Volfrám vegyérték. Alkalmazási volfrám

További cikkek lehetővé teszi, hogy megismerjék a fizikai és kémiai tulajdonságai wolfram, hogy a részleteket tartózkodása a természetben, a termőhely, a nyitás a történet, és így tovább.

Tungsten (W)

Wolfram - egy eleme a periódusos rendszer Mengyelejev olyan 74. atomi száma megegyezik a latin karakter W. A szokásos körülmények között egy szürke-ezüst színű, fényes, kemény. Az összes fém volfrám a leginkább tűzálló. Magasabb, mint a W, olvadáspontja csak a nem-fém - szén. Ez egy nagy kémiai ellenállást. Valence volfrám - változó.

A felfedezések története

Svéd kémikus Carl Wilhelm Scheele 1781, részt vesz a feldolgozását scheelite salétromsav, lehetne előállítani a volfrám-trioxid - „nehéz kő” sárga. Két évvel később, már 1783-ban, m, két testvér Eluard, vegyészek eredetileg Spanyolországból, a közvélemény úgy értesült, hogy tudtak eljutni wolframite új fém és oxid - volfrám.

Modern Egyesült Államok, Franciaország és Nagy-Britannia nevet használta volfrám volfrám, amely lefordítja svéd, mint „nehéz kő”. Eredetileg ez a szó Wolframium ásványi wolframite. Később át a fém is.

Wolfram a természetben

A számítások szerint Vinogradova, Clarke száma volfrám földkéreg mintegy 1,3 g / t. Az átlagos tartalom a kőzetek hegységek, R / T: savas kőzetek - 1,9, átlagosan - 1,2, az alapvető - 0,7 ultrabázikus - 0.1.

A legnagyobb tartalékok ez a fém a Kínában, az Egyesült Államokban, Kanadában és Kazahsztán, olyan országokban, mint Bolívia, Portugália, Üzbegisztán, Oroszország és Dél-Korea egy kis összehasonlítva az említett államok készletek. Abban az évben termel, mintegy 49-50000000 tonna, ebből 41 által termelt Kína, Oroszország részesedése megfelel 3,5 tonna, Kazahsztán - 0,7 és Ausztráliában - 0,5 tonna.

Az ipar, a fő szerepet kap wolframite és scheelite. Minerals wolframite gyakran koncentráljuk gránitkőzetek és azok átlagos koncentrációja megfelel egy vagy két százalék. A legtöbb termelő országok exportáló volfrám. . Az ár a fém meglehetősen magas, és függ a márka és a típus, amelyben értékesítik (2172-6250560 dörzsölje.). A fő exportőrök volfrám tekinthető Egyesült Királyság, Kína és Ausztrália. Az importált nagy mennyiségben Egyesült Államokban, Németországban, Angliában és Japánban.

Előállítási módszerei

Előállítása volfrám - egy eljárás, amely több egymást követő lépésekben. Először izolált trioxid WO ₃ ércből koncentrátumok a helyreállítási folyamat után megy a fémpor hidrogénnel körülmények között, körülbelül 700 ° C-on A rendkívül magas olvadáspontú legjobb módja annak, hogy ez a fém olyan eszközök Porkohászati. Az első lépésben a volfrám por van nyomva, majd egy hidrogénatmoszférában és szinterezzük körülmények között, körülbelül 1200-1300 ° C-on További kitéve az elektromos áram és a hevítési hőmérséklet desztilláljuk három ezer fok, ezt a folyamatot kíséri szinterezés, és a fém válik egy monolit. Követő előállítását a volfrám és tisztítását a kapott monolitikus anyagok fordulnak elő körülmények zóna olvadás. Azonban, wolfram por - ez nem az egyetlen készítmény formájában, hogy a fém. A készítmény a W pirolízisévei kloridok lehet beszerezni már fémes formában, de nem egy kompakt és por.

Kémiai minőségi jellemzők

Tungsten vegyértéke a változó jellegű, kettő és hat. A legstabilabb forma veszi át a hatodik vegyértékű. Két- és három vegyértékű formái a vegyületek instabilak, és nem bír különleges jelentőséggel, a gyakorlatban nem használják. Tungsten nagyon ellenálló a fémek korrózióját. A szoba hőmérséklete lehetővé teszi, hogy állandó helyzetet anélkül, hogy korrodálódik; eléri izzás hőmérséklet elkezd oxidálni, amely egy volfrám-oxid (VI). A második sorozat a stressz és a költségek mögött hidrogénatom. Gyakorlatilag nem oldódik hidrogén-fluorid és a híg kénsav. A salétromsavat és a királyvíz oka felületén oxidációs folyamat. Oldódása lehetséges hidrogén-peroxid.

