Volframo Valence. Savybės ir taikymas volframo

Daugiau straipsnių leis susipažinti su fizinių ir cheminių savybių volframo, pamatyti savo viešnagės detales gamtoje, gamybos vietą, iš pasakojimo atidarymo, ir dar daugiau.

Volframo (W)

Volframas - tai periodinės lentelės iš Mendelejevas elementas turi 74. atominis skaičius atitinka Lotynų simbolių W. įprastu sąlygomis turi pilkai sidabrinė spalva, blizgus, sunku. Iš visų metalo volframo yra labiausiai atspari. Didesnis nei W, lydymosi taško tik neturinčius-metalas - anglis. Jis turi aukštą cheminį atsparumą. Valentingumas volframo - kintamasis.

Istorija atradimas

Švedų chemikas Carl Wilhelm Scheele 1781, užsiimanti scheelite azoto rūgšties perdirbimo, galėtų gaminti volframo trioksido - "Heavy akmuo" geltona. Po dvejų metų, jau 1783-M, du broliai Eluard, chemikai iš pradžių iš Ispanijos, visuomenė buvo informuota, kad jie galėtų gauti iš Wolframite naujos metalo ir oksido - volframo.

Modernus JAV, Prancūzija ir Didžioji Britanija naudojamas volframo pavadinimą volframas, kuris verčia iš švedų, kaip "sunkios akmuo". Iš pradžių žodis reiškė Wolframium mineralinio Wolframite. Vėliau jis perduotas paties metalo.

Volframo gamtoje

Pagal skaičiavimų Vinogradova, clarke numeris TUNGSTEN žemės pluta apie 1,3 g / t. Vidutinė turinys uolienos kalnų, R / t: rūgštinės uolienos - 1,9, vidutinis - 1,2, pagrindinis - 0,7 ultrabasic - 0,1.

Didžiausios atsargos šio metalo yra sukoncentruota Kinijoje, JAV, Kanadoje ir Kazachstano, tokios šalys kaip Bolivija, Portugalija, Uzbekistano, Rusijos ir Pietų Korėjos turi mažas lyginant su minėtų valstybių atsargas. Per metus pagamina apie 49-50 milijonų tonų, iš kurių 41 gaminami Kinijoje, Rusijos dalis atitinka 3,5 tonos, Kazachstanas - 0,7, o Australija - 0,5 tonos.

Pramonėje, pagrindinis vaidmuo skiriamas Wolframite ir Scheelite. Mineralai Wolframite dažnai koncentruojasi granito uolų ir jų vidutinė koncentracija atitinka vieną ar du proc. Dauguma gaminančios šalys, eksportuojančios volframo. . Šio metalo kaina yra gana didelė ir gali skirtis priklausomai nuo markės ir tipo, kurioje jis parduodamas (nuo 2172 iki 6250560 RUB.). Pagrindiniai eksportuotojai volframo laikoma JK, Kinija ir Australija. Importuoti dideliais kiekiais JAV, Vokietijos, Anglijos ir Japonijos.

Metodai rengiant

Paruošimas volframo - tai procesas, susidedantis iš kelių pavienių priemonių. Pirmasis izoliuota trioksidas WO ₃ iš rūdos koncentratai su atkūrimo procesą po to, kai vyksta į metalo miltelių su vandenilio sąlygomis apie 700 ° C Dėl itin aukštos lydymosi taško geriausias būdas gauti šio metalo priemonės miltelių metalurgija. Pirmoje pakopoje volframo milteliai štampuoto, po to įdedami į vandenilio atmosferoje ir nudeginami sąlygomis apie 1200-1300 ° C temperatūroje Toliau atliekama elektros srovės ir šildymo temperatūra distiliuojamas, kad būtų tris tūkstančius laipsnių, šis procesas yra pridedamas sukepinimo būdu, ir metalo virsta monolito. Po paruošimo volframo ir jos gryninimo iš gauto monolitinės medžiagų atsirasti sąlygomis zonos lydymosi. Tačiau, volframo milteliai - tai ne tik forma preparato, kad metalo. Į W preparato iš pirolizės chloridais jis gali būti gaunamas jau metalinio forma, bet ne kompaktiškas ir miltelių.

