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五氧化二钒

五氧化二钒(Vanadium oxide)它是一种两性氧化物,也称为钒酐,化学式为V2O5,为黄色至红色结晶粉末。与硫酸反应生成钒酸盐硫酸盐,与碱反应生成钒酸盐,在不同PH值的溶液中生成不同颜色的多钒酸盐络合物。无味,有毒(钒化合物都有毒),微溶于水(在水中,25℃时为0.07g/100g水),溶于浓酸、碱,不溶于酒精,其水溶液呈淡黄色,酸性。它可以通过煅烧偏钒酸铵来制备,并在颜料中加入五氧化二钒、合金材料的制备广泛应用于电子电器和光学领域。

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物质结构 编辑本段

V2O5属于正交晶系,Pmnm空间群,晶格参数a=1.1510 nm, b=0.3563 nm, c=0.4369nm。一般认为,链状的四角锥VO5在同侧形成斜方晶的V2O5。这些链状结构通过一个共同的角度连接在一起,在扭曲的多面体中有一个短的钒氧键(154nm)四个位于由0°分隔的组中.178-202纳米底面上的氧原子。为了表达方便,钒原子周围的氧原子分别标记为O1O21O23和O’23和O3。扭曲的八面体中有O’1个原子,一个键长最短的V—O1键(154nm)和一条键长为0.281nm的V-O’1键。这些扭曲的八面体在B方向有一个共同的中心,并以同样的方式连接,在A方向形成一条链。

理化性质 编辑本段

物理性质:五氧化二钒为黄色至红色结晶粉末,熔点690℃,沸点1750℃(当温度高于1750℃时,它会分解)无味,微溶于水(在水中,25℃时为0.07g/100g水),不溶于酒精,其水溶液呈淡黄色,呈酸性。

化学性质:这种物质本身不可燃且有毒(钒化合物都有毒)五氧化二钒是一种两性氧化物,易溶于强碱溶液和强酸。碱用量不同,产品颜色也不同。

制备方法 编辑本段

钒细粉与纯碱的反应:钒细粉和纯碱的高温焙烧(850℃)生成偏钒酸钠,加热(700℃)搅拌下加入硫酸中和,得到五氧化二钒。

其他:五氧化二钒可以用偏钒酸铵煅烧(400~500℃)或者水与氧氯化钒反应。

应用领域 编辑本段

颜料:氧化钒有多种颜色,V2O5为红色,四价钒盐为浅蓝色,其碱性衍生物一般为棕色或黑色,三价钒盐为绿色,二价钒盐为紫色。钒是陶瓷釉料中重要的着色剂,能使釉料变红、绿、蓝、黄、琥珀等各种丰富的颜色同时参与固相反应,形成富钒玻璃相,对金釉和凹釉的形成起着关键作用。

合金材料制备:钒铝合金具有耐蚀性好综合力学性能优异比强度高等特点,是航空、航天、火箭、导弹、原子能、航海和冶金工业中不可缺少的珍贵材料。高纯V2O5是制备钒铝合金的主要原料。也是生产钒铁的重要原料。

催化剂:钒催化剂广泛应用于硫酸生产中、石油工业中有机化工原料的合成及烟气脱硫脱硝。工业上常用的钒催化剂的活性组分为钒氧化物、氯化物络合物等形式,以高纯V2O5为主要成分的催化剂对几乎所有的氧化反应都有效。作为表面催化剂,五氧化二钒可以被二氧化硫氧化生成硫酸。五氧化二钒在许多有机合成反应中用作催化剂,例如丙烯醛氧化成丙烯酸和苯氧化成马来酸酐。

其他:五氧化二钒是生产电子元件的陶瓷钒-钛基湿敏电阻器的主要材料之一。热补偿电容器陶瓷材料中V2O5的存在,会导致烧成过程中钛的还原,在这里是有害的影响。可以在NbBiMg系低烧高频单片电容器陶瓷中起到矿化剂和熔剂的作用。它也用作数码管的黑色Al2O3陶瓷衬里材料。It s是氧化物挑选电阻器糊中的掺杂剂。在硅化物电阻浆料中加入V2O5可以提高电阻的温度系数。五氧化二钒可用作锂离子固体电池的正极材料。五氧化二钒、氧化钒可以作为微测辐射热计的敏感材料,因为它不需要制冷机和调制器、低功耗、低噪声、高可靠性和高清晰度使其广受欢迎。

五氧化二钒五氧化二钒

安全事项 编辑本段

毒理学资料:急性毒性:大鼠口服LD50(LD50):10 mg/kg。

侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。

健康危害:热分解,释放刺激性烟和氧化钒烟雾。对呼吸系统和皮肤有害。急性中毒:可引起鼻、咽、肺部刺激症状,接触眼睛有灼热感、流泪、咽痒、干咳、胸闷、全身不适、疲倦焦虑,严重支气管炎或支气管肺炎。高浓度皮肤接触可引起皮炎和瘙痒。慢性中毒:长期接触会引起慢性支气管炎、肾脏损伤视力障碍等。

储存与运输:应储存在阴凉干燥的仓库中。不要与酸和碱一起储存和运输。注意防潮,不要用力,不要和尖锐坚硬的器具混在一起,防止编织袋被划破。

消防安全:该材料不可燃,但与可燃材料接触可能会增加火势。万一发生火灾,你要做好准备。远离低洼地区。进入封闭空间前通风,佩戴正压式呼吸器,穿专用防护服。脱下并隔离被污染的衣服。小火使用干粉、二氧化碳、喷水或泡沫灭火。大火使用喷水、雾或泡沫灭火。如果没有危险,将容器从着火区域移走。从最远距离灭火。

泄露应急处理:隔离泄漏和污染区域,在其周围设置警示标志,并建议应急人员佩戴正压自给式呼吸器和化学防护服。唐 不要直接接触泄漏物以避免灰尘,用干净的铲子将其收集在干燥干净和有盖的容器中,并转移到安全的地方。也可以用水泥、沥青或合适的热塑性材料被固化,然后被丢弃。

急救措施:吸入:将病人移至空气新鲜处,以半直立姿势休息,并及时就医。

食入:催吐(仅对清醒病人)多喝水,及时就医。

眼睛:先用大量清水冲洗几分钟(如果可能的话,摘下隐形眼镜),然后就医。 

皮肤:脱掉被污染的衣服,用大量水清洗皮肤或淋浴,并及时就医。

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