A keverék hidrogén-fluorid és a salétromsav jól oldódik volfrám:

2W + 4HNO ₃ + 10HF WF ₆ + WOF ₄ + 4NO (gázfejlődés) + 7H ₂ O.

Jelenlétében oxidánsok reagáltathatjuk olvadt lúg:

2W + 4NaOH ₃ + 3O ₂ à 2Na ₂ WO ₄ + 2H ₂ O.

A fenti példák a reakciók nagyon lassan, de amikor eléri a szint 400 ° C és a volfrám önmelegedését a reakció folyamat felgyorsul, és egyidejűleg hozunk létre nagy mennyiségű hőt. Műveleteket, ahol oxigént kereslet eléri a jelet 500 ° C, a fém önmagában kezdett felmelegedni.

Oldjuk keverékében hidrogén-fluorid és a salétromsav képződéséhez vezet geksaftorvolframovoy sav - H ₂ [WF _6]. Az összes ismert volfrám vegyületek tekinthetők legfontosabb anhidridet volfrám-trioxid vagy a volfrám, volframát, peroxivegyületből Me ₂ WO _X, egy anyag származó S, C, és a halogén-csoport elemei.

Az ingatlan fizikai természet

Tungsten egy világosszürke fényes fém. Tungsten hőmérséklet olvadás- és forráspontja eléri a legnagyobb emelkedés Celsius képest más fémek. Van spekuláció, hogy sziborgium még nagyobb teljesítményt olvadás- és forráspontja, de annak a ténynek köszönhető, hogy ő „él” nagyon kicsi, lehetetlen megmondani bizonyossággal, mivel nem bizonyított kísérlet. Tungsten kezd olvadni 3695 K, forralás közben, elérve 5828 K. W Net sűrűsége közel van a arany - 19.25 gramm per köbcentiméter. Azt jellemzi paramágneses tulajdonságait. Összhangban a mérési paraméterek Brinell keménysége 488 kg / ^mm2. Húsz Celsius fok van egy ellenállása 55 × 10 ^-9 Ohm * m, de a hőmérsékleti viszonyok 2700 ° C fajlagos ellenállás index nő akár 904 x 10 ^-9 Ohm * m. A visszavert volfrám sebességgel mozog a 4290 m / c.

Az egyik, hogy a nehézfémek nagy keménység és olvadáspontja hatalmas megfontoltabb volfrám. A tulajdonságok, amelyek velejárói, határozza meg az értékét a világpiacon, és lehetővé teszi széles körben használják. Az a képesség, hogy ellenálljon a magasabb hőmérséklet lehetővé teszi, hogy széles körű használatra volfrám. Huzal, lemez és még sok más lehetővé teszi, hogy hozzon létre mechanizmusokat, amelyek szolgálják, sok-sok éven át. Külsőleg hasonló platina. A tiszta állapotban hevítve 1600 ° C lehet, hogy hamis.

A használata tiszta fém

Az alapvető módszer segítségével wolfram - az alapja, mint tűzálló anyagból a kohászatban.

Műanyag és tűzálló tulajdonságok - ez az, ami ismert volfrám. Banki ez a fém nélkülözhetetlen szánt eszközök világítás. Képcsövek és egyéb csövek egy vákuum is széles körben használják W.

Argon ívhegesztéshez nem nélkülözheti az elektródokat volfrám. Vákuum ellenállás kemencében is használni, mint egy fűtőelem, és ez a fém-ötvözetet alkalmaztunk, a rénium hőelem.

A nagy sűrűségű lehetővé teszi, hogy használja azt az alapját nehéz típusú ötvözet ellensúlyként a páncéltörő mag sabot és lövedék sagittalis tüzérségi lövedékek, mag páncéltörő lőszer és még giroszkóp stabilizáló repülő ballisztikus rakéta.

