مراجعة خامس أكسيد الفاناديوم

1. الخصائص الأساسية

الصيغة الكيميائية: V₂O₅

مظهر: برتقالي-أصفر إلى محمر-مسحوق بلوري بني.

كثافة: 3.357 جم/سم3

نقطة الانصهار: يتحلل عند درجة ~690 (يشكل VO₂ وO₂).

الذوبان:

قابل للذوبان قليلا في الماء البارد.

قابل للذوبان في الأحماض القوية (على سبيل المثال، H₂SO₄، حمض الهيدروكلوريك) والقلويات، ويشكل أيونات فانادات - (VO₃-/VO₄³-).

2. طرق التوليف

الإنتاج الصناعي:

عملية إطلاق النار: يستخرج من الخامات المحتوية على الفاناديوم (مثل الفانادينيت أو الماجنتيت) عن طريق التحميص مع كربونات الصوديوم (Na₂CO₃) ثم الترشيح والترسيب.

إعادة التدوير: المسترد من المواد الحفازة المستهلكة أو المخلفات البترولية.

تحضير مختبري: التحلل الحراري لميتافانادات الأمونيوم (NH₄VO₃).

3. التطبيقات الرئيسية

الحفز:

إنتاج حمض الكبريتيك: يحفز أكسدة SO₂ → SO₃ (عملية الاتصال).

نزع النتروجين SCR: يقلل من انبعاثات أكاسيد النيتروجين في محطات توليد الطاقة/المركبات (التخفيض التحفيزي الانتقائي).

تخزين الطاقة:

بطاريات الفاناديوم-تدفق الحمض الأحمر (VRFB): مكون المنحل بالكهرباء لتطبيقات تخزين الطاقة على نطاق واسع.

تطبيقات أخرى:

تلوين الزجاج/السيراميك (ظلال زرقاء/خضراء).

علم المعادن: مقدمة لإنتاج معدن الفاناديوم (عن طريق اختزال الألومينوثرميك).

التحفيز الضوئي: يتحلل الملوثات العضوية عند تعرضها للضوء.

4. السلامة والسمية

خطر

سامة إذا تم استنشاقها أو ابتلاعها. يسبب تهيج الجهاز التنفسي وتلف الرئة وتلف الكبد / الكلى المحتمل.

حماية:

استخدم القفازات والنظارات الواقية وأقنعة الغبار؛ ضمان التهوية المناسبة.

الإسعافات الأولية

ملامسة الجلد: يغسل بالماء.

الاستنشاق: انتقل إلى الهواء النقي واطلب الرعاية الطبية.

5. التخزين والنقل

تخزينها في حاوية محكمة الإغلاق، بعيدا عن الرطوبة والأحماض والقلويات وعوامل الاختزال.

مصنفة على أنها مواد خطرة؛ تجنب الخلط مع الطعام.

6. البحث العلمي

تكنولوجيا البطارية: تحسين أقطاب V₂O₅ في بطاريات الليثيوم-أيون/-أيون.

التحفيز البيئي: محفزات SCR ذات درجة حرارة منخفضة لتحسين كفاءة استخدام الطاقة.

المواد النانوية: Nano-V₂O₅ في أجهزة الاستشعار والمكثفات الفائقة والطلاءات الذكية.