Chemijos kokybės charakteristikos

Volframas yra kintamo pobūdžio Valence, nuo dviejų iki šešių. Labiausiai stabili forma trunka ne šeštą Valentingumas. Di- ir trivalentės formos junginiai yra nestabilūs ir neturi ypatingos reikšmės, praktiškai nenaudotas. Volframo yra labai atsparus korozijai metalų. Kambario temperatūra leidžia jį išlaikyti pastovų poziciją netaikant korozijai; pasiekia Baltkvēle temperatūra pradeda oksiduoti, formuojant volframo oksido (VI). Ar į streso ir išlaidų už vandenilio serijos antroji. Praktiškai netirpus vandenilio fluorido ir praskiestos sieros rūgšties. Azoto rūgštis ir Karaļūdens priežastis paviršiaus oksidacijos procesas. Tirpinimas galimo vandenilio peroksido.

A vandenilio fluorido ir azoto rūgšties mišinys ištirpsta pat volframas:

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

Į oksidantų buvimą gali būti reaguoja su išlydytu šarmo:

2W + 4NaOH ₃ + 3O ₂ a 2NA ₂ WO ₄ + 2H ₂ O.

Aukščiau reakcijų pavyzdžiai toliau labai lėtai, bet pasiekus 400 ° C ir volframo savaiminio įkaitimo reakcijos proceso lygį pagreitėja, tuo pačiu metu formavimo didelį šilumos kiekį. Reakcijos, susijusios deguonies poreikis pasiekiantį ženklas 500 ° C, su metalu vien pradėjo kaisti.

Ištirpinama vandenilio fluorido ir azoto rūgščių mišinio veda į formavimas geksaftorvolframovoy rūgšties - H ₂ [WF _6]. Visų žinomų volframo junginiai yra laikomi svarbiausias anhidridas volframo trioksidas arba volframo, volframatas, peroksido junginys su Me ₂ WO _X, medžiaga, gaunama iš S, C, ir halogeno grupė elementai.

Iš fizinio pobūdžio savybės

Volframo yra šviesiai pilka blizgus metalas. Volframo temperatūros lydymosi ir virimo metu pasiekia aukščiausios padidėjimas Celsijaus, lyginant su kitais metalais. Yra spekuliacijų, kad Seaborgium turi dar daugiau veiklos lydymosi ir virimo taškų, bet dėl to, kad jis "gyvena" yra labai mažas, neįmanoma pasakyti, tikrai, nes ji nėra įrodyta eksperimente. Volframo pradeda tirpti ne 3695 K, o verdančio pasiekė 5828 K. W tinklo tankis yra artimas aukso - 19.25 gramų viename kubiniame centimetre. Jis pasižymi paramagnetiniø savybes. Pagal matavimo parametrų Brinelio kietumo yra 488 kg / ^mm2. Ne dvidešimt laipsnių Celsijaus turi 55 × 10 ^-9 Ohm * M varža, bet ir temperatūros nuo 2700 ° C varžos indekso sąlygomis padidėja iki 904 x 10 ^-9 Ohm * M. Atspindėtas garsas iš volframo juda esant 4290 m / c greičiu.

Vienas iš sunkiųjų metalų su dideliu kietumo ir lydymosi temperatūra didžiulis apgalvota volframo. Savybės, kurios yra neatskiriama jo, nustatyti jos vertę pasaulinėje rinkoje ir leidžia plačiai naudoti. Gebėjimas atlaikyti aukštą temperatūrą leidžia dideliu mastu volframas. Viela, lakštai ir daug daugiau leidžia jums sukurti mechanizmus, kurie tarnauja daugelį metų. Išoriškai panašus į platinos. Į grynų kai įkaista iki 1600 ° C ir gali būti suklastotas.

Gryno metalo naudojimas

Pagrindinis metodas naudojant volframas - pamatas kaip ugniai atsparios medžiagos metalurgijos pramonėje.

Plastikiniai ir ugniai savybės - tai, kas yra žinoma volframo. Viela iš šio metalo yra būtinas prietaisų skirtų apšvietimas. Kineskopų ir kiti vamzdžiai su vakuume taip pat plačiai naudojamas W.

Argono lankinio suvirinimo negali išsiversti be elektrodų su volframo. Dulkių atsparumas krosnis taip pat naudoti jį kaip šildymo elemento, ir tai metalų lydinių yra naudojamas kaip renio termoelementas.

Aukšto tankio leidžia jį naudoti kaip sunkiosios tipo lydinio naudojamas kaip už Przeciwpancerny šerdies sabot atsvaro pagrindu ir sviedinių Sagittal artilerijos sviedinius, šerdį už Przeciwpancerny amunicijos ir net giroskopo stabilizuojantį plaukioja balistinių raketų.

Volframo gali tarnauti kaip puiki priemonė jonizuojančiosios tipo spindulių. Nors ji turi didesnį tankį, o ypač, kai, palyginti su įprastinių švino, kurių sudėtyje yra vienodo lygio, suteikiančiomis apsaugą drabužius ar įrangą esančią su jos naudojimu lengviau. Infusibility savybės ir kietumas apsunkinti apdorojimą, todėl tokiais atvejais dažnai lydiniai volframo ir nikelio, taip pat geležies, vario ir kitų metalų.

