钒,高熔点金属之一,呈浅灰色,有
延展性,质坚硬,无磁性。具有耐
盐酸和硫酸的本领,并且在耐气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。于空气中不被氧化,可溶于
氢氟酸、
硝酸和王水。
1830年,
瑞典的塞夫斯唐姆,在研究斯马兰铁矿的铁渣时,得到氧化钒,发现了钒的存在。
自然界中钒很难呈单一体存在,主要与其他矿物形成共生矿或复合矿,世界已知的钒矿储量为6000~7000万t,其中
前苏联占60%,
南非占20%,发现的含钒矿物有70多种,但主要的矿物有以下3种:
(1)
钒钛磁铁矿。钒钛磁铁矿中的钒主要以FeO·V2O3尖晶石形态存在,矿中含钒0.2%~1.5%.世界上除美国从钾钒铀矿中提钒外,其他主要产钒国家中都从钒钛磁铁矿中提取钒.
(2)钾钒铀矿。钾钒铀矿是一种钾铀的
钒酸络盐,它的化学式为K2O·2UO3·V2O5·1~3H2O,呈浅黄色或浅绿黄色,含V2O520.16%。美国等地是这种矿物的主要产地,在提铀时可制得V2O5。
矿物有
钒酸钾铀矿、褐铅矿和绿硫钒矿等。非常纯的钒很难制成,在通常的高温条件下,钒对氧、氮和碳都活泼,容易起反应。工业上用它制成合金。很纯的钒可由
五氧化二钒与
碘化钙作用制成VI5,再经热分解可以制得。
如果说钢是虎,那么钒就是翼,钢含钒犹如虎添翼。只需在钢中加入百分之几的钒,就能使钢的弹性、强度大增 ,抗磨损和抗爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒,难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门,到处可见到钒的踪迹。此外,钒的氧化物已成为
化学工业中最佳催化剂之一,有“化学面包”之称。看来,凡娜迪丝的“儿子”在人间正大受宠爱。
主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。把钒掺进钢里,可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密,韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的穿甲弹,能够射穿40厘米厚的钢板。但是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。
钒的盐类的颜色真是五光十色,有绿的、红的、黑的、黄的,绿的碧如翡翠,黑的犹如浓墨。如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是红色的。这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成鲜艳的颜料:把它们加到玻璃中,制成
彩色玻璃,也可以用来制造各种墨水。
钒主要制成钒铁用作钢铁的合金组分,能细化钢铁基体晶粒,广泛用于各类钢种。钒在非铁合金中主要用于制造钛合金 (Ti-6Al-4V)。钒可以控制
铜基合金中的气体含量,并改善其微观结构,在内燃机活塞的铝基合金中加入少量钒,可以增强合金的强度,并降低热胀系数。钒的快中子
吸收截面小,对液态钠有良好的耐蚀性,并有抗
高温蠕变强度,可作快中子
增殖堆燃料棒的包覆材料和释热元件。钒的
金属间化合物V3Ga是超导材料。V2O5广泛用作有机和无机氧化反应的催化剂;用来制作吸收紫外线和热
射线的玻璃以及玻璃、陶瓷的着色剂。钒的氧化物和偏钒酸盐用于生产印刷油墨和黑色染料。