淡泊以明志 宁静以致远

1. 理化常数

国标编号：61028
CAS号：1314-62-1
中文名称：五氧化二钒
英文名称：Vanadium pentoxide
别名：钒(酸)酐

摩尔质量：181.88 g /mol
外观：橙黄色固体
分子式：V₂O₅ ，外观与性状 橙黄色或红棕色结晶粉末
分子量：182.00
熔点： 690°C（963 K）， 溶解性 微溶于水，不溶于乙醇，溶于浓酸、碱

沸点：1750 °C （2020 K）
密度：相对密度(水=1) 3.35

稳定性：溶于浓酸,生成红至黄色溶液；溶于碱生成钒酸盐；不溶于醇。熔解时形成稳定气溶胶。非可燃性。但能增加着火强度。不能与三氟化氯、锂、过氧甲酸、(钙+硫+水)共存。

在水中的溶解度：0.8 g/100 mL（20 °C）
危险标记：13 (剧毒品)

主要用途：广泛用于有机合成工业及硫酸工业中，也用作玻璃搪瓷着色剂，磁性材料

 

2. 化学性质

酸碱反应：五氧化二钒具有两性，可溶于碱生成多聚钒酸盐，也可溶于非还原性酸生成淡黄色含VO²⁺的溶液。

氧化还原反应：五氧化二钒中的正五价钒可被还原，在酸性介质得到VIV，蓝色的VO(H₂O)₅²⁺钒氧基离子。以盐酸和氢溴酸作还原剂，氧化产物是相应的卤素单质。

 

3. 制备

首先用碳酸钠处理含钒矿物生成偏钒酸钠，而后用硫酸控制pH为2-3，沉淀，加热至690°C熔化便可得到粗五氧化二钒。

金属钒与过量氧气反应的主要产物是五氧化二钒，但常常含有钒的其他低价氧化物杂质。实验室中，可用偏钒酸铵在200°C时的分解反应制备五氧化二钒：2NH₄VO₃→V₂O₅(S)+2NH₃+H₂O

 

4. 应用

五氧化二钒最重要的应用，是在接触法制硫酸时，作二氧化硫氧化为三氧化硫的催化剂。三氧化硫进一步与水反应可以得到硫酸，2 SO₂ + O₂ <=> 2 SO₃ 。

一般催化反应于400-620°C时发生。低于此温度时，五氧化二钒无法发挥出催化活性；高于此温度时，五氧化二钒则分解。反应的催化机理如下，经由低价的二氧化钒中间产物：
SO₂ + V₂O₅(s) → SO₃(g) + 2 VO₂(s) ；2VO₂(s) +1/2 O₂(g) → V₂O₅

 

5. 对环境的影响

a. 健康危害

侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。

健康危害：对呼吸系统和皮肤有损害作用。

急性中毒：可引起鼻、咽、肺部刺激症状，多数工人有咽痒、干咳、胸闷、全身不适、倦怠等表现，部分患者可引起肾炎、肺炎。

慢性中毒：长期接触可引起慢性支气管炎、肾损害、视力障碍等。
人吸入TCL0: 346 mg/m3，1 mg/m3/8H。

大鼠经口LD50: 10 mg/kg; 吸入LCL0: 70 mg/m3/2H。

小鼠经口LD50: 5 mg/kg。

人较动物敏感得多。IDLH: +35 mg/cu m (as V) [R15]

 

b. 毒理学资料及环境行为

毒性：属高毒类。

急性毒性：LD5010mg/kg(大鼠经口)

危险特性：未有特殊的燃烧爆炸特性。

燃烧(分解)产物：可能产生有害的毒性烟雾。
　

6. V₂O₅-相关信息

a．实验室监测方法:

N-肉桂酰-邻-甲苯羟胺比色法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)杭士平主编
苯甲酰苯基羟胺比色法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)杭士平主编
火焰原子吸收法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)杭士平主编

b．环境标准:

前苏联(1977)大气质量标准 0.02mg/m3

中国MAC钒化合物尘0.1mg/m3,烟0.02mg/m3;

美国ACGIH TLV-TWA可呼吸性尘和烟0.05mg/m3

 

7. 应急处理处置方法:

a. 泄漏应急处理

隔离泄漏污染区，周围设警告标志，建议应急处理人员戴正压自给式呼吸器，穿化学防护服。不要直接接触泄漏物。避免扬尘，用清洁的铲子收集于干燥净洁有盖的容器中，转移到安全场所。也可以用水泥、沥青或适当的热塑性材料固化处理再废弃。如大量泄漏：收集回收或无害处理后废弃。

b. 防护措施
呼吸系统防护：空气中浓度超标时，应该佩带防毒口罩。必要时佩带自给式呼吸器。

眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。

身体防护：穿相应的防护服。

手防护：戴防护手套。

其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后，淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服，洗后再用。进行就业前和定期的体检。

c. 急救措施

皮肤接触：脱去污染的衣着，立即用流动清水彻底冲洗。
眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水冲洗。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。注意保暖，必要时进行人工呼吸。就医。

食入：误服者给饮大量温水，催吐，就医。

灭火方法：不燃。火场周围可用的灭火介质。

 

常见的钒化合物有三氧化二钒（V₂O₃）、五氧化二钒（V₂O₅）、三氯化钒（VCl₃）及偏钒酸铵（NH₄VO₃）等。急性钒中毒常由短时间内吸入高浓度含钒化合物的粉尘或烟雾引起，以眼和呼吸道粘膜刺激症状为主要临床表现。中毒症状一般较轻，重者亦可致心、肾、胃肠及中枢神经系统功能损害。临床上钒中毒多为急性中毒。

