Распространенность в земной коре ванадия (150 г/т) и ниобия (24 г/т) показывает, что эти металлы не так уж редки. Да и тантал (2,4 г/т) можно считать относительно широко распространенным в природе металлом. Однако не надо забывать, что все эти три элемента очень рассеяны в земной коре, а ценны они для современной техники потому, что обладают многими выдающимися свойствами.Более 90 % ежегодного производства ванадия потребляет черная металлургия, преимущественно в виде сплава с железом (феррованадия), для легирования стали.
Ванадиевые стали обладают высокими прочностными свойствами. А сам ванадий – отличный конструкционный материал. Он тугоплавок, устойчив к коррозии в морской воде и расплавленных металлах, прочен и обладает некоторыми свойствами, делающими его очень ценным для ядерной техники. Комплексные катализаторы, содержащие ванадий, применяются с 20-х годов нашего столетия в большом масштабе при производстве серной кислоты контактным способом. Можно привести еще много областей применения ванадия и его соединений. Но и этих немногих примеров достаточно, чтобы понять, насколько ценен этот металл.
О ниобии и тантале тоже можно сказать, что развитие современной техники без них немыслимо.
Ниобий, который еще совсем недавно был большой «редкостью» среди металлов, в последние десятилетия приобрел немалое практическое значение. Раньше считали, что высокая цена этого металла не позволяет широко использовать его. Но с внедрением ядерной и космической техники производство ниобия стало возрастать. Этот металл применяют для легирования сталей и создания специальных сплавов, не содержащих железа.
Хромоникелевые стали, легированные ниобием, используют в ядерных реакторах, газовых турбинах, реактивных самолетах и ракетах. Специалистов-атомщиков в ниобии привлекают такие качества, как высокая температура плавления, малое эффективное сечение захвата тепловых нейтронов и отличные прочностные свойства как самого металла, так и его сплавов с цирконием, молибденом, вольфрамом и другими металлами даже при температурах выше 1000°С.
Кроме того, ниобий абсолютно химически пассивен по отношению ко многим металлам, которые применяют как охладители в ядерных реакторах (натрию, литию, ртути, свинцу). Поэтому его часто используют для оболочек урановых топливных элементов. Ниобий применяют так же, как геттер (газопоглотитель), в высоковакуумной технике, в конденсаторах и электролитических выпрямителях как добавку к алюминий пике лькоб альтовым сплавам (алнико) для постоянных магнитов и в виде окисла в оптической промышленности.
Германид ниобия — один из самых перспективных сверхпроводников; у него скачкообразный переход от нормальной проводимости к сверхпроводимости происходит при 23 К, т.е. при относительно высокой температуре. В ближайшем будущем и другие ниобиевые сплавы будут играть большую роль как сверхпроводники.
Тантал, как и ниобий, обрел множество областей применения. Вначале его использовали для изготовления нитей накаливания в лампочках. Но в 1909 г. его на этом «посту» сменил вольфрам. «Сферы деятельности» тантала в наше время обусловлены его высокой температурой плавления (около 3000°С), большой химической стойкостью, прочностью, ковкостью, теплопроводностью, малым коэффициентом теплового расширения, хорошей обрабатываемостью.
Он широко используется в химическом машиностроении, при изготовлении выпрямителей и конденсаторов, в качестве геттера, как материал для хирургических инструментов, а также (в виде карбида) при производстве твердых сплавов. Наконец, тантал — легирующая добавка к коррозионностойким и другим специальным сталям.
Так, и на примере третьего металла пятой дополнительной группы периодической системы мы видим, что его никак нельзя причислять к «маловажным».
