钒钛基本性质-3.pptVIP

钒钛材料;课前复习;本次课内容提要 ;第九节 钒铝性质 第十节 钒的毒性 第十一节 金属钛的性质 第十二节 TiO2（钛白）的性质 第十三节 低价钛（Ti2O3、Ti3O5）性质 第十四节 偏钛酸的性质 第十五节 四氯化钛（TiCl4）的性质 第十六节 碳化钛（TiC）的性质 第十七节 正硫酸钛Ti(SO4)2和硫酸氧钛- （TiOSO4）的性质 第十八节 钛的毒性 ;第 二 章 钒钛基本性质 ;钒具有较好的耐腐蚀性能，能耐淡水和海水的侵蚀，亦能耐氢氟酸以外的非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)和碱溶液的侵蚀，但能被氧化性酸(浓硫酸、浓氯酸、硝酸和王水)溶解。 金属钒的物理性质如下表所示： ;表 金属钒的物理性质 ;第二节 V-O系相图; ★ 由氧-钒二元相图可知，钒有多种氧化物。 在V2O3和V2O4 之间，存在着可用通式VnO2n-1 (3≤n≤9)表示的同族氧化物。 在V2O4到V2O5之间，已知有V3O5、V3O7、V4O7、V4O9、V5O9、V6O11、V6O13等。 工业上钒氧化物主要是以五氧化二钒、四氧化二钒和三氧化二钒，特别是五氧化二钒的生产尤为重要。它们的主要性质列于下表。 ;表 钒氧化物的性质;第三节 V2O3的性质;常温下暴露于空气中数月后，被氧化变成靓青蓝色的VO2。 工业上制取方法：是用氢气、一氧化碳、氨气、天然气、煤气等气体还原V2O5或钒酸铵制取。;VO2是钒氧化物中研究最多的一种，原因在于有金属—非金属转变的性质。 由于VO2的薄膜形态不易因反复相变而受到损坏，因此，其薄膜形态受到了比其它粉体、块体更为广泛的研究。;提拉法制备VO2薄膜;第五节 V2O5的性质;V2O5是两性氧化物，与Na2CO3一起共熔得到不同的可溶性钒酸钠。 V2O5+3Na2CO3→2Na3VO4+3CO2 V2O5+2Na2CO3→2Na4V2O7+2CO2 V2O5+Na2CO3→2NaVO3+CO2;2V2O5?2V2O4+O2 ;第六节 偏钒酸铵的性质;表 偏钒酸铵热分解条件及产物 ;除了偏钒酸铵外，五价钒(V5+)的铵盐还有很 多种，如： (NH4)2V4O11、(NH4)2V6O16、(NH4)4V6O17、(NH4)4V10O27、(NH4)6V10O33、(NH4)2V12O31、(NH4)6V14O38、(NH4)10V18O40、(NH4)6V20O53、(NH4)8V26O69等。 ;工业生产五氧化二钒时，采用酸性铵盐沉钒时，在不同钒浓度和pH值等沉钒条件下，可以得到上述的钒酸铵沉淀，通常称???为多钒酸铵(英文缩写为APV)，是制取V2O5的中间产品，多为橙红色或橘黄色，也称为”黄饼”。 APV在水中的溶解度较小，随着温度升高，溶解度降低。 APV在空气中煅烧脱氨后，得到工业五氧化二钒。 ;第七节 钒的某些二元非金属化合物;氮化钒合金;第八节 钒铁性质;第九节 钒铝性质;两种钒合金的密度及熔化温度见表。 ;第十节 钒的毒性 钒作为一种微量元素存在于所有的动植物的组织中，钒是人体内必需的微量元素之一，对人体的正常代谢有促进作用。 钒及其化合物通常具有毒性，随化合物价态升高而毒性增大，其中五价钒(Ⅴ)的化合物毒性最大。 一般从事钒工艺生产的工作人员，并未发现致癌和致畸变的记载。 ;第十一节 金属钛的性质 ;钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。 在25℃时，钛的热容为0.126卡/克原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度。 金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。 钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%，但强度低，不宜作结构材料。 钛作为结构材料所具有的良好机械性能，就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。;化学性质： 钛在较高的温度下， 可与许多元素和化合物发生反应。 ◇ HF和氟化物 ◇ HCl和氯化物 ◇ 硫酸和硫化氢 ◇ 硝酸和王水 ;第十二节 TiO2（钛白）的性质 ;熔点：金红石型1842±6℃，熔化热811J/g。 沸点：金红石型2670±6℃，气化热(3762±313)J/g。 TiO2是两性化合物，是一种十分稳定的化合物，它在许多无机和有机介质中都有很好的稳定性，它不溶于水和许多其他溶剂。 TiO2不溶于水，可溶于热的浓硫酸、硝酸和苛性碱中。;TiO2在自然界中存在三种同素异形体，即金红石型、锐钛型和板钛型三种。 工业上TiO2多数由偏钛酸煅烧而