6. Металлы V и VI группы

Ванадий - белый, кристаллически твердый и ломкий металл, с температурой плавления около 1700°С. Его руды, как правило, сопровождают железные, свинцовые и медные руды. Присадкой ванадия к стали повышается ее прочность, тягучесть, ударостойкость. Из соединений ванадия наиболее важен ангидрид ванадия, V₂O₅. Это светло-красный порошок, применяемый в керамике как краска; используется также в качестве катализатора при производстве контактной серной кислоты.

Хром - серебристо-белый, очень блестящий металл, с температурой плавления 1550°С. На воздухе весьма устойчив. В природе распространен в виде хромита, Сr₂О₃ * FeO, и крокоита, РbСrO₄. Присадкой Сr к стали повышается ее сопротивляемость химикалиям (нержавеющие столовые приборы). Применяется также в широком масштабе для гальванической металлизации железных предметов (электролитом является СrO₃). Из его соединений важна окись хрома, Сr₂O₃ (хромовая зелень). Хромовые квасцы, KCr(SO₄)₂ * 12 Н₂O, - лиловые кристаллы, растворимые в воде, применяются в кожевенной промышленности. Хромовый ангидрид, CrO₃, образует темно-красные, сильно едкие гигроскопические кристаллы. В воде растворяются, образуя красный раствор. CrO₃ - сильный окислитель (обугливает бумагу и зажигает Р и S). Характер его кислый. Его разбавленный раствор содержит хромовую кислоту, Н₂СrO₄, а концентрированный раствор - двухромовую кислоту, Н₂Сr₂O₇. Их соли - хроматы и бихроматы, напр. хромат калия, К₂СrO₄, и дихромат калия, К₂Сr₂O₇. Производятся они путем плавления хромита с содой и известью. Растворы хроматов - желтые. При окислении образуют бихроматы, и наоборот, бихроматы под действием щелока переходят в хроматы, по уравнениям:

Хроматы являются ценным вспомогательным сырьем в красильной, полиграфической и кожевенной промышленности.

Молибден - серебристо-блестящий, ковкий металл, с температурой плавления 2850°С. Его важнейшая руда - молибденит, MoS₂, при обжиге переходящая в окись молибдена, МоО₃, из которой молибден получается алюминотермически. Небольшой добавкой Мо в сталь повышается ее прочность, огнеупорность и сопротивляемость химикалиям. Поэтому молибден используется при производстве быстрорежущей стали и твердых сплавов (содержат карбид молибдена). Наибольшее количество молибдена используется на нити накаливания электрических ламп, на сетки электронных ламп и на составные части рентгеновских ламп.

Вольфрам - серебристо-блестящий металл, с температурой плавления 3668°С. На воздухе всегда устойчив. Его самая известная руда - вольфрамит, FeWO₄ * MnWO₄ (смесь железной и марганцевой солей вольфрамовой кислоты), которая переводится в ангидрид вольфрама, W0₃; при восстановлении WO₃ углем в электрической печи или алюминотермическим методом получается металлический вольфрам. Присадка вольфрама к стали повышает ее твердость. Таким способом получается быстрорежущая сталь, из которой производятся режущие инструменты, а именно: фрезы, сверла и развертки, которые должны сохранять твердость и при нагревании. Большое количество вольфрама используется на нити накаливания в электрических лампах, на вольфрамовые дуговые лампы и т. д.

Уран - белый, очень блестящий металл, мягче стали, с температурой плавления 1690°С. В природе встречается довольно редко как смоляная урановая руда (урановая смолка), - в основном смесь UO₂ * UO₃. Уран производится восстановлением окисей урана углем в электрической печи или алюминотермически.

Уран получил очень большое значение в наше время как топливо для атомных электростанций, ибо уран содержит 0,72% радиоактивного изотопа ²³⁵₉₂U, распадающегося под ударами нейтронов с образованием большого количества тепловой энергии. Путем накопления этих изотопов и глушения движения нейтронов графитом или тяжелой водой (так наз. модератором-замедлителем) можно получить столь большое количество тепловой энергии, что ее хватит для приведения в действие тепловой электростанции. Полное расщепление 1 кг урана дает 5.000.000 квт-ч.