钒对玻璃的着色

钒钒:元素符号V，银白色金属，在元素周期表中属VB族，原子序数23，原子量50.9414，体心立方晶体,常见化合价为+5、+4、+3、+2。

钒的熔点很高，常与铌、钽、钨、钼并称为难熔金属。

有延展性，质坚硬，无磁性。

具有耐盐酸和硫酸的本领，并且在耐气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。

于空气中不被氧化，可溶于氢氟酸、硝酸和王水。

钒能分别以二、三、四、五价于氧结合，形成四种氧化物，一氧化钒（VO ）三氧化二钒(v2o₃)，二氧化钒，五氧化二钒三氧化二钒灰黑色结晶或粉末。

不溶于水，溶于硝酸、氢氟酸、热水。

在空气中慢慢吸收氧而转变为四氧化二钒。

在空气中加热猛烈燃烧。

在空气中慢慢吸收氧而转变为四氧化二钒。

在空气中加热猛烈燃烧。

为强还原剂制备:1、由氢、碳或一氧化碳还原五氧化二钒制得，或在1750℃下热分解五氧化二钒、在隔绝空气下煅烧钒酸铵制得。

[3]2、、将由偏钒酸铵热分解生成的无定形五氧化二钒在纯化的氢气流中，于600℃下还原2h(V2O5的熔点为690℃，温度不能超过此熔点)，再在900℃下继续还原5~6h。

将生成物的一部分用碱熔融之后溶解于稀硫酸中，用过氧化氢进行氧化还原滴定，就可以知道得到的产品为VO1.506。

将此产品再在1250℃还原4h，则变为V2O3。

[4]3、、该发明公开了一种三氧化二钒的生产方法，是把一定粒度的钒酸铵或五氧化二钒连续地加入外热式容器中，在其容器中通入工业煤气。

通过外加热使容器内高温区达到500~650℃，使炉料通过此温度区域发生还原反应15~40分钟，使其分解还原为三氧化二钒。

冷却炉料至100℃以下出炉。

该方法的优点是大大降低了还原温度;缩短了还原时间;降低了生产的成本。

二氧化钒深蓝色晶体粉末，单斜晶系结构。

密度4.260 g/cm3。

熔点1545 ℃。

不溶于水，易溶于酸和碱中。

溶于酸时不能生成四价离子，而生成正二价的钒氧离子。

在干的氢气流中加热至赤热时被还原成三氧化二钒，也可被空气或硝酸氧化生成五氧化二钒，溶于碱中生成亚钒酸盐。

的。通过 调整其 它 色料 的用量 以抵 消脱硫 硝 中着色 元素 的影 响后 ，色差 也可 以控制在标 准范 围以内。
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全国性建材科技期 刊—— 《 玻璃 》 ２ １ 年 ０Ｏ 璃时 ，熔化气氛为还原性 。在强氧化条件下钒 易形成
无色 的钒酸盐 ，如生产茶玻 、灰玻时 ，为强氧化性气
第 １期 ２
总第２ １ ３ 期
由表 ３ 以看 出 ：脱 硫 产 物 由３ ％提 高 到５ ％ 可 ０ ０ 后 ，色差 明显 超 出标 准 ，停用后 立 即恢复 正 常 ，说 明色 差 的波动确 实是 由于脱硫硝 使用 量 的加大造 成
ห้องสมุดไป่ตู้
１ 引 言
环境 污染作 为人类 面 临的三 大危 机之 一 ，在 全 球 日益 受到 重视 。玻璃 企业 作为 排烟 大户 ，在各 个 城 市上 空高 高耸起 的烟 囱成 为环 境污染 的焦 点 。按 城 市环保 的要 求 ，我公 司斥 巨资 在玻璃 行业 率先 对 烟气进行 脱硫 处置 ，减 少废气 污染 ，同时 ，本着 循 环再 利用 并降 低成本 的原 则 ，积极试 验 将脱硫 产 物
技术 交流
烟气脱 硫产 物 替代 芒硝 对玻 璃颜 色控 制的影 响
张玉姿 朱 华玲
威海 市 ２４０ ） ６２ ０ （ 威海蓝 星玻 璃股份有 限公 司
摘 要 分析了烟气脱硫产物部分替代芒硝后，其中所含的ｖ ｉ ｅ 、Ｎ、Ｆ等着色元素对玻璃颜色控制的 影响及采取的 措施。
关键 词 烟 气脱 硫 产 物 替代 芒硝 着 色元 素 玻 璃颜 色 控 制 中图分 类 号 ：Ｔ ７ 文献 标 识码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ —１ ８ （ ０ ０） ２ ０ ９ ２ Ｑ１ １ ０ ３ ９ ７ ２ １ １ —０ １ —０

