1.. Descompunerea termică a metavanadatului de amoniu
Principiu: Încălzirea metavanadatului de amoniu (nh₄vo₃) pentru a -l descompune în v₂o₅, amoniac (NH₃) și apă.
Pași:
Material: Metavanadat de amoniu pur (NH₄vo₃).
Încălzire:
Așezați nh₄vo₃ într -un creuzet ceramic.
Se încălzește treptat într -un cuptor cu mușchi pentru400–500 gradîn condiții controlate.
Reacţie:
2NH4VO3 → Δv2O 5+2 NH3 ↑+H2O ↑ 2NH4 VO3 Δ V2 O5 +2 NH3 ↑+H2 O ↑
Răcire: Lăsați produsul să se răcească într -un mediu uscat.
Purificare: Zdrobiți pulberea roșie portocalie rezultată și depozitați-o într-un desicator.
Note:
Avoid overheating (>600 grade) pentru a preveni reducerea parțială a V₂o₅ la oxizi mai mici (de exemplu, VO₂).
Folosiți o capotă de fum pentru a evacua gazul NH₃ toxic.
2. Precipitații acide din soluții de vanadat
Principiu: Acidifiant vanadat de sodiu (Navo₃) pentru a precipita V₂O₅ hidratat, urmat de deshidratare.
Pași:
Dizolvați vanadatul de sodiu:
Pregătiți o soluție de NaVo₃ în apă caldă.
Acidificare:
Adăugați în jos acid sulfuric diluat (H₂SO₄) până la pH ~ 2–3.
Un precipitat roșu-portocaliu de v₂o₅ hidratat (numit „tort roșu”) formează:
2Navo 3+ H2SO4 → V2O5⋅NH2O ↓+NA2SO42NAVO3+H2 SO4 → V2 O5 ⋅NH2 O ↓+Na2 SO4
Filtrare: Colectați precipitatul prin filtrarea în vid.
Deshidratare:
Usca precipitarea la120 de gradepentru a îndepărta umiditatea suprafeței.
Calcinat la500 de gradePentru a obține V₂o₅ anhidru:
V2O5⋅NH2O → ΔV2O 5+ NH2O ↑ V2 O5 ⋅NH2 OΔ V2 O5+NH2 O ↑
Note:
Utilizați un plus de acid controlat pentru a evita supracidificarea, care poate dizolva precipitatul.
3. Oxidarea sulfatului de vanadil (Voso₄)
Principiu: Oxidarea sulfatului de vanadil (Voso₄) cu peroxid de hidrogen (H₂O₂) pentru a forma V₂o₅.
Pași:
Pregătiți soluția Voso₄: Dizolvați Voso₄ · xh₂o în h₂so₄ diluat.
Oxidare:
Adăugați excesul de 30% h₂o₂ la soluție cu agitare.
Încălziți ușor până la60–80 gradePentru a accelera reacția:
2VOSO 4+ H2O2 → V2O5 ↓+H2SO 4+ H2O2VOSO4+H2 O2 → V2 O5 ↓+H2 SO4+H2 O.
Filtrare și spălare: Colectați precipitatul și spălați -vă cu apă distilată.
Uscare: Uscați la100–150 gradePentru a obține v₂o₅.
Note:
Excesul de h₂o₂ trebuie să fie descompus (de exemplu, prin fierbere) pentru a evita peroxizii reziduali.
4. Oxidarea electrochimică
Principiu: Oxidarea electrolitică a metalului de vanadiu sau a stărilor de oxidare mai mici în medii acide.
Înființat:
Anod: Metal vanadiu sau v₂o₃.
Electrolit: Diluează h₂so₄ sau hno₃.
Voltaj: Aplicați o tensiune controlată pentru oxidarea vanadiului la V⁵⁺.
Reacţie:
V→V5++5e−V→V5++5e−V5++3H2O→V2O5↓+6H+V5++3H2O→V2O5↓+6H+
Note:
Necesită un control precis al pH -ului și tensiunii.
