Właściwości chemiczne wolframu. Charakterystyka i zastosowanie wolframu

Wolframu – jest pierwiastkiem chemicznym w układzie okresowym, który należy do grupy VI. W przyrodzie występuje wolframu w postaci mieszaniny pięciu izotopów. W konwencjonalny sposób i w zwykłych warunkach, to jest w postaci stałej metali srebra szarym. Jest to także najbardziej oporny wszystkich metali.

Podstawowe właściwości wolframu

Wolframu – metalowe posiadające znakomite właściwości fizyczne i chemiczne. W prawie wszystkich gałęziach nowoczesnej produkcji używany jest wolfram. Preparat zazwyczaj wyraża się jako oznaczenia tlenków metali – _WO3. Wolframu metalu najbardziej oporny. Zakłada się, że tylko seaborg może być jeszcze bardziej tugoplavok. Ale tylko pod warunkiem, że nie można uznać, jako seaborg ma bardzo krótką żywotność.

Metal ten ma szczególne właściwości fizyczne i chemiczne. Wolframu ma gęstość 19300 kg / m ^3, jego temperatura topnienia 3410 ° C, Przez ten parametr jest drugi tylko do węgla – grafit lub diament. W przyrodzie występuje wolframu jako pięć stabilnych izotopów. Ich masa liczb w zakresie od 180 do 186. wolfram o wartościowości 6 minut, i związki mogą być 0, 2, 3, 4 i 5. metalowy posiada wystarczająco wysoką przewodność cieplną. Wolframu, liczba ta wynosi 163 W / (m * deg). Według tej właściwości, nawet jeśli przekracza związków, takich jak stopy aluminiowe. Masa wolframu, ze względu na jej gęstość, która jest równa 19 kg / ^m3. Stopień utlenienia wolframu wynosi od +2 do + 6. metal ma właściwości kwasowe, a dolna w najwyższym stopniu jej utlenienia – podstawowego.

Tak więc stopy niższych związków wolframu uważana za zmienną. Najbardziej odpornych związków mających stopień sześciu. Wykazują one najbardziej charakterystyczne i chemiczne właściwości metalu. Wolframu ma tendencję do łatwego tworzenia kompleksów. Ale metal wolfram jest zazwyczaj bardzo wytrzymałe. Zaczyna współdziałać z tlenem tylko w temperaturze + 400 ° C, Sieć krystaliczna wolframu dotyczy korpusu skoncentrowane typu sześcienny.

Interakcje z innymi chemikaliami

Jeśli wolframu jest mieszany z suchą fluoru, związek można otrzymać pod nazwą „heksafluorku”, który topi się w temperaturze 2,5 ° C i wrze w temperaturze 19,5 ° C Podobny materiał uzyskuje się, gdy związek wolframu chloru. Ale do tej reakcji wymaga dość wysokie temperatury – 600 ° C Jednak substancja łatwo odporny na destrukcyjne działanie wody i praktycznie nie może ulec zmianie na zimno. Wolframu – metalowa, co nie jest bez reakcji tlenu powoduje rozpuszczenie w alkalia. Jednakże, łatwo rozpuszcza się w mieszaninie _HNO3 i HF. Większość dużych związków chemicznych wolframu – jest jego trójtlenek _{WO3, H2} WO ₄ – kwas wolframowy i ich pochodne – wolframiany soli.

Można rozważyć niektóre z właściwości chemicznych wolframu z równania reakcji. Na przykład, wzór _WO3 3H + ₂ = W + 3H _2O to wyodrębnia się z tlenków wolframu przejawia swoją właściwość oddziaływania z wodorem. Równanie to odpowiada proces uzyskiwania tej informacji z trójtlenku wolframu. Oznacza następujący wzór takie właściwości jak wolfram praktycznej nierozpuszczalności w kwasy: W + 2HNO3 + 6HF = WF6 + 2NO + 4H2O. Jednym z najbardziej znaczących substancji zawierających wolframu karbonylową pod uwagę. Oraz jest otrzymać gęstą powłokę ultracienkich czystego wolframu.