钒是一种金属元素，具有很高的熔点和耐腐蚀性，主要用于合金的制造，特别是在钢铁工业中。

钒矿石是钒的主要原料，通过提炼钒矿石可以得到钒金属或其化合物，进而用于以下几个主要领域：
1. 合金制造：钒被广泛用于制造高强度、耐腐蚀的合金，特别是高速工具钢、模具钢和建筑钢等。

钒能够提高合金的强度、韧性、耐磨性和耐热性。

2. 催化剂：钒化合物在化学工业中用作催化剂，特别是在石油精炼和合成橡胶生产中。

钒催化剂可以加速特定的化学反应，例如裂化石油中的长链烃分子。

3. 耐火材料：钒及其氧化物因其高熔点和良好的耐火性能，被用作耐火材料的成分，如耐火砖和耐火涂料。

4. 颜料和玻璃制造：钒化合物在玻璃制造中用作着色剂，可以产生绿色或蓝色的颜色。

5. 电池：钒也被用于某些类型的电池，如钒氧化还原流电池（VRFB），这种电池用于能量存储和电力调节。

6. 医疗应用：钒的一些化合物在医疗领域有应用，例如用于治疗癌症和心脏病。

7. 科学研究：钒还用于科学研究，例如在地质学和地球化学研究中，钒的同位素可以用来研究地球的历史和演化。

钒矿石的开采和提炼是一个资源密集型和环境敏感的过程，因此需要在确保可持续发展和环境保护的前提下进行。

随着全球工业对高性能合金和材料需求的增加，钒的需求也在不断增长。

光伏玻璃中铁及其他着色金属离子的控制和管理摘要：世界上所有国家都把开发新能源作为其国家发展战略的核心，太阳能是绿色能源，并正在努力最大限度地利用这种能源。

中国还出台了一系列刺激太阳能产业发展的政策法规，太阳能光伏产业也进入了我国快速发展的阶段。

为了更充分地利用太阳能，许多企业将电池组件由单玻玻璃组件升级为双玻组件在电池板玻璃背面涂上一层白色的电子邮件层，主要与玻璃结合良好，化学稳定性好，白度高，反射性能高。

当光线进入双层玻璃组件时，让它尽可能地反射吸收太阳光以提高发电性能。

关键词:光伏玻璃；金属离子；控制；管理；引言光伏产业的迅速发展带动了相关辅助材料产业的增长，其中光伏玻璃是太阳能电池中相对昂贵的辅助材料。

光伏玻璃被定义为直接用于生产太阳能光伏发电、传输和控制光或输出电流的玻璃产品。

与普通平板玻璃相比，光伏玻璃的最大特点是“超白”和“高透明度”。

透过率是影响太阳能电池光电转换效率的主要因素之一。

研究表明，利用光伏玻璃制造的太阳能电池可以直接在日光下提高约1%的普通玻璃转换效率。

因此，光伏玻璃的透过率成为太阳能电池制造商购买玻璃时最重要的性能指标之一。

1采用减少吸收的方法提高光伏玻璃的透光率洛阳理工学院实验室在保持其他成分和条件不变的情况下，通过在相同玻璃基础配方中添加浓度分别为0．003%、0．006%、0．009%的过渡金属Co的方法制备玻璃，把制成的玻璃试样进行研磨抛光后，在SP-1920分光光度计上进行透光度的测定及光谱曲线的绘制，实验结果显示:随着过渡金属Co含量的增加可见光区的透光效率逐渐降低。

玻璃中的铁、钒、钴、镍、铜、铬、锰、钛、铈、镓、钒和铝等过渡金属对光具有吸收和散射作用，使玻璃具有与这些过渡金属的含量密切相关的着色能力。

洛阳理工学院实验室在保持其他成分和条件不变的情况下，通过在相同玻璃基础配方中添加浓度分别为0．003%、0．006%、0．009%的过渡金属Co的方法制备玻璃，把制成的玻璃试样进行研磨抛光后，在SP-1920分光光度计上进行透光度的测定及光谱曲线的绘制，实验结果显示:随着过渡金属Co含量的增加可见光区的透光效率逐渐降低。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
钒的用途
钒的主要用途为生产合金钢。

此外为有色合金，如航空、航天用的钒钛合金，化工催化剂等，还有一些其他用途。

其所占的比例大致如下：
合金钢
约85%
有色合金
约9%
化学工业
约4%
其他领域
约2%
一、钒在钢铁工业中的应用
钢铁中加入少量钒，可显著提高其强度，因此钒主要用于生产高强度低合金钢，20 世纪70 年代已占钒在钢铁应用中的40%以上。

