Тунгстен валенце. Својства и примена волфрама

Море артицлес ће омогућити да се упознају са физичким и хемијским својствима волфрама, види детаље свог боравка у природи, место производње, отварање приче, и још много тога.

Волфрам (Ш)

Волфрам - је елемент Периодни систем Мендељејев има седамдесет четврте атомски број одговара латинске карактера В. У уобичајеним условима има боју сиво-црна, сјајан, тешко. Од свих метала волфрама у је највише ватростални. Већи него В, тачке топљења само неметалних - угљеник. Она има високу хемијску отпорност. Валенце волфрама - променљива.

Историја открића

Шведски хемичар Царл Вилхелм Сцхееле 1781., која се бави прерадом Шефова оловна принос азотне киселине, могу да произведу Волфрам Триоксид - "тешки камени" жутој. Две године касније, већ у 1783-м, два брата Елуард, хемичари пореклом из Шпаније, јавност је обавештена да су могли добити од волфрамит новог метала и оксида - волфрама.

Модерна Сједињене Државе, Француска и Британија користе назив волфрама за волфрама, који преводи са шведског као "тешки камен". Првобитно је реч значи волфрамиум минералну волфрамит. Касније је пролазио на самом метала.

Тунгстен у природи

Према прорачунима Виноградова, цларке номер волфрама Земљина кора је око 1,3 г / т. Просечан садржај на стене планинским вијенцима, р т /: кисели роцкс - 1.9, просек - 1,2, основни - 0,7 ултрабазичних - 0.1.

Највеће резерве овог метала је концентрисана у Кини, САД, Канади и Казахстана, земље попут Боливије, Португала, Узбекистана, Русији и Јужној Кореји имају мали у поређењу са поменутим државама акција. У години произведе око 49-50 милиона тона, од чега 41 које производи Кина, удео Русије одговара 3,5 тона, Казахстан - 0,7, и Аустралија - 0,5 тона.

У индустрији, главна улога је дата волфрамит и Шефова оловна принос. Минерали волфрамит често концентрисана у гранитни стенама и њихова просечна концентрација одговара једном или два одсто. Већина земаља производе извози волфрама. . Цена овог метала је прилично висок и може варирати у зависности од марке и типа у којој се продаје (од 2172 до 6250560 руб.). Главни извозници волфрама сматра Велика Британија, Кина и Аустралија. Увози у великим количинама САД, Немачка, Енглеска и Јапан.

Поступци за добијање

Припрема волфрама - процес који се састоји од неколико инкременталне корака. Фирст исолатед триоксид ВО ₃ из руде концентрати са процесом опоравка после одласка у металног праха са водоником под условима око 700 ° Ц. Због изузетно високу тачку топљења најбољи начин да се овај метал су средства у праху металургије. У првом кораку тунгстен прах притисне, затим ставља у атмосфери водоника и синтероване под условима око 1200-1300 ° Ц. Даље подвргнут струје и температура грејања се дестилује до три хиљаде степени, овај процес је праћена синтеровања и метал претвара у монолит. Накнадна припрема волфрама и његовог пречишћавања из добијених монолитне материјала јављају у условима зоне топљења. Међутим, тунгстен прах - то није једини облик припрема које метала. У припреми В из пиролиза хлорида може се већ добијен у металном облику, али не у компактан и прах.

квалитета хемијских карактеристика

Волфрам је валенца варијабилног карактера, са два на шест. Највише стабилна форма потребно је шестом валенце. Ди- и тровалентни форме једињења су нестабилне и немају посебан значај, у пракси не користи. Волфрам је веома отпорна на корозију метала. Собна температура омогућава да одржава константну позицију без подвргавања корозије; достиже температуре инцандесценце почиње да оксидира, формирајући тунгстен оксид (ВИ). Је други у низу стреса и трошкова иза водоника. Практично нерастворљиво у флуороводонична и разблажена сумпорна киселина. Азотна киселина и аква региа узрок процес површине оксидације. Растварање могућег водоник пероксида.

Мешавина флуороводоничне и азотне киселине раствара добро волфрама:

2В + 4ХНО ₃ + 10ХФ а ВФ ₆ + ВОФ ₄ + 4НО (гаса) + 7Х ₂ О.

У присуству оксиданата може да реагује са растопљеним алкалија:

2В + 4НаОХ ₃ + 3О ₂ а 2на ₂ ПУ ₄ + 2Х ₂ О.

Горњим примерима реакција тече веома споро, али достигавши ниво од 400 ° Ц и волфрама самостално загревања реакционог процеса убрзава истовремено формирајући велику количину топлоте. Реакције које укључују потребе за кисеоником дођу до ознака 500 ° Ц, за метал сама почела да се загрева.

Растворити у смеши флуороводонична и азотна киселина доводи до формирања гексафторволфрамовои киселине - Х ₂ [ВФ _6]. Од свих позната волфрам једињења сматрају најважнија анхидридом Волфрам Триоксид или волфрам, тунгстата, перокси једињење са Ме ₂ ВО _Кс, супстанца изведени из С, Ц, и халоген групе елемената.

Особине физичке природе

Волфрам је светло сива сјајан метал. температуре волфрама приликом топљења и кључања достигне хигхер елеватионс Целзијуса у поређењу са другим металима. Постоје спекулације да Сеаборгиум има још боље перформансе топљења и тачке кључања, али због чињенице да је "живот" је врло мала, немогуће је са сигурношћу рећи, јер није доказано експериментом. Волфрам почиње да се топи на 3695 К, док кључања, достиже 5828 К. Ш Нето густина је у близини злато - 19.25 грама по кубном центиметру. Он се одликује парамагнетних квалитетима. У складу са параметрима мерења Бринеллова тврдоћа е 488 кг / мм ^2. На двадесет степени Целзијуса има отпорност 55 × 10 ^-9 Охм * м, али у условима температуре од 2700 ° Ц индекса отпорност повећава до 904 к 10 ^-9 Охм * м. Рефлектована Звук из волфрам потеза при брзини од 4290 м / ц.

