钒在地壳中的动态

时间:2023-11-17 16:09:02

可这么奇妙的金属,在发现之后的很长一段时间里开采量却那么少,每年大约只有5000吨,这个数目是当时铁年产量的两万分之一。显然,刚开始时开采钒并不那么简单,要解决这个问题,我们需要请教地质学家和地球化学家。下面便是他们所知道的钒在地壳中的动态。

据地球化学家估计,在人类可以开采的那部分地壳中平均含钒钒在地壳中的动态

,这个数目不算少的,要知道铅含量是这个数目的钒在地壳中的动态

,而银则只有这个数目的钒在地壳中的动态

。所以,事实上地壳中钒含量应该是锌和镍的总和,而锌和镍每年的开采量有几十万吨。不仅在我们能够开采的地壳中有钒,在铁集中的地方也含有相当量的钒。这一点是落在地球上的陨石告诉我们的。钒在含铁陨石中的含量是地壳中钒含量的2~3倍。天文学家也从太阳光谱中看到了钒原子的光谱线。地球化学家却为了钒头疼。

到处都有钒,可钒聚集的地方却不多,可以轻松地开采出钒并用到工业上的地方更少。有一种说不清楚的化学力量在分散着钒原子,我们的科学任务就是要搞清楚什么方法可以将这些分散的钒原子聚集起来,怎样才能打消它们迁移、分散的意图。

想要解决这个问题,就先读读下面这段文字:

首先,钒是属于沙漠的。它极易溶于水,而且俄国中纬度和北纬度地带的酸性土壤也不适宜钒的聚集。只有南纬度地带才适合它,那里有硫化物的矿脉。在罗得西亚灼热的沙底,在它的故乡——墨西哥,在龙舌兰和仙人掌丛中,它形成黄褐色帽子似的样子,像士兵的钢盔一样盖在硫矿的头上。

我们还发现古代科罗拉多沙漠和乌拉尔地区二叠纪的沙漠中也存在钒的化合物。

凡是被太阳晒得灼热的沙里都能生成钒盐,这些地方将分散的钒聚集起来形成有工业价值的矿床。尽管如此,钒的储藏量还是太少。钒原子竭力想从人的手中溜走,可还有一个更大的力量能抓住钒,那就是细胞,换言之便是有机体。这些有机体的血红蛋白不是由铁构成,而是由钒和铜组成。

钒在地壳中的动态

海胆

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海鞘

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海参

海生动物,特别是海胆类、海鞘类和海参类躯体中含钒。这些动物成群结队地浮在海湾和海岸边,占据了好几千平方米。很难明白,它们是从哪里搜集的钒原子,因为海水中钒含量很低。很明显,这些动物拥有特别的能力,可以从食物碎屑、淤泥和海藻中提取出钒。

没有哪种化学试剂能像生物体一样灵敏,它们能把几百万分之一克的钒逐渐累积在躯体中。等这些生物死后就会留下大量遗产,使人们可以从中得到金属钒并将其应用于工业领域。随着探测技术的发展,我们已经知道全球钒资源量超过6300万吨。

截至2012年底,全球探明钒储量为1400万吨,当中中国探明储量为510万吨,占全球探明储量的36.4%。2012年全球钒产量为6.3万吨,较2011年增长0.94%。当中中国产量为2.3万吨,占全球总产量的36.5%;此外南非钒产量为2.2万吨、俄罗斯产量为1.6万吨、美国产量为1270吨。

关于钒矿,这便是地球化学家给我们的答复。我们可以对这种金属继续研究下去,发掘出更多的应用。

相关知识:由于催化剂的介入,加速或减缓化学反应速率的现象叫催化作用。在催化反应中,催化剂与反应物发生化学作用,改变了反应途径,从而降低了反应的活化能,这是催化剂得以改变反应速率的原因。