其次为生产工具钢、结构钢等。

高强度低合金钢是指屈服限大于300N／cm2 的钢。

加入少量的钒，与碳、氮等形成碳化物、氮化物等能起到细化晶粒、消除夹杂增强延展性的作用。

高强度低合金钢发展很快，被广泛用于结构材料，当添加一些另外的合金元素时可在寒冷地带使用，如用于输油及天然气管道、汽车、桥梁及压力容器等。

二、钒在航空航天业中的应用
钛工业消耗的钒约占钒总量的10%，主要用于生产钛合金，用作飞机、火箭、宇航等高温结构材料，如Ti6Al4V、Ti10V2Fe3Al，重量轻，强度大。

波。

钒的盐类的颜色真是五光十色，有绿的、红的、黑的、黄的，绿的碧如翡翠，黑的犹如浓墨。如二价钒盐常呈紫色；三价钒盐呈绿色，四价钒盐呈浅蓝色，四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色，而五氧化二钒则是红色的。这些色彩缤纷的钒的化合物，被制成鲜艳的颜料：把它们加到玻璃中，制成彩色玻璃，也可以用来制造各种墨水。
钒的化学性质十分稳定，在常温下不会被氧化。钒对食盐溶液及海水具有高度的耐蚀性。碱溶液及硫酸对它不起作用，氢氟酸、热的浓硫酸和硝酸以及王水能溶解钒。熔融的碱、碳酸钾、硝酸钾可溶解钒并形成钒酸盐。钒与硅和碳形成的硅化物和碳化物具有高的硬度及化学稳定性。
钝金属钒是用钙在钢制容器内还原五氧化二矾的方法制得的。得到的金属钒微粒洗涤后于真空炉中熔成块，如此获得的金属含9999%的钒。
钒铜合金很耐腐蚀，不怕海水，常用来制造船舶的推进器。钒铝合金具有很高的硬度、弹性，耐海水、轻盈，用来制造水上飞机和水上滑翔机。钒钢被大量用来制造汽车、飞机的发动机、轴、弹簧、火车头的汽缸，被誉为“汽车工业的基础”。
1907年全世界钒的产量是三吨，其价格贵得惊人：一公斤的钒要五万金卢布。这是为什么呢?地壳中几乎没有聚集矿床，含钒l%的矿石就是特别丰富的富矿了。
钒是钢灰色的、坚硬的金属，它能够刻划玻璃与石英。高纯度的钒可以压成薄箔或者拉成细丝。然而，含有比普通钢结构更紧密，韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的穿甲弹，能够射穿40厘米厚的钢板。但是，在钢铁工业上，并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢，而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。

五氧化二钒的用途
五氧化二钒是一种红色至深棕色的无机化合物，化学式为V2O5。

它是钒的氧化物之一，广泛用于各种工业和科技领域。

本文将介绍五氧化二钒在以下几个领域的用途。

催化剂
五氧化二钒是一种重要的催化剂，广泛应用于有机合成、环保等领域。

它可以催化氧化、脱氢等反应，促进化学反应的进行。

例如，五氧化二钒可以用于生产苯乙烯，合成氧化物和酸的混合催化剂，并用于二氧化硫的氧化，将其转化为三氧化硫。

玻璃和陶瓷工业
五氧化二钒可以用作玻璃和陶瓷工业中的添加剂。

它可以促进玻璃和陶瓷的晶化，提高它们的硬度和抗摔性能，使它们具有更好的耐腐蚀性。

同时，它还可以改变颜色，使玻璃和陶瓷呈现出不同的颜色。

电池
五氧化二钒也可以用于电池制造中。

它可以充当电极材料，提高电池的能量密度和循环寿命。

另外，五氧化二钒还可以作为电解液中的添加剂，促进离子迁移，提高电池的效率。

防锈涂料
五氧化二钒可以用作防锈涂料的成分。

它可以形成一层均匀的保护层，防止金属表面被氧化和腐蚀。

同时，它还可以改善涂料的附着力和耐磨性。

其他应用
除了以上几个领域，五氧化二钒还有许多其他的应用。

例如，它可以用作制造光学玻璃、氟化剂、蚀刻剂、水处理剂等。

此外，它还可以用于医疗器械和研究实验室中的化学试剂。

虽然五氧化二钒的应用非常广泛，但它在制造和使用过程中也可能会对人体和环境造成一定的危害。

因此，在使用时必须要注意安全性和环保性。

钒金属在工业中有多种用途，包括但不限于以下方面：
1. 制作鲜艳的原料：将钒加入玻璃中，可以制作成彩色玻璃。

2. 制作合金钢：在钢铁工业中，钒经常被用作合金元素，以提高钢的强度、韧性、耐腐蚀性和耐热性。

例如，在高速切削工具钢中加入钒，可以提高其硬度、耐磨性和红硬性。

3. 催化剂：在化学工业中，钒可以作为催化剂用于合成高分子化合物。

4. 冶炼钒铁：钒是生产优质钢材不可或缺的金属材料，被广泛用于炼钢过程。

5. 新能源领域：近年来，钒在清洁能源方面的研究取得很大进展。

全钒氧化还原液流电池（VRFB）在风力发电、光伏发电、电网调峰、分布电站、通讯基站等领域拥有广阔的市场前景，已经开始用于商业能源存储系统。

总的来说，钒金属用途广泛，在工业领域中占据重要地位。

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钒矿概述
钒是一种重要的战略物资，广泛应用于冶金工业、化学工业、机械工业和电子工业等许多领域。

