Ванадијум пентоксид, В2О5, топи се на 690 степени. Изнад те температуре течни оксид је високо реактиван и почиње да губи кисеоник, тако да је практични радни прозор у пећи узак: растоп је флуидан и корозиван за ватросталне облоге, а стална температура близу 1750 степени покреће разлагање, а не чисто кључање. За купца је тачка топљења најкориснија физичка фигура јер она одређује пут редукције, материјал лончића и опсег контроле температуре за било који низводни процес.
Физички и хемијски подаци за В2О5
| Имовина | Валуе |
|---|---|
| Формула | V2O5 |
| Садржај ванадијума (стехиометријски) | 56.0% V |
| Тачка топљења | 690 степени |
| Температура распадања | око 1750 степени |
| Густина | око 3,36 г/цм³ |
| Изглед | наранџасте-жуте до црвене-браон љуспице или прах |
| Растворљивост у води | незнатно; лако се раствара у алкалијама и формира ванадате |
В2О5 је амфотерни оксид. У алкалном топљењу формира ванадатне соли, а у јакој киселини понаша се као слаба база. Та хемија је разлог што се оксид лужи у алкалним или карбонатним растворима у већини хидрометалуршких токова, а такође је и разлог зашто натријум и калијум присутни у пећи могу снизити ефективну тачку топљења шљаке и убрзати напад на облогу.
Како се мери тачка топљења
Понашање топљења В2О5 се обично утврђује термичком анализом. Стандардни метод за температуре топљења и кристализације термичком анализом је АСТМ Е794, који користи диференцијалну скенирајућу калориметрију или диференцијалну термичку анализу под контролисаном брзином загревања и дефинисаном атмосфером. Пошто В2О5 губи кисеоник на повишеној температури, атмосфера је битна: мерење у ваздуху ће показати нешто другачији почетак од оног под инертним гасом, а поновљени рад на истом узорку ће се разликовати ако је материјал већ делимично редукован. За потребе спецификације, партија треба да се тестира на-примљеном узорку са наведеном брзином загревања, атмосфером и масом узорка.
Тачка топљења, квалитета и индустријска употреба
Комерцијални В2О5 се углавном продаје као љуспице и прах, у степену од 98%, 99% и 99,5% В2О5, а тачка топљења је у суштини иста за све њих. Чистоћа утиче на нечистоће које се преносе у следећи процес, а не на температуру фузије. Даље употребе се разликују по томе шта им је потребно:
Производња ферованадијума.Оксид се редукује алуминијумом или угљеником у присуству гвожђа. Пошто је реакција јако егзотермна, оксид се пуни хладно и дизајн пуњења контролише коначну температуру; комерцијални ФеВ50 и ФеВ80 дефинисани су према АСТМ А102/А102М и ГБ/Т 4139.
Ванадијум редокс проточни електролит батерије.В2О5 се раствара и редукује у електролит ванадијум сулфата. Материјал за{3}}батерије је одређен на 99,5% и више јер заостали силицијум, гвожђе и хром скраћују век трајања електролита.
Катализатори.В2О5 на бази титанијум диоксида је активна фаза у катализаторима селективне каталитичке редукције и у конверторима сумпорне киселине. Овде се оксид користи у облику дисперзије, а не талине.
Стакло, керамика и пигменти.В2О5 се додаје као бојило и као помоћно средство при топљењу, где је ниска тачка топљења у односу на шаржу силицијум диоксида предност.
Руковање: Зашто је фигура од 690 степени важна на лицу места
Пахуљица В2О5 је стабилна и може се дуго чувати у затвореним посудама, али две ствари се мењају чим се загреју. Прво, изнад тачке топљења оксид влажи и раствара већину оксидних ватросталних материјала; облоге од силицијум диоксида и алуминијума се брзо нападају, тако да се уместо њих користе-базни слојеви алуминијума или основне. Друго, пара и прашина који се ослобађају током топљења су токсични и подлежу ограничењима излагања на радном месту, тако да су редукционе пећи и пећи за калцинисање опремљене са екстракцијом и сакупљањем прашине. Контрола температуре такође има директан економски ефекат: прегревањем се губи ванадијум испаравањем, док недовољно загревање оставља неотопљени оксид који смањује принос смањења.
Повезани стандарди и референце које се користе у трговини
Не постоји јединствена глобална спецификација која фиксира тачку топљења В2О5. Трговинска документација обично комбинује сертификат добављача о анализи, независну анализу садржаја В2О5 и скенирање нечистоћа, са стандардима производа за материјале који садрже ванадијум- који следе: АСТМ А102/А102М за ферованадијум, ГБ/Т 4139 за ферованадијум за ферованадијум и коначне стандарде за цевоводе 5 за већину квалитета цевовода, ванадијум. Тамо где је потребна температура топљења или кристализације, АСТМ Е794 обезбеђује договорени поступак испитивања.
Често постављана питања
Q:Која је тачка топљења ванадијум пентоксида?
О: Ванадијум пентоксид, В2О5, топи се на 690 степени. Изнад те температуре течни оксид је реактиван и губи кисеоник, а близу 1750 степени се разграђује уместо да прокључа.
Q:Да ли се тачка топљења мења са квалитетом?
О: Не. Комерцијалне врсте од 98%, 99% и 99,5% све се топе на приближно истој температури. Квалитет утиче на нивое нечистоћа и принос низводно, а не на тачку спајања.
Q:Како се мери тачка топљења В2О5?
О: Термичком анализом према АСТМ Е794, обично диференцијалном скенирајућом калориметријом или диференцијалном термичком анализом, са назначеном брзином загревања, атмосфером и масом узорка јер оксид губи кисеоник када се загрева.
Q:Зашто је тачка топљења важна у производњи ферованадијума?
О: Зато што се оксид редукује у снажној егзотермној реакцији у контакту са облогом. Познавање опсега фузије и распадања омогућава да се наелектрисање избалансира тако да купка остане течна без напада на ватростални или испарљиви ванадијум.
Q:Колико ванадијума садржи чисти В2О5?
О: Стехиометријски ванадијум пентоксид садржи 56,0% ванадијума по маси, што је фактор који се користи за претварање цене или масе оксида у садржане јединице ванадијума.
Q:Да ли је ванадијум пентоксид растворљив у води?
О: Мало је растворљив у води и лако се раствара у алкалним растворима, формирајући ванадат. То понашање је основа корака алкалног лужења који се користе у већини токова регенерације ванадијума.