Ванадий

(хим. зн. V, атомн. вес 51) — химический элемент, сходный по соединениям с фосфором и азотом. Соединение В. нередко встречаются, хотя и в ничтожно малых количествах, в железных рудах и некоторых глинах; при обработке ванадистых руд железа В. частью переходит в шлаки, частью остается при металлическом железе. Как существенная составная часть, В. содержится, в виде солей ванадиевой кислоты, в некоторых редких минералах: ванадините, 3 Pb₃(VO₄)₂ + PbCl₂, фольбортите (основной ванадиево-медной соли) и др. В. открыт Дель-Рио в 1801 г., в мексиканском ванадините, затем Зефштремом в шведском железе и ближе изучен Берцелиусом (1831), а главным образом Роско (1867). Работами последнего определено истинное положение ванадия в системе химических элементов; по форме соединений он является аналогом азота и фосфора, но также немало имеет сходства с хромом, благодаря близкому с ним атомному весу, так что Берцелиус и некоторые другие исследователи считали ванадий аналогом хрома. Вследствие этого ванадиевому ангидриду долгое время придавали формулу VO₃, хотя при таком взгляде непонятным становился изоморфизм ванадинита с апатитом и пироморфитом (минералами, содержащими вместо ванадиевой фосфорную кислоту). Роско принадлежит честь раскрытия истины в истории этого запутанного вопроса; исследование его с несомненностью показали, что его предшественники впали в ошибку: то, что считали металлическим ванадием, оказалось весьма прочным кислородным соединением состава VO, крайне трудно восстановимым, и если придать ванадию надлежащий атомный вес, то он является аналогом азота и фосфора, т. е. высшая степень окисления, ванадиевый ангидрид, будет иметь формулу V₂O₅. Сообразно с этим состав и других соединений ванадия должен был претерпеть существенные изменения: хлористый ванадий прежних исследователей оказался хлорокисью состава VOCl₃, вполне аналогичной хлорокиси фосфора POCl₃, подобно этой последней, соединение ванадия представляет летучую жидкость, желтого цвета, кипящую при 127°. В свободном состоянии ванадий, полученный прокаливанием хлористого ванадия в струе водорода, представляет светло-серый порошок с металлическим блеском, уд. веса 5, 5. При накаливании на воздухе он постепенно окисляется до ангидрида V₂O₅, в сухом хлоре сгорает в четыреххлористое соединение VCl₄, в соляной кислоте не растворим; при нагревании прямо соединяется с азотом. Ванадиевая кислота обладает слабыми кислотными свойствами (ангидрид V₂O₅ растворим как в щелочах, так и в кислотах); соли ее аналогичны по составу солям фосфорной кислоты (но есть и более сложные соединения, отвечающие дву— и трихромовым солям). Метаванадиево-кислый аммоний NH₄VO₃, составляет исходный материал для получения остальных ванадиевых соединений; эта соль представляет бесцветные кристаллы, не растворимые в воде, насыщенной нашатырем, чем и пользуются для выделение ее из растворов; при накаливании она дает ванадиевый ангидрид (бурое кристаллическое вещество, мало растворимое в воде).

В технике соединения ванадия употребляются главным образом при производстве анилиновой черной краски (Anilinschwarz), весьма ценной благодаря своей прочности. Эта краска образуется при окислении солей анилина, причем как окислитель употребляют, между прочим, хлорновато-кислые щелочи, а ванадиевые соединения являются передатчиками их кислорода. Роль соединений ванадия в этом процессе не вполне выяснена; несомненно только, что ничтожного количества их — одной весовой части — достаточно, чтобы перевести в красящее вещество более 200000 ч. соли анилина. Техника нашла подходящие способы и источники для получения сравнительно изрядных количеств ванадиевых соединений; так, напр., в шлаках, остающихся после переработки некоторых руд, содержится иногда свыше 1,5% ванадия, так что из 14 кг таких шлаков получают до 250 г сырой метаванадиево-аммиачной соли (Витц).

Ср. классическое исследование Роско: "Untersuchungen über Vanadin" ("Lieb. Ann. Suppl.-B.", VI, 77 и VII, 70).

В. Редзко. Δ.