钒是银白色略带蓝色的金属，具延展性；含有氧、氮、氢时则变脆、硬；是电的不良导体；熔点高（1926℃）,沸点3000℃。

钒在较高的温度下与原子量较小的非金属形成稳定的化合物；在低温下有良好的耐腐性。

钒进入合金后可增强合金的强度，降低热膨胀系数。

钒在地壳中的丰度约为0.02%，比铜、锌、镍、铬都高。

按地壳中元素丰度排列居第13 位。

但它在自然界的分布很分散，不能形成单独的钒矿床，通常以含钒矿物或类质同象的形式存在。

钒的化合物有：氧化物（V2O5、V2O4、VO2）、钒酸盐（NH4VO3、
Na3VO4、Na2V2O7、NaVO3 等）、卤化物（VOCl3 与VCl2 等）、硫化物（V2S3）、碳化物（VC）、氮化物（VN、V2N、V3N）和硅化物（VSi2）等等，它们在工业上有广泛的用途；五氧化二钒的用途最广，也是最基本的制造钒的化合物的原料。

钒在冶金工业中主要用于铁合金和非铁合金，用作切削、耐压、耐磨等部件。

在化学工业中，五氧化二钒广泛用作有机及无机氧反应的催化剂，用来生产硫酸、精炼石油、制造染料的催化剂，还可用作吸收紫外线、热射线的玻璃及玻璃、陶瓷的着色剂。

近年来我国钒的生产发展很快，应用也渐广泛。

但与发达国家相比，我国钒在钢铁工业中的用量比重相对较低，在化学工业中的用量比重相对较高。

随着我国钢铁工业的发展，今后钒在钢铁工业中的用量将会增多。

我国有丰富的钒矿资源，主要含有钒钛磁铁矿和石煤中，因而钒主要来自炼铁的钒渣和石煤的综合利用，作为副产品产出。

稀土金属（或镧系）是属于内过渡元素。由于它们的4 f 轨道的电子是部分填充的， 容易产生 f - f 跃迁而引起光吸收，使玻璃着色。其中La 和Lu 分别具有0和14个4 f 电
3+ 3+
子（ f 0， f
14
），是无色的。具有4 f 轨道为7个电子的Gd （ f 7），由于半充满，特别
3+
稳定，难以激发，也是无色的。此外，具有 f
波长/μm 图 9-6 含Fe2+玻璃的透光曲线
透过率/%
透过率/%
波长/μm 波长/μm 图 9-7 含Fe2+玻璃的透光曲线 图 9-9 含Cu2+玻璃的透光曲线
透过率/%
透过率/%
波长/μm 图 9-8 含Fe2+玻璃的透光曲线
波长/μm 图 9-10 含Cu2+玻璃的透光曲线
153
ห้องสมุดไป่ตู้
9.2.3 稀土金属离子着色
2
6
154
颜色玻璃的光谱特性不仅随离子的种类而异， 而且在很大程度上决定于离子的价态。 同 3+ 2+ 6+ 3+ 3+ 2+ 种元素的离子，其价态不同时光谱特性也不同。例如，Fe 与Fe ，Cr 与Cr ，Mn 与Mn 等,虽分别属于同一元素,但由于价态不同,它们的光谱特性各异。 过渡金属离子都是可变价的,在玻璃中也是如此。离子的变价实质上是氧化还原问题。 对某一变价离子来说， 一定的氧化还原状态必定存在着不同价态之间的平衡关系。 影响离子 对玻璃来说主要有： 玻璃的基础成分、 不同离子间的相互作用、 的氧化还原状态的因素很多， 熔制工艺以及热处理和光照等。 （1）玻璃的基础成分 玻璃的基础成分直接影响离子的价态。 玻璃的酸碱性对离子的氧化还原状态有重要的作 用。实践证明，一般在酸性玻璃中（即含 SiO 2 、B 2 O 3 或P 2 O 5 高的玻璃）离子有利于向低 价和高配位转变， 而在碱性玻璃中， 则有利于转向高价和低配位。 因为碱性玻璃游离氧较多， 酸性玻璃游离氧较少，故前者易使玻璃保持高价，而后者则有利于低价。