 

急性中毒徵兆：

1.摘要：

吸入主要為呼吸道症狀。症狀可能持續兩週(不多)，顆粒愈小肺毒性愈大，因此煙薰(fumes)較粉塵(dust)毒性大。

2.眼耳鼻系統：
暴露粉塵(dust)會嘴乾、鼻炎、鼻出血、氣管炎、金屬似味覺、舌頭變綠色、眼睛刺激。

3.心血管系統：

主要產生肺、脾、腎臟和腸子的週邊血管收縮。影響是局部性。延長暴露可能會發生心率不整和心搏過緩。

4.呼吸系統：

高濃度吸入可能因肺部刺激的影響而導致肺水腫。曾報導過有職業性氣喘。萎縮性鼻炎、咽頭炎、慢性支氣管炎、瀰漫性肺纖維化可能和吸入釩有相關性。Vanadate 對肺泡巨嗜細胞有毒性且可能因此而減少肺部對感染的抵抗性。

5.神經系統：

CNS 抑制，通常發生於致死劑量時。食入Ammonium metavanadate會有感覺運動半邊麻痺(Sensorimotor hemiparesis)和失語症。中樞神經臨床表徵包括震顫、頭痛、耳鳴和心智狀態改變。釩相關性神經病變較常出現在慢性洗腎病人。

6.腸胃系統：腹部痙攣(cramping)、腹瀉、解黑便和舌頭變綠色。

7.皮膚系統：皮膚炎、皮膚變綠色。

 
临床表现

(1)呼吸系统损害在钒铁合金、钒化合物、碳化钒等加工与使用中，短期内吸入以五氧化二钒烟雾为主的高浓度钒化合物后，先出现鼻痒、鼻塞、流涕、眼烧灼感、流泪等症状，继之可有咳嗽、咳痰、胸闷、气短等，肺内可有干性或湿性音。严重者可发生化学性支气管肺炎。个别患者可表现为喘息性支气管炎。

(2)神经系统症状 在出现呼吸系统症状时，往往伴有头晕、头痛、疲乏无力等。

(3)消化系统症状 可有恶心、呕吐、腹痛、舌乳头肿大，少部分患者尚可见到墨绿色舌苔。

 

实验室检查

(1)尿钒常增高。

(2)个别患者尿液检查可出现一过性蛋白尿、红细胞和管型

(3)胸部X线检查显示肺纹理增强，严重者两下肺有分布不规则的斑片状模糊阴影，符合化学性支气管肺炎的改变。

 

致病原因
(1) 钒主要用于制造铁钒合金、特种钢。在炼钢厂提钒、混铁炉操作中可接触大量含钒烟雾蒸气，对钒渣破碎、精选时可吸入含钒尘，在锅炉清扫、检修时可因吸入高浓度五氧化二钒而发生急性中毒。

(2)  化工合成硫酸、硝酸、邻苯二甲酸酐、乙烯、丙烯中，使用五氧化二钒作催化剂，在其粉碎研磨、过筛时可接触五氧化二钒粉尘。石油及其分馏后的重油中均含有钒，燃烧后的渣垢中含钒可达10％~60％，在油燃烧器清洗时，若无防护，可发生急性中毒。
(3) 含钒矿石开采、粉碎及包装时，持续吸入高浓度钒粉尘也可有急性中毒发生。
    一般人连续吸入空气浓度为0.3~5.7 mg/m³的五氧化二钒5~8h即可引起急性钒中毒。浓度达5.3~7.4 mg/m³时，可出现明显的急性中毒症状。
    生活中误服偏钒酸铵导致急性钒中毒者，鲜见报道。

 

急救处理
(1) 立即离开染毒现场，安静保暖休息。必要时给氧气吸入。

(2) 主要对症处理，如咳嗽、咯痰者用镇咳祛痰剂，喘息者用支气管扩张剂。闻及肺部湿性啰音者，用抗生素防治继发性肺部感染等。
(3)  解毒驱钒可试用大剂量维生素C 4~5g，或依地酸二钠钙1g加50％葡萄糖注射液20~40 ml稀释后静脉注射。口服氯化铵片0.3~0.6 g，每日3次，可使尿液酸化，加速钒的排泄。
(4) 有明显皮肤损害者，可用清水将局部洗净后，涂以肤轻松等药膏，同时内服异丙嗪、息斯敏，噻庚啶等抗过敏药。
    

防护措施
(1) 作业场所应建立抽出式通风装置。
(2) 积极进行工艺改革以减少钒烟尘。以石灰或白云石粉喷入燃烧后的烟气中，可减少钒烟危害；钒用作催化剂时，应制成烧结块或丸状，以减少钒尘。
(3)  操作中注意个人防护，应戴过滤式呼吸器。
(4) 对接触五氧化二钒作业人员应进行就业前体检和定期健康监护体检。有严重慢性呼吸系统疾病或严重影响肺功能的胸廓、胸膜疾病以及皮肤病、明显心血管疾病者，均不得上岗工作。

预防及劳动能力鉴定

一般急性中毒者1~2周内均可望康复，预后良好，极少有后遗症，仅个别病例呼吸道症状可持续较久或发展为慢性支气管炎。出现肾炎或肺炎者，病程可延长。偶见发生视神经及视网膜炎者可留有视力障碍。

中毒治愈后即可恢复原工作。急性中毒致慢性支气管炎者，应调离钒作业和其他刺激性气体作业。