Vanadium-Chemie

Anorganische Chemie.

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haraldn
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Vanadium-Chemie

Beitrag von haraldn »

Hallo!

Ich bin auf der Suche nach einer Möglichkeit ein lösliches, isolierbares V-Salz aus dem Metall herzustellen. Zunächst habe ich das V in halbkonzentrierter HNO3 gelöst. Das verlief wie erwartet und gab eine tiefblaue Lösung.

Als Versuch um evtl Ammoniummetavanadat zu erhalten gab ich verdünnte Ammoniaklösung dazu. Leider erhielt ich keinen weissen Niederschlag von Ammoniummetavanadat, sondern einen gräulich/schwarzen Niederschlag. Nach meinen Recherchen bis jetzt könnte es sich dabei um Vanadium(III)-nitrid VN oder Vanadium(II)-oxid VO handeln.

Nun zu meiner Frage: Weiss jemand von euch, was tatsächlich das Produkt ist? Auf Nitrid sollte man mit Säure testen können... VN ist in HCl löslich und rein theoretisch sollte dabei der Geruch von NH3 bemerkbar sein!? Lieg ich da richtig? Und schließlich: welches lösliche Salz stelle ich am besten her? Im Netz sind so gut wie keine Vorschriften zu finden....

Vielen Dank für eure Hilfe!

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Pok
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Re: Vanadium-Chemie

Beitrag von Pok »

Vielleicht hast du zu wenig Ammoniaklösung eingesetzt und es bildete sich ein Hydroxid oder Oxid (das Pentoxid kann auch mal schwarz aussehen). Kleiner Tipp: Vanadiumpentoxid ist amphoter! Versuche doch mal eine winzige Menge des Niederschlags in einer großen Menge Ammoniaklösung oder Natronlauge zu lösen. Dann sollte sich Ammonium- bzw. Natriumvanadat bilden. Vielleicht ist es auch verunreinigtes Ammoniummetavanadat (das müsste sich laut Wikipedia auch einfach in verd. Ammoniaklösung lösen). Dann einfach den Niederschlag trocknen und mal erhitzen. Bei höherer Temperatur entsteht deutlich riechbar Ammoniak.

Das Nitrid kann es m.E. nicht sein, weil sowas normalerweise nur bei hohen Temperaturen entsteht. Wenn es VN (witzige Formel) wäre, wie soll Ammoniak gasförmig entweichen, wenn du Säure einsetzt? Die neutralisiert doch den Ammoniak sofort. Der Ammoniakgeruch entsteht nur bei leicht zersetzlichen Nitriden in Reaktion mit Wasser.

Edit: brauchbare Vanadiumsalze sind neben deinem Zielprodukt auch Natriummetavanadat (löst sich besser, fällt dann aber auch nicht so leicht aus). Eine schöne, stabile und leicht lösliche Vanadiumverbindung ist Vanadylsulfat. Aber das ist etwas schwieriger herzustellen (ne genaue Vorschrift habe ich nicht).

Römpp63
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Beitrag von Römpp63 »

Du hast bestimmt kein VN erzeugt, das entsteht erst bei sehr hohen Temperaturen.
Die Frage ist zunächst, welchen Ausgangsstoff du in HNO3 gelöst hast. Der Farbe deines Niederschlages nach könnte da anderes dabei sein.
Dein Niederschlag ist vermutlich eine Mischung von Pyrovanadinsäure (H4V2O7) und andere Hydroxide.
Die Vanadinsäure löst sich erst bei hohen pH-Werten wieder auf. Dies wäre eventuell eine Möglichkeit zur Abtrennung.

haraldn
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Beitrag von haraldn »

Ausgangsstoff war Vanadium-Metall mit 99% Reinheit. Die HNO3 war technisch - bei der hohen Niederschlagsmenge kann das aber keine Verunreinigung dieser sein.

Mittlerweile habe ist festgestellt, dass der dunkle Niederschlag in HCl löslich ist. Gibt eine zitronengelbe Färbung.

Laut Brauer reagiert selbst metallisches V mit NH3 - mag sein, dass das erst bei höheren Temperaturen geschieht.

Werde mal versuchen in einem Überschuß von Lauge zu lösen.

haraldn
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Beitrag von haraldn »

Nach mehreren Schritten endete ich nun in einem Gemisch einer grün/grau/schwarzen Lösung meines Vanadiums (löslich), das daneben NaCl und NH4Cl enthält.... Ich nehme an, ich habe das Vanadium zu V(II) reduziert... :-( Wenns nicht so teuer wäre, würde es schon im Müll landen...

Die neutrale Lösung habe ich eingedampft und mit einem kleinen Teil der festen Substanz Versuche angestellt. Leider habe ich grade keine Salpetersäure mehr - nehme an, damit würde die Oxidation zu V(V) funkionieren, was beim Eindampfen V2O5 liefert und weiter zu den Vanadaten verarbeitet werden könnte.

Zugabe von HCl löst zu einer grünlichen Lösung.

Zugabe von NaOH bildet einen gräulichen Niederschlag (nehme an ein Hydroxid) und die Löslich wird gelblich braun. Wenn ich zu basischen Lösung einige Krümel Ammoniumperoxodisulfat gebe wird die Lösung farblos und es bildet sich ein weisser Niederschlag. Ich habe zuerst auf Ammoniummetavanadat getippt. Aber die Lösung riecht nach Ammoniak und darin ist das Metavanadat löslich... Mal schauen ob beim verdampfen des NH3 der Niederschlag mehr wird....

Die Oxidation funktioniert auch im Neutralen. Die Lösung wird beim Ewärmen zitronengelb. Es bildet sich auch wenig dunkler Niederschlag.

Im Sauren funktioniert sie auch. Die Lösung wird ebenfalls gelb, aber nicht so intensiv wie im neutralen, wobei ich ca. gleich viel des Gemischs eingesetzt habe.

Hat jemand eine Idee ob meine Überlegungen da stimmten?

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