例如，锰离子在铅 3+ 3+ 玻璃（高碱玻璃 ）中以Mn 存在，使玻璃呈紫色，而在硼硅酸盐玻璃中Mn 离子比例相应 减少，玻璃的紫色大为减弱。又如钴和镍在磷酸盐玻璃中以 [NiO 6 ] 和 [CoO 6 ] 存在，而 在铅玻璃中则以[NiO 4 ] 及[CoO 4 ]形态存在。含钴的钠硅酸盐玻璃中含有[CoO 4 ]基团，玻 璃呈蓝色；而在B 2 O 3 玻璃中存在[CoO 6 ]基团，玻璃呈玫瑰色。硼硅酸盐玻璃中两者同时存 在，因而呈紫红色。 玻璃中 R 2 O（或RO)含量越大，游离氧越多，越有利于着色离子保持高价状态。当碱 含量（摩尔百分数）相同，随着碱金属（或碱土金属）离子半径的增大， R—O 键力减弱， 3+ 给出游离氧的能力增强，有利于着色离子保持高价状态。因此钾玻璃比钠玻璃更有利于Mn 的存在。 必须指出，玻璃的酸碱性，只是相对而言，一般是根据玻璃中酸性氧化物和碱性氧化 物含量的多少，大致估计哪些玻璃偏于酸性，哪些玻璃偏于碱性，其间并无严格的界线。 （2）不同变价离子间的影响 氧化还原是相对的， 因此在不同的变价离子相互间也有氧化还原作用。 由于不同离子的 氧化还原能力不同， 彼此间必然发生氧化还原反应。 根据它们氧化能力的大小可按下列顺序 排列： Cr6+>Mn3+>Ce4+>V5+>Cu2+>As5+>Sb5+>Fe3+>Sn4+ 氧化能力大的氧化物能氧化氧化能力小的氧化物，同时它本身被还原。例如Sb 2 O 5 对于 FeO 来说是氧化剂，但对于 CrO 3 来说却是还原剂，其余类推。因此，在玻璃的实际熔制过 程中，由于受温度和变价氧化物浓度等因素的影响，情况要复杂得多。 （3）熔制工艺因素的影响 玻璃在熔制过程中，变价离子的高低价态之间存在着动态平衡关系，如： Cr6+ （黄绿色）+3 e Mn3+（紫色）+ e Cu2+（蓝色）+ e Cr3+（绿色） Mn2+ （无色或弱黄色） Cu+（无色）

吸收系数
8.0 6.0 4.0 2.0 400 500 600 700 800
含 Cr3+ 玻璃的透光曲线
波长／ 波长／nm
第九章
玻璃的着色和脱色
透过率％ 透过率％
轨道半空， （4）锰 Mn2+ 3d轨道半空，着色弱 ） 轨道半空 Mn3+紫色 ，氧化越强着色越深。 氧化越强着色越深。 钠硼酸盐中为棕色， 钠硼酸盐中为棕色， 棕色 铅硅酸盐中为棕红色。 铅硅酸盐中为棕红色。 棕红色
第九章 a. 八面体配位（6配位） 八面体配位（ 配位 配位）
玻璃的着色和脱色
个配位体沿± 、 接近阳离子时， 当6个配位体沿±x、±y、±z接近阳离子时，使dx2-y2、 个配位体沿 、 接近阳离子时 dz2轨道能量上升，而另外三轨道能量下降。 轨道能量上升，而另外三轨道能量下降。 轨道分成两组：两个高能轨道（ 或 轨道分成两组：两个高能轨道（eg或dT）， 三个低能轨道（t2g或de） 三个低能轨道（ 两组轨道能量差： 两组轨道能量差：∆=eg－t2g=10Dq － ∆为配位场分裂能 为配位场分裂能 eg=6Dq t2g= －4Dq
第九章
玻璃的着色和脱色
影响∆（或吸收带波长位置） ３、影响 （或吸收带波长位置）的因素
阳离子配位场强 （１）阳离子配位场强 外来阳离子场强越大，Δ值越小，吸收带移向长波 外来阳离子场强越大， 值越小， 取代Na 如 以Ca2+取代 +时 （２）配位状态
∆四=4/9 ∆八
高配位的吸收带波长较短 吸收光波长550nm，呈紫色 如 [CoO6] 吸收光波长 ， [CoO4] 吸收光波长 吸收光波长620nm，呈蓝色 ，
第九章
玻璃的着色和脱色
（３）着色离子价态

