wolframu wartościowość. Właściwości i zastosowanie wolframu

Więcej artykułów pozwoli na zapoznanie się z fizycznymi i chemicznymi właściwościami wolframu, zobacz szczegóły jego pobytu w przyrodzie, miejsce produkcji, otwarcie historii, i więcej.

Wolfram (W)

Wolfram – stanowi element układu okresowego Mendelejewa ma 74-ty liczba atomowa odpowiada łacińskiej W. postać w normalnych warunkach ma kolor szaro-srebrny, błyszczący, twardy. Wszystkich metali wolframu jest najbardziej oporny. Wyższy niż w, temperaturze topnienia tylko niemetalu – węgiel. Posiada wysoką odporność chemiczną. Valence wolframu – zmienna.

Historia odkrycia

Szwedzki chemik Carl Scheele 1781 zaangażowany w przetwarzanie Scheelitowo kwasu azotowego, może powodować trójtlenek wolframu – „kamień” ciężki żółty. Dwa lata później, już w 1783-m, dwóch braci Eluard, chemicy pochodzi z Hiszpanii, opinia publiczna została poinformowana, że mogą dostać od wolframite nowego metalu i tlenku – wolfram.

Nowoczesne Stany Zjednoczone, Francja i Wielka Brytania stosować nazwę wolframu dla wolframu, co przekłada z języka szwedzkiego jako „ciężki kamień”. Początkowo słowo oznaczało wolframium wolframite mineralną. Później przeszedł do samego metalu.

Wolfram w przyrodzie

Według wyliczeń Vinogradova skorupa NUMER Clarke wolframu ziemi wynosi około 1,3 g / t. Średnia zawartość zakresach skały górskich, R / T: kwasowy skały – 1,9, średnia – 1,2 podstawowa – 0,7 ultrazasadowych – 0,1.

Największe rezerwy tego metalu jest skoncentrowana w Chinach, Stanach Zjednoczonych, Kanadzie i Kazachstanie, krajach takich jak Boliwia, Portugalia, Uzbekistanu, Rosji i Korei Południowej mają niewielki w porównaniu z wyżej wymienionych zapasów Zjednoczonych. W roku produkuje około 49-50 mln ton, z czego 41 produkowanych przez Chiny, udział Rosji odpowiada 3,5 tony, Kazachstan – 0,7 i Australii – 0,5 tony.

W przemyśle, główną rolę poświęca się wolframite i scheelit. Minerały wolframite często skoncentrowane w skałach granitowych, a ich średnie stężenie odpowiada jednej lub dwóch procent. Większość krajów produkujących eksporcie wolframu. . Cena tego metalu jest raczej wysoki i może się różnić w zależności od marki i typu, w którym jest sprzedawany (od 2172 do 6250560 rub.). Głównymi eksporterami wolframu uważane Wielkiej Brytanii, Chinach i Australii. Importowane w dużych ilościach, Stanach Zjednoczonych, Niemczech, Anglii i Japonii.

Sposoby wytwarzania

Wytwarzanie wolframu – proces składa się z kilku kolejnych krokach. Po raz pierwszy wyizolowany trójtlenek _WO3 z koncentratów rudy prowadzi z procesem odzyskiwania po przejściu do proszku metali z wodorem w warunkach około 700 ° C, Ze względu na bardzo wysoką temperaturę topnienia najlepszy sposób na uzyskanie tego metalu są środki metalurgii proszkowej. W pierwszym etapie, proszek wolframu jest wciśnięty, a następnie umieszcza w atmosferze wodoru, w warunkach i spiekać w około 1200-1300 ° C, Następnie poddaje się prąd elektryczny, a temperatura ogrzewania jest destylowana do trzech tysięcy stopni, proces ten towarzyszy spiekania i metalu zmienia się w monolicie. Następnie preparatu z wolframu i ich oczyszczenie z uzyskanych materiałów monolitycznych wystąpić w warunkach topienia strefy. Jednak proszek wolframu – nie jest to jedyna postać preparatu, metalu. W wytwarzaniu emulsji z pirolizy chlorków można uzyskać już w postaci metalicznej, ale nie w sposób zwarty i proszku.

cechy jakościowe chemiczny

Wolfram jest wartościowość charakter zmienny, od dwóch do sześciu. Najbardziej stabilna postać trwa co szósty wartościowości. Dwu- i trójwartościowe formy związków są nietrwałe i nie ma szczególnego znaczenia, w praktyce nie wykorzystane. Wolframu, jest bardzo odporna na korozję metali. temperatura pokojowa pozwala, aby utrzymywać stałe położenie i nie podlegają korozji; osiągnie temperaturę żarzenie zaczyna utleniać, tworząc tlenek wolframu (VI). Jest to drugi z serii stresu i kosztów za wodoru. Praktycznie nierozpuszczalny w fluorowodorowego i rozcieńczony kwas siarkowy. kwas azotowy i Aqua regia przyczyną proces utleniania powierzchni. Rozpuszczanie możliwie nadtlenku wodoru.