Pramonėje sukurti kietų produktų, naudojant volframo įvairovė. Lapas, volframo milteliai, ir lazdelių gamybos įtaiso elektrodai - vienas iš labiausiai paplitusių formų produkcijos W.

Panaudojimas junginių

Apdirbimo įvairių metalų, taip pat medžiagų, kurios sudaro ne metalo pobūdį inžinerinių statinių, gręžimo ir gavybos procesas, naudojant stiprius lydiniai ir sudėtiniai tipo medžiagas, remiantis volframo karbido, titano karbidas, tantalo karbidas ir volframo karbido mišinio. Antspaudai volframo pagaminti iš šių medžiagų yra padalintas į T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2 ir VK6 VK4. Antspaudai TT grupė naudojama tik labai sunkiais apdirbimo sąlygų padidėjo sudėtingumo. Geriausias pavyzdys gali tarnauti kaip šokas-proceso rotacinis gręžimo perforatorius arba tvirtos medžiagos gamybos kalimo plieninės su dideliu atsparumu karščiui. W yra naudojamas kaip legiravimo elementas plieno ir lydinių remiantis geležies. "Didelio greičio" plieno raidėmis etiketę pradedant P, daugiau nei 90% dalį sudaro volframas.

Kartais skirtingų volframo junginiai yra naudojami kaip katalizatoriai ar pigmentų, aukštos temperatūros riebiklio šilumos energijos virsmo į elektros forma.

Volframas ir biologija

Volframo metalo nelaikoma reikšminga biologijos, bet kai kurios bakterijos ir Archaea kaip dalį savo fermentų šį komponentą, kuris yra aktyvioje svetainėje. Maždaug giliai šaltiniai hidroterminis tipas archaebacteria Live hipertermofilai, yra laikomi priklauso nuo obligately volframo. Šio metalo fermento sudėtį buvimas laikomas pradžioje archėjus laikotarpį reliktas, kitaip tariant, ji gali sau leisti manyti, kad anksti išvaizda gyvenimo žemėje vyko su W. dalyvavimo

Kaip didžiąją dalį kitų metalų, volframas dulkių sukelia dirginimą, kvėpavimo organus.

formos izotopai

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Volframo natūralios kilmės sudaro penkios skirtingų formų izotopų, būtent mišinį: ¹⁸⁰ W (0135 masės%.), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) ir ¹⁸⁶ W (28,41%). Valentingumas, volframo kintamasis, ir visada atitinka 2-6 skaičius, bet kurioje izotopo.

Iki 2016 jis jau buvo žinomas trisdešimt šeši žmogaus sukeltų dirbtinių formų volframo identifikuoti radionuklidai masinės skaičiais 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197. Atviras volframo natūraliai radioaktyvumas buvo 2003 metais, tačiau jos lygis yra labai žemas, o tai atitinka maždaug du skilimais vienam gramui per metus, ir šio irimo sąlyga yra metalo α-veikla.

užbaigiant

Dauguma esamų ugniai atsparių metalo volframo. Savybės būdingos, leidžia mums rasti į platų pramoninių žmogaus veiklos vietą, iš inžinerijos ir baigiant apsauga nuo radiacijos. Metalo buvo atidaryta maždaug du kartus per dvejus metus, išskyrus, tačiau nei Scheele, nei broliai Eluard nelabai teigia nuopelnus garbei savo atradimą. Volframo valentingumas yra kintama ir trunka vertę nuo dviejų iki šešių, tačiau, kaip aptarta anksčiau, labiausiai stabili forma turi šešis valentingumas. Tai yra labai atspari korozijai, gali reaguoti su šarmo ir ištirpinamas vandenilio fluorido ir azoto rūgščių mišinio.

Ženklai TUNGSTEN suskirstyti į labai daug rūšių, atsižvelgiant į vykdymo metodą, forma, kurioje metalas, ir jos taikymo sritis. Yra daug formų jos izotopo, o gamtoje elementas yra prastai pažymėtos radioaktyviųjų savybių ir labai lėtai suyra. Pasiūlyme dėl dalių ir atsarginių dalių įvairovei pagrindas, platus asortimentas prietaisų ir įrangos, naudojamų žmogaus, tai volframo. Net kilogramo kaina metalo yra gana aukštas, tačiau jis nesumažina jo paklausos, nes jo kokybę atitinka verte, kad jis paprašė.