钒元素的颜色之谜揭秘钒在玻璃和颜料中的奇妙应用钒元素的颜色之谜揭秘：钒在玻璃和颜料中的奇妙应用钒元素是一种重要的过渡金属，在自然界中以多种氧化态存在。

除了在钢铁、合金、化工等行业中的广泛应用外，钒元素还有着让人惊叹的颜色表现能力。

本文将揭秘钒在玻璃和颜料中的奇妙应用。

第一章：钒元素的基本特性钒（V）的原子序数为23，原子量为50.94，其5s、4d轨道的电子结构决定了其物理、化学性质。

钒元素在不同氧化态中呈现不同的颜色，正是由于这一特性，钒得以在玻璃和颜料中发挥其独特的应用。

第二章：钒在玻璃中的应用2.1 钒元素赋予玻璃颜色的原理在玻璃中添加不同氧化态的钒，可以赋予玻璃不同的颜色。

比如，加入钒的最低氧化态，可以使玻璃呈现蓝色或绿色，而加入更高氧化态的钒则可使玻璃呈现黄色、橙色或红色。

2.2 钒玻璃制品的应用领域钒玻璃广泛应用于建筑、艺术品和光学仪器等领域。

在建筑中，钒玻璃可以通过调控钒元素的氧化态而呈现不同的颜色，增加建筑的美观性。

在艺术品中，钒玻璃的独特颜色效果使得作品更加生动鲜明。

在光学仪器中，钒玻璃可以用于滤光片、摄像机镜头等器件的制造，以调节和改善光线的颜色。

第三章：钒在颜料中的应用3.1 钒颜料的种类及特点钒颜料主要包括氧化钒黄、氧化钒红、氧化钒绿等，这些颜料都以钒元素的不同氧化态为基础，拥有鲜艳的颜色和良好的耐光性。

钒颜料的应用广泛，可以用于绘画、印刷、塑料等行业。

3.2 钒颜料对环境和健康的影响尽管钒颜料有着出色的色彩表现力，但其对环境和健康也有一定的影响。

钒颜料在加工和使用过程中会释放出部分钒元素，当超过一定浓度时可能对环境产生污染，因此在生产和使用中需要采取适当的措施来减少钒元素的释放。

结论：通过深入分析钒元素在玻璃和颜料中的应用，我们可以更好地理解钒元素在颜色表现方面的奇妙能力。

钒元素所呈现的多样化颜色，不仅丰富了人们的日常生活，而且在建筑、艺术和光学仪器等领域发挥着重要的作用。

3 钒在化工行业(催化剂)的应用化工及相关行业中，钒基催化剂是非常重要的氧化催化剂，其催化机理是基于钒的配位作用。

硫酸工业生产中，V 2O 5是重要的二氧化硫氧化的钒系固体催化剂；通过在活性炭中填充五氧化二钒，可有效提高脱除烟气中的硫氮氧化物；五氧化二钒亦可以用作有机物(如顺酐和苯酐等)氧化反应的催化剂[6]；聚合反应是将简单化合物转变为高聚化合物，钒可作为聚合反应催化剂，催化聚合产生无规交替共聚物，也可得到乙烯和丙烯单元均匀分布的乙丙橡胶[7]。

另外，钒系催化剂还用于烷基化反应、氨化反应、氧化脱氢反应及醋酸生产等方面[8]。

目前，工业钒系催化剂中，1/3用于硫酸生产，1/3用于乙丙橡胶合成，其余主要用于顺酐和苯酐生产、选择性催化还原(SCR)氮氧化物等[9]。

用于氨合成方面的钒基催化剂大部分处于实验室研发阶段，中国科学院已开发了一种钒基氨合成与氨分解催化剂[10]。

4 钒在电池方面的应用钒电池(全钒氧化还原液流电池)是一种高效储能和高效输出的装置应用前景广泛，受到了世界各国科研人员的关注和深入研究，并建立了许多商业示范装置。

国际上，加拿大VRB Power Systems 公司于2003年和2001年先后建造200kW/800kW ·h 和250kW/2MW ·h 的全钒液流储能电池系统。

另外，日本住友电工公司与2005年和2012年先后建造4MW/6MW ·h 和1MW/5MW ·h 全钒液流电池储能系统示范项目。

在我国，钒电池研发公司主要包括北京普能、北京金能燃料电池、上海林洋储能、南京国电南瑞和大连融科储能等高科技公司[11]。

另外，中国科学院大连化学物理研究所于2006年成功研发10kW 全钒液流电池系统。

锂离子电池具有储能大和循环次数高等优良特性。

但是，制备锂离子电池的材料技术不成熟，成本高、低温下电池放电效率差等缺点，制约了电池整体性能和真正商业化的发展。

原料学习总结第十五期本期主要对浮法玻璃原料中的辅助原料着色剂的种类进行了总结。

通常凡是使玻璃获得某些必要性质和加速熔制过程的原料统称为辅助原料，用量较少，根据作用不同，分为澄清剂、着色剂、脱色剂、氧化剂、还原剂、助熔剂等。

着色剂包括离子着色剂、胶态着色剂、硫硒锑化合物着色剂三种。

离子着色剂又包括：铁化合物，氧化亚铁使玻璃呈蓝绿色，氧化铁，使玻璃呈黄绿色；锰化合物，二氧化锰，使玻璃呈淡黄色，高锰酸钾，使玻璃呈绛红-紫色；钴化合物，一氧化钴和三氧化二钴，都使玻璃呈蓝色，钴化合物与铜化合物和烙化合物共同作用，可使玻璃呈色调均匀的蓝色、蓝绿色和绿色。