Један од тешких метала са високом тврдоћом и топљења огромне разматраних волфрама. Особине које су својствене у њему, одредити њену вредност на светском тржишту и омогући широку примену. Способност да издрже високе температуре омогућава велику употребну сцале волфрама. Жица, лимови и још много тога дозволити да створи механизме који служе много, много година. Споља сличан платине. У чистом стању кад се загрева до 1600 ° Ц могу добро да фалсификовани.

Коришћење чистог метала

Основни начин коришћења волфрама - темељ као ватросталног материјала у металургији.

Пластике и ватростални особине - то је оно што је познато волфрама. Жица од овог метала је неопходан у уређајима намењеним за осветљење. Пицтуре цеви и других цеви са вакуума такође широко користи В.

Аргон заваривање не могу без електрода направљених са волфрама. Вацуум ресистанце фурнаце га користити као грејним елементом, а ово метална легура се користи као ренијум термопар.

Висока густина омогућава да га користите као основу за тешке типа легуре користи као противтежу за панцирне цоре Сабот и пројектила Сагитални артиљеријске гранате, језгро за панцирне муниције, па чак и жиро стабилизације лети балистичку ракету.

Тунгстен може послужити као одлична средства за јонизујућег врсте зрачења. Иако има већу густину и, посебно у поређењу са конвенционалним оловом, тежински истом нивоу обезбеђује одеће безбедносног опреме смештене са њена употреба лакше. Инфусибилити карактеристике и тврдоћа компликују обраду и стога у таквим случајевима често легуре волфрама и никла, као и гвожђа, бакра и других метала.

У индустрији да створи низ чврстих производа који користе волфрама. Схеет, волфрам прах и штап-електроде - један од најчешћих облика излаза В.

Коришћење једињења

Обрада разних метала, као и материјали који чине неметални природу инжењерских конструкција, бушење и процеса рударског користећи јаке легура и композитних материјала типа на бази волфрам карбид, смеша титанијума карбида, тантал-карбида и волфрам карбид. Стампс тунгстен направљен од ових материјала се деле на Т30К4, Т5К10, ВК25, ВК8, ВЦ 15 Т15К4, БК2 и ВК6 вк4. Марки ТТ Гроуп користи само за веома тешким условима обраде у веће сложености. Типичан пример може да послужи као шок-процес ротари дриллинг Перфоратор или трајног материјала производња фалсификовања челика са високом отпорношћу на топлоту. В се користи као легирањем елемент за челика и легура на бази гвожђа. "Хигх спеед" челични словима етикету почињу са П, више од 90% учешћа обухвата волфрама.

Понекад различите волфрама једињења се користе као катализатори или пигмената, високо-температурног мазиво за транзицију топлотне енергије у електричну облику.

Волфрам и биологија

Тунгстен метал се не сматра значајна у биологији, али неке бактерије и арцхаеа као дио њихових ензима имају ову компоненту, која је у активном месту. Око дубоке извори хидротермалног тип Архебактерије ливе-хипертхермопхилес, сматрају зависи од облигатно волфрама. Присуство овог метала у саставу ензима се сматра као реликт раног Арцхеан периоду, другим речима, то може приуштити да се претпостави да је рано појава живота на Земљи је одржана уз учешће В.

Као претежан део других метала, тунгстен прашина изазива иритацију респираторних органа.

формс изотопи

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Тунгстен природног порекла садржи мешавину од пет различитих облика изотопа, и то: ¹⁸⁰ В (0,135 теж%.), ¹⁸² В (26,41%), ¹⁸³ В (14,4%), ¹⁸⁴ В (30,64%) и ¹⁸⁶ П (28,41%). Валентности волфрам променљива, и увек одговара броју од 2 до 6, у било ком облику изотопа.

До 2016. је већ познато тридесет шест вештачких вештачке облике волфрама идентификована радионуклида са масовним бројевима 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197. Отвори волфрам природно радиоактивност је у 2003. години, али њена стопа је изузетно ниска, што одговара приближно два дезинтеграција по граму годишње, а стање овог распада је метал α-активност.

u закључку

Већина постојећих ватросталног метала тунгстен. Својства својствене, омогућавају нам да нађе место у широком распону индустријских људских активности, од инжењеринга и завршава са заштитом од зрачења. Метал је отворен отприлике два пута, две године осим, али ни Сцхееле ни браћа Елуард стварно тврде да заслуге у част његовог открића. Валентност волфрама је променљива и узима вредност од два до шест, али као што је речено раније, најстабилнији облик има шест валенце. Веома је отпоран на корозију, могу да реагују са алкалним и раствори у смеши флуороводонична и азотна киселина.

Стампс тунгстен подељен на великим бројем врста према поступку извршења, облик у коме се метал, и његова област примене. Постоје многи облици њеног изотопом, а елемент у природи лоше обележена радиоактивним својства и веома споро разграђује. Основа за мноштво делова и резервних делова, широк спектар уређаја и опреме која се користи од стране човека, то је волфрам. Чак и цена по килограму метала је прилично висока, али ипак не смањује потребу за тим, због свог квалитета одговара вредности која је тражио.