偏钒酸铵:性质、制备与应用

广东大小化工有限公司
2025-05-23

偏钒酸铵   高纯试剂、优级纯、分析纯   标准溶液 CAS号:7803-55-6   工业级 99%含量;500g/25kg/槽车

一、偏钒酸铵的基本性质

偏钒酸铵(NH₄VO₃)是一种重要的钒化合物,常温下为白色或淡黄色结晶性粉末,微溶于冷水,易溶于热水和氨水,不溶于乙醇和乙醚。其水溶液呈弱酸性,在空气中较为稳定,但加热至较高温度时会分解。

偏钒酸铵的晶体结构属于正交晶系,分子由铵离子(NH₄⁺)和偏钒酸根离子(VO₃⁻)组成。该化合物在210℃左右开始分解,释放氨气并生成五氧化二钒(V₂O₅),这一特性使其在催化、材料合成等领域具有重要应用价值。

二、偏钒酸铵的制备方法

偏钒酸铵的制备主要有以下几种途径:

  1. 五氧化二钒溶解法
    将五氧化二钒(V₂O₅)溶于氨水或碳酸铵溶液中,经过加热、过滤、冷却结晶后,可得到高纯度的偏钒酸铵晶体。

  2. 钒渣或钒矿石提取法
    工业上常从含钒矿石(如钒钛磁铁矿)或冶金废渣中提取钒。矿石经焙烧、酸浸或碱浸后,钒以钒酸盐形式进入溶液,再通过调节pH值、离子交换或溶剂萃取法富集钒,最后与铵盐反应生成偏钒酸铵。

  3. 化学还原法
    某些高价钒化合物(如钒酸钠)可在酸性条件下被还原,再与铵盐反应生成偏钒酸铵。

实验室中通常采用五氧化二钒与氨水反应的方法制备,操作简便且产率较高。

三、偏钒酸铵的主要应用领域

偏钒酸铵是一种重要的工业原料,广泛应用于以下领域:

  1. 催化剂
    在硫酸生产、石油化工及有机合成中,偏钒酸铵可作为催化剂或催化剂前驱体,尤其在二氧化硫(SO₂)氧化制硫酸的接触法中发挥关键作用。

  2. 陶瓷与玻璃工业
    用作陶瓷釉料的着色剂(可呈现黄色或绿色),也可用于制造特种玻璃,改善其光学性能。

  3. 电池材料
    在锂离子电池和钒液流电池中,偏钒酸铵可作为电极材料的原料,用于制备钒氧化物(如V₂O₅),提高电池的能量密度和循环稳定性。

  4. 化学试剂
    在分析化学中,偏钒酸铵可用于检测磷酸盐、硅酸盐等,也可作为氧化还原滴定剂。

  5. 防腐与缓蚀剂
    在金属表面处理中,偏钒酸铵可用作缓蚀剂,防止钢铁等金属的腐蚀。

  6. 其他应用

    • 用于制备其他钒化合物(如钒酸铵、钒合金等)。

    • 在染料、颜料工业中作为添加剂。

    • 在农业中,少量用于微量元素肥料(钒是某些植物的必需微量元素)。

四、安全与储存注意事项

偏钒酸铵具有一定的毒性,使用时需注意安全防护:

  • 吸入危害:粉尘可能刺激呼吸道,操作时应佩戴防尘口罩。

  • 皮肤接触:可能引起刺激,建议穿戴防护手套和实验服。

  • 摄入危害:误食可能导致中毒,需严格避免。

  • 储存条件:应存放于干燥、阴凉处,远离强酸、强氧化剂,密封防潮。

五、未来发展趋势

随着新能源、环保和材料科学的发展,偏钒酸铵的应用前景持续拓展:

  1. 新能源领域:钒电池(全钒液流电池)作为大规模储能技术的重要选择,对高纯度钒化合物的需求增长迅速。

  2. 环保催化:在脱硝(SCR催化剂)和有机污染物降解方面,钒基催化剂的研究不断深入。

  3. 新材料开发:纳米钒氧化物、钒酸盐功能材料的制备可能推动偏钒酸铵的新应用。

支持定制、支持出口、危包商检广东大小化工有限公司销售经理:吴丁香 联系电话:13232379394(微信同号)

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