Historia odkrycia

Wolfram – metal, który wziął swoją nazwę z języka łacińskiego. Tłumaczone to oznacza „piany wilka”. Ta niezwykła nazwa pojawiła się ze względu na zachowanie metalu. Towarzyszący rudy eksploatowane cyna, wolfram, cyna ingerować wybór. Ze względu na to w procesie wytopu żużlem powstaje tylko. Metal ten jest powiedziane, że „zjada cynę jak wilk jeść owce”. Wielu zastanawia się, kto odkrył pierwiastek chemiczny wolfram?

To odkrycie naukowe powstał równocześnie w dwóch miejscach przez różnych naukowców, niezależnie od siebie. W 1781 roku chemik Scheele Szwecji otrzymał tzw „ciężki kamień”, przeprowadzając eksperymenty z kwasem azotowym i scheelitu. W 1783 roku bracia chemicy z nazwą Hiszpania, Eluard odnotowano również odkrycie nowego pierwiastka. Dokładniej, że zostały one otwarte tlenek wolframu rozpuszcza się w amoniaku.

Stopy z innymi metalami

Obecnie odróżnić jednofazowych i wielofazowych stopów wolframu. Zawierają one jeden lub więcej elementów obcych. Najbardziej znanym związkiem – jest stopem z wolframu i molibdenu. Dodanie molibdenu, wolframu nadaje wytrzymałość w stanie naprężenia. Również w kategorii jednofazowego stopu wolframu należą związki z tytanu, hafnu i cyrkonu. Największą plastyczność wolframu dołączony renu. Jednak w praktyce stosuje się stop – proces dość czasochłonne, jak Ren jest bardzo trudne do uzyskania.

Od wolfram jest jednym z najbardziej materiałów ogniotrwałych, otrzymujące stopy wolframu – nie jest łatwym zadaniem. Kiedy ten metal jest dopiero zaczyna się gotować, inni są już porusza się w stanie ciekłym lub gazowym. Ale współcześni naukowcy są w stanie uzyskać stopów za pomocą elektrolizy. Stopy zawierające wolfram, nikiel i kobalt, stosuje się do nakładania warstwy ochronnej materiałów kruchych.

We współczesnym przemyśle metalurgicznym również przygotowane z wykorzystaniem stopów wolframu proszkowego. Aby stworzyć niezbędne warunki specjalne, w tym tworzenie środowisku próżniowym. Ponieważ niektóre funkcje współdziałania wolframu z innymi pierwiastkami hut wolą stopy nie tworzą właściwości dwu faz i za pomocą 3, 4 lub więcej składników. Stopy te są szczególnie trwałe, ale z jasnymi wzorami zgodności. Przy najmniejszym odchyleniu procentach składniki stopu może okazać się kruche i nie do użytku.

Wolframu – element, który stosuje się w tej dziedzinie techniki

Od tego metalu wykonane z włókien zwykłych żarówek. Ponadto, urządzenie do rurki rentgenowskiej obejmujący piec próżniowy do stosowania w bardzo wysokich temperaturach. Stal, która zawiera wolfram ma bardzo wysoki poziom wytrzymałości. Takie stopy są wykorzystywane do wytwarzania narzędzi w różnych obszarach: do wiercenia, medycyny, inżynierii.

Główną zaletą związków i wolfram nierdzewnej – odporność na zużycie prawdopodobieństwie uszkodzeń. Najsłynniejszą budowlą w stopu wolframu nazywa się „wygrać”. Również ten element jest szeroko stosowany w przemyśle chemicznym. Z dodaniem stworzony pigmentów malarskich. Szczególnie szeroko stosowane w tej dziedzinie, otrzymuje się tlenek wolframu 6. Jest on stosowany do wytwarzania węglików wolframu i halogenki. Inną nazwą tego materiału – trójtlenek wolframu. 6 tlenek wolframu jest stosowany w postaci żółtego pigmentu w farbach do ceramiki i produktów szklanych.

Jakie są metale ciężkie?

