오산화바나듐을 얻기 위한 실험실 방법

1. 암모늄 메타바나데이트의 열분해

원칙: 메타바나듐산암모늄(NH₄VO₃)을 가열하여 V2O₅, 암모니아(NH₃) 및 물로 분해합니다.

스테이지

재료순수 암모늄 메타바나데이트(NH₄VO₃).

난방:

NH₄VO₃를 세라믹 도가니에 넣습니다.

머플로에서 서서히 가열하여400-500도통제된 조건 하에서.

반응

2NH4​VO3​Δ​V2​O5​+2NH3​↑+H2​O↑

냉각: 제품을 건조한 곳에서 식혀주세요.

청소: 생성된 주황색-빨간색 분말을 갈아서 건조대에 보관합니다.

메모:

Избегайте перегрева (>600도) V2O₅가 낮은 산화물(예: VO2)로 부분적으로 환원되는 것을 방지합니다.

유독한 NH₃ 가스를 제거하려면 흄후드를 사용하십시오.

2. 바나듐산염 용액으로부터 산의 침전

원칙: 바나딘산나트륨(NaVO₃)을 산성화하여 수화된 V2O₅를 침전시킨 후 탈수시키는 과정입니다.

단계:

바나듐산나트륨을 녹인다:

뜨거운 물에 NaVO₃ 용액을 준비합니다.

산성화:

pH ~2-3이 될 때까지 묽은 황산(H2SO₄)을 한 방울씩 첨가합니다.

수화된 V2O₅의 붉은색-주황색 침전물이 형성됩니다(소위 "빨간색 케이크").

2NaVO3​+H2​SO4​→V2​O5​⋅nH2​O↓+Na2​SO4​

여과법진공 여과를 사용하여 침전물을 수집합니다.

탈수:

침전물을 건조시킵니다.120도표면의 수분을 제거하기 위해

하소하다500도무수 V₂O₅를 얻으려면:

V2O5⋅nH2OΔV2O5+nH2O↑

메모:

침전물을 용해시킬 수 있는 과도한 산성화를 피하기 위해 조절된 산 첨가를 사용하십시오.

3. 바나딜 황산염 산화(VOSO₄)

원칙: 황산바나딜(VOSO₄)이 과산화수소(H2O2)에 의해 산화되어 V2O₅를 생성하는 것입니다.

단계:

VOSO₄ 솔루션 준비: VOSO₄-xH2O를 묽은 H2SO₄에 녹입니다.

산화:

교반하면서 용액에 과량의 30% H2O2를 추가합니다.

때까지 천천히 가열하세요.60-80도반응 속도를 높이려면:

2VOSO4​+H2​O2​→V2​O5​↓+H2​SO4​+H2​O

여과 및 세척: 침전물을 모아 증류수로 헹구어 줍니다.

건조: 건조시간100-150도순수한 V2O₅를 얻으려면.

메모:

잔류 과산화물 형성을 방지하려면 과도한 H2O2를 분해(예: 끓임)해야 합니다.

4. 전기화학적 산화

원칙: 산성 환경에서 바나듐 금속 또는 산화 상태가 낮은 금속을 전해 산화하는 것.

설치

양극: 바나듐 금속 또는 V2O₃.

전해질: H2SO₄ 또는 HNO₃를 희석합니다.

전압: 제어된 전압을 적용하여 바나듐을 V⁵⁺로 산화시킵니다.

반응:

V→V5++5e−V5++3H2​O→V2​O5​↓+6H+

메모:

pH와 전압의 정확한 제어가 필요합니다.