如与锰化合物共同使用可使玻璃呈深红色、紫色和黑色；镍（Ni2+）化合物，一氧化镍，使玻璃呈紫色，氢氧化镍，使玻璃呈绿色，氧化镍，使玻璃呈紫色；铜化合物，氧化铜，在氧化条件下加入1%~2%，使玻璃呈青色，与三氧化二铬或氧化铁共同使用，可使玻璃呈绿色。

硫酸铜、氧化亚铜，按氧化铜量使用，效果同氧化铜；铬化合物，铬酸盐在熔制中分解成三氧化二铬，在还原条件下使玻璃呈绿色，在氧化条件下，因同时存在高价格氧化三氧化铬，使玻璃呈黄绿色，在强氧化条件下三氧化铬数量增多使玻璃呈淡黄色至无色。

铬化合物的用量以氧化铬计为配合料的0.2%~1%，在钠钙硅酸盐中加入量为配合料的0.45%，在氧化条件下，氧化铬与氧化铜共同作用可制的纯绿色玻璃；钒化物，三氧化二钒和五氧化二钒，能使玻璃着成黄色（）~绿色~蓝色，在强氧化条件下，用量为配合料的3%~5%。

胶态着色剂包括：金化合物，氯化金，以王水溶解纯金制成氯化金溶液，用时可加水稀释，在配合料0.01%金就可以制得玫瑰色玻璃，在无铅玻璃中加入0.015%~0.02%金即可得到金红玻璃；银化合物，硝酸银是无色晶体，硝酸银在熔制时能析出银的胶体粒子，加热成色后玻璃着成黄色，银黄玻璃着色剂的用量是以银计算，一般为配合料的0.06%~0.2%；铜化合物，胶体铜的微粒使玻璃着成红色，它的着色能力很强，加入配合料量的0.15%氧化亚铜就足以制得红色玻璃，因为CuO不能完全转变成胶体粒子，故一般使用量为配合料量的1.5%~50%。

五氧化二钒分子质量一、引言五氧化二钒是一种无机化合物，化学式为V2O5。

它是一种重要的钒化合物，具有广泛的应用。

本文将详细探讨五氧化二钒的分子质量及其相关知识。

二、五氧化二钒的化学性质五氧化二钒是一种淡黄色固体，具有强烈的刺激性气味。

它在常温下不溶于水，但可溶于许多有机溶剂和浓硫酸中。

五氧化二钒是一种强氧化剂，可以与许多物质发生反应。

三、五氧化二钒的分子结构五氧化二钒的分子式为V2O5，其中两个钒原子与五个氧原子形成键合。

它的结构为层状结构，每层由钒原子和氧原子交替排列组成。

这种结构使得五氧化二钒具有特殊的物理和化学性质。

3.1 层状结构的特点五氧化二钒的层状结构使得它具有较高的稳定性和热稳定性。

这种结构还使得其在一些催化反应中表现出良好的活性和选择性。

3.2 结构与性质的关系五氧化二钒的层状结构决定了其特殊的物理和化学性质。

例如，它具有较高的熔点和沸点，且在高温下能够形成液态。

此外，五氧化二钒还具有较高的电导率和磁性。

四、计算五氧化二钒的分子质量五氧化二钒的分子质量可以通过计算每个原子的相对原子质量，并将其相加得到。

4.1 钒原子的相对原子质量钒的相对原子质量为50.9415。

4.2 氧原子的相对原子质量氧的相对原子质量为15.999。

4.3 计算分子质量根据五氧化二钒的化学式V2O5，可以得知其中含有2个钒原子和5个氧原子。

因此，可以将钒的相对原子质量乘以2，氧的相对原子质量乘以5，然后相加得到五氧化二钒的分子质量。

计算公式如下：分子质量 = 2 * 钒的相对原子质量 + 5 * 氧的相对原子质量代入数值计算：分子质量 = 2 * 50.9415 + 5 * 15.999计算结果为：181.88 g/mol因此，五氧化二钒的分子质量为181.88 g/mol。