Tungsten szolgálhat kiváló eszköz ionizáló sugárzás típusát. Bár van egy nagyobb sűrűségű, és különösen, ha összehasonlítjuk a hagyományos ólom, tömeg azonos szintű védelmet biztosító ruházatot vagy berendezései annak használatát könnyebb. Infusibility tulajdonságok és a keménység bonyolítja a feldolgozás, és ezért ezekben az esetekben gyakran ötvözetek a volfrám és nikkel, valamint a vas, réz és más fémek.

Az ipar, hogy hozzon létre a különböző szilárd termékek előállítására volfrám. Sheet, wolfram por, és egy rúd-elektródok - az egyik leggyakoribb formája a kimeneti W.

Vegyületek alkalmazása

Megmunkálási különböző fémek, valamint az anyagok teszik ki a nem-fémes jellege műszaki építmények, fúrás és bányászati eljárás alkalmazásával erős ötvözetek és kompozit típusú anyagok alapján volfrámkarbid, keveréke a titán-karbid, tantál-karbid és a volfrám-karbid. Bélyeg volfrám ezen anyagokból készült vannak osztva T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2, és VK6 VK4. Bélyeg TT csoport csak használják nagyon nehéz megmunkálási körülmények között megnövekedett összetettsége. Erre jó példa szolgálhat a sokk-folyamat rotációs fúrás felszúró vagy tartós anyag gyártási kovácsolás acélból nagy hőállósággal. W használják ötvözőelem az acél és ötvözetek alapuló vas. „Nagy sebességű” acél betűkkel kezdődő címke P, több mint 90% -a részvény volfrám.

Néha a különböző volfrám vegyületeket alkalmazunk katalizátorként vagy pigmenteket, magas hőmérsékletű kenőanyag az átmenet a hőenergiát villamos formában.

Volfrám és a biológia

Tungsten fém nem tekinthető jelentősnek a biológia, de néhány baktériumok és archaea részeként enzimeknek ezt a komponenst, ami az aktív hely. Körülbelül mély forrásból hidrotermális típusú archaebaktériumokból élő hipertermofilekből, tartják függ obligát volfrám. A jelenléte a fém az enzim készítményt tekinthető egy ereklye a korai Archean időszakban, más szóval, hogy engedheti meg magának a feltételezés, hogy a korai megjelenése a földi élet zajlott részvételével W.

Mivel a túlnyomó részét egyéb fémek, volfrám por izgatja a légzőszervek.

formák izotópok

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Volfrám természetes eredetű keverékét tartalmazza öt különböző formáinak izotópok, nevezetesen: ¹⁸⁰ W (0,135 tömeg.%), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) és ¹⁸⁶ W (28,41%). Valcncy volfrám változó, és mindig megfelel a száma 2 és 6, bármilyen formában az izotóp.

2016-ra már ismert volt, harminchat ember alkotta mesterséges formáit volfrám azonosított radionuklidok a tömegszáma 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197. Nyitott volfrám természetben előforduló radioaktivitás 2003, de annak mértéke rendkívül alacsony, ami megfelel kb két dezintegráció per gramm évente, és a feltétel ezen bomlás fém α-aktivitást.

Összefoglalva

A legtöbb meglévő tűzálló fém volfrám. Sajátságait, lehetővé teszi számunkra, hogy megtalálja a helyét a széles körű ipari emberi tevékenység, mérnöki és befejezve sugárzásoktól való védelme. Metal-ben nyitották durván kétszer, két év telt el, de sem Scheele, sem testvérek Eluard nem igazán azt állítják, hogy érdeme tiszteletére a felfedezés. A vegyértéke volfrám változó, és értéket vesz 2-6, de, ahogy korábban tárgyalt, a legstabilabb forma hat vegyértéke. Nagyon korrózióálló, reakcióba léphetnek alkáli- és elegyében oldjuk hidrogén-fluorid és a salétromsav.

Bélyeg Tungsten osztva egy hatalmas számú faj szerinti a végrehajtás módja, a forma, amelyben a fém, és annak alkalmazási területét. Sok formája izotóp, és az elem a természetben rosszul jelölt radioaktív tulajdonságokkal és nagyon lassan esik szét. Az alapja egy több részből és alkatrészek, széles körű eszközök és berendezések az ember által használt, ez volfrám. Még kilogrammonkénti ár fém meglehetősen magas, de ennek ellenére ez nem csökkenti a kereslet rá, mert a minőség megfelelnek az az érték, amely kérte.