Wszystkie stopy wolframu na bazie, które mają wysoki wskaźnik gęstości, zwany ciężki. Są one produkowane wyłącznie metodami metalurgii proszków. Wolframu zawsze podstawą ciężkiego stopu, w którym zawartość może sięgać do 98%. Również w tym metalu dodaje się metale ciężkie z niklu, miedzi i żelaza. Jednak mogą one wejść i chrom, srebro, kobalt, molibden. Największą popularność zyskał tymczasowe stopów pobytowych (wolfram – nikiel – Iron) oraz XIP (wolfram – nikiel – miedź). Wysoki poziom gęstości tych stopów pozwala im wchłonąć niebezpieczne promieniowanie gamma. Z tych kół zamachowych wykonane są z kołami, kontaktów elektrycznych, wirników żyroskopu.

węglik wolframu

Około połowa wolfram stosowane do wytwarzania trwałych metali, zwłaszcza węglików wolframu, który ma temperaturę topnienia 2770 ° C węglikiem wolframu jest związek chemiczny, która zawiera taką samą liczbę atomów węgla i wolframu. Stop ten ma szczególne właściwości chemiczne. Wolframu daje mu siłę taka, że przekracza wskaźnik ten stal się podwoiła.

węglik wolframu jest szeroko stosowane w przemyśle. Ponieważ jest on wytwarzany przedmiotów tnących jest bardzo odporna na działanie wysokich temperatur i na ścieranie. Także dlatego, że tego elementu jest:

• Części statków powietrznych, silników samochodowych.
• Szczegóły dla statków kosmicznych.
• Medyczne i chirurgiczne, które są stosowane w chirurgii jamy brzusznej. Takie narzędzia są droższe niż konwencjonalne stali medycznej, ale są one bardziej wydajne.
• Jubilerski, zwłaszcza sprzęgających pierścieni. Taka popularność wolframu związane z jego siły, dla małżonków, który symbolizuje relacje wytrzymałościowe, a także wygląd. Cechy polerowane wolfram w postaci tak, że przez bardzo długi czas zachowuje lustro, błyszczący wygląd.
• Piłki dla Długopisy kulkowe luksusu.

Win – wolframem

W przybliżeniu w drugiej połowie lat 1920-tych w wielu krajach zaczęły wytworzonych stopów przeznaczonych do narzędzi, które wytwarza się z węglika wolframu i kobaltu cięcia metali. W Niemczech, na przykład stop zwany Vidya, w Stanach Zjednoczonych – Karbolit. W Związku Radzieckiego, takich stopem nazywa się „wygrać”. Stopy te były doskonałe do obróbki odlewów żeliwnych. Wygrana jest stopem ceramiczno-metalowy z bardzo wysokim poziomem bezpieczeństwa. jest wykonany w postaci płytek o różnych kształtach i rozmiarach.

Sposób wytwarzania Pobedita następująco: ma proszku węglika wolframu, drobny proszek niklu lub kobaltu i wszystko miesza się i prasuje w specjalnych formach. Prasowane płyty poddawano dalszej obróbce w ten sposób ciepło. Daje to bardzo twardego stopu. Płyty te są wykorzystywane nie tylko do cięcia żeliwa, ale również do produkcji narzędzi wiertniczych. Płyty pobedita przylutowany urządzeń wiertniczych przy użyciu miedzi.

Częstość wolframu w przyrodzie

Metal ten jest bardzo mało rozpowszechniona w środowisku. Po wszystkich elementów 57 zachodzi i jest obecny jako Clark wolframu. Ponadto, metal jest minerały – scheelit i wolframite. Wolframu migruje do wody gruntowej lub jon jest, albo w postaci różnych związków. Ale największa koncentracja jest znikoma w wodach podziemnych. Jest kilka setnych mg / l, a praktycznie nie zmienia swoich właściwości chemicznych. Wolfram może być również wydany w naturalnych wód z oczyszczalni ścieków i fabryki.