五、五氧化二钒的应用五氧化二钒具有广泛的应用领域，下面将介绍几个常见的应用。

5.1 催化剂五氧化二钒在许多催化反应中被用作催化剂，例如氧化反应、脱硝反应等。

钒对玻璃的着色钒在玻璃中以V”、(VO)“，V“离子的形态存在。

含有这种元素的玻璃可能是无色、黄色，褐色，绿色和灰色的。

黄色着色是由V”离子引起的，它们在紫外光谱区产生吸收，吸收带要延伸到紫色区。

当V“的浓度较高时，吸收带会延伸到光谱的蓝色区，而黄色着色则过渡为褐色着色。

V”在红外区不产生吸收。

V。

+离子可引起绿色着色，透过率的极大值在525nm 处，而吸收极大值在波长为425和625nm处。

在红外区的l。

ltxm处也有峰值吸收带。

含四价钒的(VO)。

+钒离子在光谱的长波区会引起吸收。

在B：O。

含量高的玻璃中呈现的灰色着色，最大可能是由于着色物质以胶体状态析出所造成的。

这样的颜色可用钒同时以两种价态存在来解释。

在用普遍方法制造的玻璃中，通常是钒的各种离子共存。

在着色剂含量约为1％和玻璃层厚度为3mm时，这种玻璃是无色的，但是它们能有效地吸收紫外辐射。

当着色剂的含量更高时，出现了绿色着色，当其浓度超过5：6时，会由绿色过渡到橄榄褐色。

钒的化合物因其在紫外光谱区具有独特的吸收，故在玻璃着色实践中未能得到广泛应用。

这种特性可在制造保护视力不受有害光线损伤的玻璃时使用(例如，电焊工眼镜或太阳防护镜用的玻璃)。

用钒和铈的化合物组合着色的玻璃在短波辐射作用下，具有如此强烈的辐射照变暗作用(颜色由绿变到红紫)，以致在技术上可用它们来测量太阳的辐射剂量(玻璃剂量计)。

呈无色结晶的钒酸铵(NH，V09)是一种应用得最广泛的钒化合物，二氧化钒在理论上含有77．7％的V：O。

，所购试剂中V。

Oa的实际含量在76一?7．5％的范围内。

(七)铀对玻璃的着色(图2—-14)铀在玻璃液中通常以六价形式存在，在还原条件下熔炼的玻璃中，铀以四价形式存在。

六价铀离子使玻璃着成深黄绿色，随着它含量的提高，在光谱紫色和蓝色区域的吸收强度将增大。

当浓度较高时，在480—490nm的区域内会出现一条特征的暗带。

在530Ⅱm以上的波长，即使引入8％的着色剂都不会使玻璃对光的收吸受到影响。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟钒的特征和主要用途作为一种重要的战略性资源，钒在高科技尖端科学与军工领域有着广泛的用途。

钒是一种高熔点稀有金属，作为非常宝贵的战略性资源，广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、铁路、桥梁等领域，如输油管、海底管道、造船、聚变反应堆容器、喷气机和火箭、空气压缩机、金属模具、高速钢、工具钢等。

钒是一种可锻金属，但含有氧、氮或氢的钒则变脆。

钒是电的不良导体，其电导率仅为铜的十分之一。

室温时，致密的钒对氧、氮和氢都是稳定的。

钒在空气中加热时，氧化成棕黑色的三氧化二钒，蓝黑色的四氧化二钒，或桔红色的五氧化二钒。

在较低的温度（180℃）下，钒与氯作用生成四氯化钒。

高温下与碳及氮生成碳化钒及氮化钒。

钒能耐盐酸、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀，但能被硝酸、氢氟酸或浓硫酸腐蚀。

钒主要制成钒铁用作钢铁的合金组分，它具有能细化钢铁基体晶粒的作用，故广泛用于各类钢种。

钒在非铁合金中主要用于制造钛合金。

钒可以控制铜基合金中的气体含量，并改善其微观结构，在内燃机活塞的铝基合金中加入少量钒，可以增强合金的强度，并降低其热胀系数。

钒的快中子吸收截面小，对液态钠有良好的耐蚀性，并有抗高温蠕变的作用，可作快中子增殖堆燃料棒的包覆材料和释热元件。

钒的金属间化合物是超导材料。

广泛用作有机和无机氧化反应的催化剂，用于生产硫酸、精炼石油；用来制作吸收紫外线和热射线的玻璃以及玻璃、陶瓷的着色剂。

钒的氧化物和偏钒酸盐用于生产印刷油墨和黑色染料。

二、资源储量分布及在世界上的地位钒是我国优势矿产，资源储量在国际上也占有重要地位。

截止2007 年年底，全国保有钒的资源储量为3825 万吨（，下同）。

此外，还有预测资源量139.4 万吨。

全国有21 个省拥有钒的查明资源储量，但主要集中分布在以下省区：四川1906 万吨，占全国资源总量。