Mieszaninę fluorowodorowy i kwas azotowy dobrze rozpuszcza Wolfram

2W + 4HNO ₃ + 10HF wyborem _WF6 + WOF 4NO + ₄ (wydzielanie gazu) + 7H _2O

W obecności utleniaczy, może być poddany reakcji z roztopionej substancji alkalicznej:

2W + 4NaOH ₃ + 3O _2a 2Na WO _{4 2} + 2H _2O

Przykłady powyższe reakcje przebiegają bardzo powoli, a po osiągnięciu poziomu o temperaturze 400 ° C i wolframu nagrzanie proces reakcji przyspieszyć jednocześnie tworząc duże ilości ciepła. Reakcje z zapotrzebowaniem tlenu docierającego do znaku 500 ° C, do samego metalu zaczęła się nagrzewać.

Rozpuszcza się w mieszaninie kwasu fluorowodorowego i azotu prowadzi do kwasu tworzenie geksaftorvolframovoy – _{H2 [WF6].} Spośród wszystkich znanych związków wolframu są uważane za najważniejsze bezwodnika tritlenku wolframu lub wolframu, wolframian, nadtlenowy związek o _Me2 WO _X, substancji pochodzących z S, C, grupę halogenową elementów.

Właściwości natury fizycznej

Wolfram jest jasnoszary błyszczącego metalu. Temperatura wolframu podczas topienia i wrzenia osiąga najwyższe wzniesienia Celsjusza w porównaniu z innymi metalami. Istnieją spekulacje, że seaborg ma jeszcze większą wydajność temperatury topnienia i wrzenia, ale ze względu na fakt, że „życie” jest bardzo mała, to można powiedzieć z całą pewnością, ponieważ nie udowodniono doświadczalnie. Wolframu zaczyna się topić w temperaturze 3695 K, a wrzenia, osiągając 5828 K. W gęstość netto jest blisko złota – 19,25 gramów na centymetr sześcienny. Cechuje go paramagnetycznych cech. Zgodnie z parametrami pomiaru twardości Brinella 488 kg / ^mm2. Dwadzieścia stopni Celsjusza ma rezystywność 55 x 10 ^{~ 9} om * m, lecz w warunkach temperatury do 2700 ° C, wskaźnik oporności wzrasta do 904 x 10 ^{~ 9} om * m. Odbitego dźwięku z wolframu przemieszcza się z prędkością 4290 m / C.

Jeden z metali ciężkich o wysokiej twardości i temperatury topnienia ogromne rozpatrywanego wolframu. Właściwości, które tkwią w niej określić jego wartość na rynku światowym oraz umożliwiają szerokie zastosowanie. Możliwość wytrzymać wyższe temperatury pozwala na dużą skalę użycia wolfram. Drut, pościel i wiele innych pozwalają na stworzenie mechanizmów, które służą wielu, wielu lat. Podobny zewnętrznie do platyny. W czystym stanie po podgrzaniu do 1600 ° C może także być sfałszowany.

Zastosowanie czystego metalu

Podstawowa metoda stosowania wolfram – fundament jako materiału ogniotrwałego w przemyśle metalurgicznym.

Tworzyw ogniotrwałych własności – jest to, co jest znane dla wolframu. Drut z tego metalu jest niezbędny w urządzeniach przeznaczonych do oświetlenia. kineskopy i innych rur z próżni jest również szeroko stosowany W.

spawanie łukowe argon nie może obyć się bez elektrod wykonanych z wolframu. Piec próżniowy odporność również używać jako elementu grzejnego, i ten stop metalu używany jest jako termopary renu.

Wysoka gęstość pozwala wykorzystać je jako podstawę stopu ciężkiego typu stosowanego jako przeciwwaga dla rdzenia koszulką przeciwpancerny pocisk strzałkowe i pociski artyleryjskie, rdzeń dla przeciwpancerny amunicji, a nawet żyroskopu stabilizującego pływające pocisków balistycznych.

