वैनेडियम पेंटोक्साइड प्राप्त करने के लिए प्रयोगशाला विधियाँ

1. अमोनियम मेटावनाडेट का थर्मल अपघटन

सिद्धांत: अमोनियम मेटावैनाडेट (NH₄VO₃) को गर्म करके इसे V₂O₅, अमोनिया (NH₃) और पानी में विघटित करें।

चरणों

सामग्रीशुद्ध अमोनियम मेटावैनाडेट (NH₄VO₃).

गरम करना:

NH₄VO₃ को सिरेमिक क्रूसिबल में रखें।

मफल भट्टी में धीरे-धीरे गर्म करें400-500 डिग्रीनियंत्रित परिस्थितियों में.

प्रतिक्रिया

2NH4​VO3​Δ​V2​O5​+2NH3​↑+H2​O↑

शीतलक: उत्पाद को सूखी जगह पर ठंडा होने दें।

सफाई: परिणामी संतरे के लाल पाउडर को पीसें और सुखाने वाले कैबिनेट में रखें।

टिप्पणियाँ:

Избегайте перегрева (>600 डिग्री) V₂O₅ की आंशिक कमी को कम ऑक्साइड (उदाहरण के लिए, VO₂) से रोकने के लिए।

जहरीली NH₃ गैस को हटाने के लिए फ्यूम हुड का उपयोग करें।

2. वैनेडेट विलयन से अम्लों का अवक्षेपण

सिद्धांत: हाइड्रेटेड V₂O₅ को अवक्षेपित करने के लिए सोडियम वैनेडेट (NaVO₃) का अम्लीकरण और उसके बाद निर्जलीकरण।

कदम:

सोडियम वैनाडेट घोलें:

गर्म पानी में NaVO₃ का घोल तैयार करें।

अम्लीकरण:

पीएच ~2-3 तक पतला सल्फ्यूरिक एसिड (H₂SO₄) बूंद-बूंद करके डालें।

हाइड्रेटेड V₂O₅ का एक लाल-नारंगी अवक्षेप बनता है (तथाकथित "लाल केक"):

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

निस्पंदनवैक्यूम निस्पंदन का उपयोग करके अवक्षेप एकत्र करें।

निर्जलीकरण:

तलछट को सुखाएं120 डिग्रीसतह की नमी को दूर करने के लिए.

पर कैल्सिनेट करें500 डिग्रीनिर्जल V₂O₅ प्राप्त करने के लिए:

V2O5⋅nH2OΔV2O5+nH2O↑

टिप्पणियाँ:

अति-अम्लीकरण से बचने के लिए नियंत्रित एसिड मिश्रण का उपयोग करें, जो अवक्षेप को घोल सकता है।

3. वैनाडिल सल्फेट ऑक्सीकरण (VOSO₄)

सिद्धांत: V₂O₅ बनाने के लिए हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H₂O₂) द्वारा वैनाडिल सल्फेट (VOSO₄) का ऑक्सीकरण।

कदम:

VOSO₄ घोल तैयार करें: VOSO₄-xH₂O को तनु H₂SO₄ में घोलें।

ऑक्सीकरण:

हिलाते समय घोल में अतिरिक्त 30% H₂O₂ मिलाएं।

तक धीरे-धीरे गर्म करें60-80 डिग्रीप्रतिक्रिया को तेज़ करने के लिए:

2VOSO4​+H2​O2​→V2​O5​↓+H2​SO4​+H2​O

छानना और धोना: अवक्षेप एकत्र करें और आसुत जल से धोएं।

सुखाने:पर सुखाएं100-150 डिग्रीशुद्ध V₂O₅ प्राप्त करने के लिए.

टिप्पणियाँ:

अवशिष्ट पेरोक्साइड के गठन से बचने के लिए अतिरिक्त H₂O₂ को विघटित किया जाना चाहिए (उदाहरण के लिए उबालकर)।

4. विद्युतरासायनिक ऑक्सीकरण

सिद्धांत: अम्लीय वातावरण में वैनेडियम धातु या कम ऑक्सीकरण अवस्था वाली धातु का इलेक्ट्रोलाइटिक ऑक्सीकरण।

इंस्टालेशन

एनोड: वैनेडियम धातु या V₂O₃.

इलेक्ट्रोलाइट: H₂SO₄ या HNO₃ को पतला करें।

वोल्टेज: वैनेडियम को V⁵⁺ में ऑक्सीकृत करने के लिए नियंत्रित वोल्टेज लागू करें।

प्रतिक्रिया:

वी→वी5++5ई−V5++3H2​O→V2​O5​↓+6H+

टिप्पणियाँ:

पीएच और वोल्टेज का सटीक नियंत्रण आवश्यक है।