Wpływ na organizm człowieka

Wolfram prawie styka się z wodą i jedzeniem. Nie może wystąpić ryzyko wdychania cząstek wolframu, razem z powietrza w miejscu pracy. Jednakże, pomimo, należący do kategorii metali ciężkich, wolfram jest nietoksyczny. Zatrucie wolfram występują tylko w tych, które są związane z produkcją wolframu. Stopień wpływu metali na organizm może być inny. Na przykład, proszek wolframu, węglika wolframu, oraz takiej substancji w postaci anhydrytu kwasu wolframowego, może spowodować obrażenia płuc. Jej główne objawy – złe samopoczucie, gorączka. Poważniejsze objawy pojawiają się, gdy zatruta stopy wolframu. Następuje to przez wdychanie pyłów stopów i powoduje zapalenie oskrzeli, zwłóknienie płuc.

Metaliczny wolfram, wchodzących do wnętrza ludzkiego ciała, nie jest wchłaniana w jelicie i stopniowo wyświetlany. Może stanowić wielkie zagrożenie wolframowych związków należących do rozpuszczalnej. Są one zdeponowane w śledzionie, kości i skóry. Długotrwałe narażenie związków wolframu mogą występować objawy, takie jak kruchych paznokci, łuszczenie skóry, wielu rodzajów zapalenia skóry.

Zapasy wolframu w różnych krajach

Największe zasoby wolframu są w Rosji, Kanadzie i Chinach. Naukowcy przewidują, że w terytorium kraju znajduje się około 943 tysięcy ton tego metalu. Jeśli uważamy, że te szacunki, większość rezerw znajdujących się w południowej Syberii i na Dalekim Wschodzie. Bardzo niewiele wiadomo ułamek zasobów – jest tylko o 7%.

Przez liczbę udokumentowanych złóż wolframu Rosja jest drugim po Chinach. Większość z nich znajduje się w obszarach Kabardyno-Bałkarii i Buriacji. Ale w tych dziedzinach nie produkowane czystego wolframu i jego rudy zawierającej także molibden, złoto, bizmut, tellur, skand i inne substancje. Dwie trzecie objętości uzyskanej wolframu badane źródła zamknięte w rudach ogniotrwałych, gdzie główny volframosoderzhaschim mineralnego jest scheelit. Rachunki rudy legkoobogatimyh akcje dla tylko jednej trzeciej produkcji. Charakterystyka wolframu produkowanego w Rosji są niższe niż za granicą. Rudy zawierają duży procent trójtlenku wolframu. W Rosji, bardzo niewielu aluwialne złoża metalu. piaski wolframu są również słabej jakości z dużą ilością tlenków.

Wolfram w gospodarce

Globalna produkcja wolframu zaczęła rosnąć od około 2009 roku, kiedy rozpoczęła się odzyskać przemysł azjatyckiej. Największym producentem wolframu są Chiny. Na przykład, w 2013 roku udział produkcji w tym kraju stanowiły 81% światowych dostaw. Około 12% zapotrzebowania na wolframu związanego z produkcją opraw oświetleniowych. Zdaniem ekspertów, korzystanie z wolframu w tej dziedzinie zostanie zmniejszona w trakcie leczenia z lampami LED i świetlówek w środowisku domowym i pracy.

Uważa się, że nie będzie rosnące zapotrzebowanie na wolfram w produkcji sprzętu elektronicznego. Wysoka odporność na zużycie wolframu i jego zdolności do utrzymania energii elektrycznej uczynić ten najbardziej odpowiedni metal do produkcji regulatorów napięcia. Jednak, jeśli chodzi o popyt jest nadal dość małe, a szacuje się, że do roku 2018 wzrośnie tylko o 2%. Jednakże, zgodnie z Naukowcy przewidują, że w najbliższej przyszłości powinno się zdarzyć zwiększone zapotrzebowanie na węglików spiekanych. Wynika to ze wzrostu produkcji samochodów w USA, Chinach, Europie i wzrost w przemyśle górniczym. Uważa się, że do roku 2018 popyt na wolframu wzrośnie o 3,6%.