Wolframu może służyć jako doskonały środek typu jonizującego promieniowania. Mimo, że ma większą gęstość, a zwłaszcza, w porównaniu z konwencjonalnym ołowiu wagowo równych poziomie zapewniającym odzież ochronną lub sprzętu znajdującego się w jego zastosowanie łatwiejsze. Właściwości naparzania i twardość komplikuje przetwarzanie, i w związku z tym w takich przypadkach często jest stopem z węglika wolframu i niklu, jak również żelazo, miedź i inne metale.

W branży, aby stworzyć gamę produktów stałych z wykorzystaniem wolfram. Blacha proszek wolframu oraz pręt Elektrody – jedną z najbardziej powszechnych form wyjściu W.

Zastosowanie związków

Obróbka z różnych metali, jak również materiały, które składają się na niemetaliczną naturę budowli inżynierskich, wiercenia i procesu urabiania przy użyciu silnych stopy i materiałów kompozytowych typu na bazie węglika wolframu, mieszaninę węglika tytanu, węglik tantalu i węglik wolframu. Stemple wolframu z tych materiałów są podzielone na T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2 i VK6 VK4. Stemple Grupa TT wykorzystywane wyłącznie do bardzo trudnych warunków obróbki w zwiększonej złożoności. Dobrym przykładem może służyć jako proces wiercenia udarowo-obrotowego udarowe i wytrzymałego materiału wytwarzającego odkuwka ze stali o wysokiej odporności na ciepło. W jest stosowany jako pierwiastka stopowego dla stali i stopów na bazie żelaza. „High Speed” stal literami etykietę począwszy P, więcej niż 90% udziału zawiera wolfram.

Czasami różne związki wolframu są stosowane jako katalizatory, i pigmenty, środki smarujące wysokiej temperatury dla przejścia energii cieplnej w postaci elektrycznego.

Wolfram i biologia

Wolframu nie jest uznane za znaczące w biologii, ale niektóre bakterie i archeonach części ich enzymy jest to składnik, który jest w miejscu aktywnym. Około głębokich źródeł hydrotermalnych typu archebakteriach żywo hipertermofil, są uważane za zależne od obligatoryjnie wolframu. Obecność tego metalu w skład enzymów jest uważany za relikt okresu wczesnego archaiku, innymi słowy, może pozwolić sobie na założenie, że wczesne pojawienie się życia na Ziemi miała miejsce z udziałem W.

Ponieważ przeważająca część innych metali, pył wolframu powoduje podrażnienie dróg oddechowych.

formy izotopy

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Wolframu pochodzenia naturalnego zawiera mieszaninę pięciu różnych form izotopów, a mianowicie: ¹⁸⁰ W (0,135% wag.), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W, (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) i ¹⁸⁶ W (28,41%). Wartościowość wolframu zmienny i zawsze odpowiada liczbie od 2 do 6, w dowolnej postaci izotopu.

Do 2016 został już znane trzydzieści sześć sztucznych sztucznych formy wolframu zidentyfikowane radionuklidów o numerach masowych 157 … 179, 181, 185, 187 … 197. Otwarty wolframu naturalnie występujące radioaktywność w 2003 roku, a jego szybkość jest bardzo niski, co odpowiada w przybliżeniu dwa rozpady na gram rocznie, a stan ten rozkład jest metalowy α-aktywność.

Konkludując

Większość istniejących metalu ogniotrwałego wolframu. Właściwości związane, pozwalają nam znaleźć miejsce w szerokim zakresie przemysłowych działalności człowieka, od inżynierii, a kończąc na ochronie przed promieniowaniem. Metal został otwarty w przybliżeniu dwa razy, dwa lata od siebie, ale ani Scheele ani bracia Eluard naprawdę nie twierdzą, że zasługują na cześć swojego odkrycia. Wartościowość wolframu jest zmienny i ma wartość dwóch do sześciu, lecz, jak wspomniano wcześniej, najbardziej stabilną postać ma sześć wartościowość. Jest bardzo odporny na korozję, można poddać reakcji z alkaliami i rozpuszcza się w mieszaninie kwasu fluorowodorowego i azotu.

Stemple wolframu podzielony ogromnej liczby gatunków zgodnie ze sposobem wykonania, postać, w której metal i zakres jego stosowania. Istnieje wiele form jego izotopu, a element w przyrodzie jest słabo zaznaczone właściwości radioaktywne i bardzo powoli rozpada. Podstawą dla wielu elementów i części, szeroki asortyment wyrobów i urządzeń używanych przez człowieka, jest wolframu. Nawet cena za kilogram metalu jest dość wysoka, ale mimo to nie zmniejsza zapotrzebowania na nią, ze względu na jego jakość odpowiada wartości, że prosiłem.