Volframa apjoms, formula un īpašības

Kas ir volframa? Šī elementa galvenās īpašības pamatojas uz tās ķīmiskās struktūras pazīmēm. Ņemot vērā volframa piemērotību, ir nepieciešams detalizētāk izjaukt tā struktūru.

Pozīcija periodiskajā tabulā

Ņemot vērā volframa pamata īpašības, mēs sākam ar faktu, ka tam ir 74. kārtas numurs. Normālos apstākļos tas ir pārejas metāls ar sudraba-sudraba krāsu. Volframs ir ciets, tam piemīt metāla spīdums. Tas ir visvairāk ugunsizturīgais elements, jo lielāka kušanas temperatūra ir tikai ogleklis. ² 5p ⁶ 5d ⁴ 6s ² , E _ион (Ме => Ме ⁺ + e) = 7,98 э В. Elektroniskā formula: KLMN5s ² 5p ⁶ 5d ⁴ 6s ² , E ions (Me => Me ⁺ + e) = 7,98 eV .

Izcelsmes vēsture

Tās neparastais vārds tiek dots metālam ar minerālo vilframītu. "Vilku putas" ir zināmas kopš 16. gadsimta. Šis neparasts minerālvielas nosaukums ir izskaidrojams ar alvas rūdas klātbūtni tajā . Volframs traucē kausēšanas alvas, pārnes to putām no izdedžiem. Kādas fizikālās īpašības, volframa kļuva par pamatu tā plašu pielietojumu rūpniecībā? ASV šis metāls tika saukts par "smago akmeni".

18. gs. Beigās Scheele, apstrādājot minerālu ar slāpekļskābi, iegādājās shehēlītu, iegūstot volframa trioksīdu. Nedaudz vēlāk brāļi Eliārs spēja iegūt volframa oksīdu no Saksijas vilframītes. Tie bija ķīmiķi, kas atklāja zināmas volframa ķīmiskās īpašības.

Būt dabā

Vai dabā ir tīrs volframs? Šā metāla ķīmiskās īpašības liecina, ka tās klātbūtne Zemes garozā pārsvarā ir savienojumu formā. Piemēram, ir mangāna, dzelzs, volframa oksīdu maisījums. Rūpnieciskai izmantošanai izvēlas ferbīta un gubernīta savienojumus. Papildus volframam tajos ir dzelzs un mangāna. Volframa fizikālās īpašības ļauj atdalīt metālu no volframa minerāliem. Tajos koncentrācija nepārsniedz divus procentus. Starp lielākajiem volframa noguldījumiem mēs atzīmējam Ķīnu, ASV, Kazahstānu. Turklāt šī metāla ievērojamās rezerves ir identificētas Dienvidkorejā, Bolīvijā, Krievijā un Portugālē. Spēcīgās volframa fiziskās īpašības liecina par nozīmīgu rūpniecisko ražošanu. Pasaulē katru gadu tiek ražoti apmēram 50 tūkstoši tonnu šī ugunsizturīgā elementa. Galvenie volframa eksportētāji ir Dienvidkoreja, Ķīna, Austrija. Starp ugunsizturīgo metālu importētājiem, vadošā palma atrodas Lielbritānijā, Japānā, ASV, Vācijā.

Ražošanas funkcijas

Volframs tiek iegūts caur starpposmu, kas nozīmē volframa trioksīda izdalīšanu no rūdas koncentrāta. Turklāt tas tiek atjaunots pulverveida metālam. Līdzīgs posms notiek temperatūrā aptuveni 700 grādi pēc Celsija. Kādas fizikālās īpašības ir volframa pamatā ir šī tehnoloģija? Tās augsta kušanas temperatūra ļauj pulvera pulvermetalurģiju pakļaut presēšanai, saķepināšanai ūdeņraža atmosfērā temperatūrā apmēram 1300 grādiem pēc Celsija. Turklāt iegūtais volframs izlaiž elektrisko strāvu. Kad metāls tiek uzkarsēts līdz 3000 grādiem, tiek novērots monolīts. Pēc zonu kušanas, tiek veikta turpmāka attīrīšana un monokristāla metāla ražošana.

Īpašības

Kādas ir volframa īpašības? Tās ķīmiskās īpašības ir balstītas uz augstu kušanas temperatūru. Elementam piemīt valence no 2 līdz 6. Visstabilākā ir volframa ar sešu valenti. Metāla raksturo paaugstināta izturība pret koroziju. Tas nav oksidēts gaisā istabas temperatūrā. Volframa oksīdā tas tiek pārveidots tikai tad, kad temperatūra sasniedz balto ceļu. Elektroķīmiskajā metāla stresa sērijā šis elements atrodas pēc ūdeņraža, tāpēc tas neizšķīst šķīdinātās fluorūdeņražos un sērskābēs. Volframs spēj izšķīdināt ūdeņraža peroksīdu, kā arī fluorskābes un slāpekļskābes maisījumā.

Oksidantu klātbūtnē šis metāls spēj reaģēt ar izkustiem sārmiem. Sākotnēji mijiedarbība notiek pietiekami lēni, bet, sasniedzot temperatūru 400 grādos, tiek novērots spontāns metāla uzsildīšana, kas paātrina reakciju. Volframs fluorskābes un slāpekļskābes maisījumā veido heksafluorvungsfosfātu. Šajā nozarē maksimālais daudzums tiek izmantots volframa anhidrīds. Tungstates var veidot polimēru anjonus. Šis metāls ir ugunsizturīgo materiālu bāze mūsdienu metalurģijā.

Pieteikumi

Kā var izmantot volframa karbīdu? Šī savienojuma īpašības ļauj izolēt no tā tīru volframu. Metāla plastika un ugunsizturība padara pamatu kvēldiegu radīšanai daudzās apgaismojuma ierīcēs. Turklāt volframa tiek izmantota vakuumlampās un kinēskapos. Tā kā šim elementam ir augsts blīvums, tas ir kļuvis par pamatu smago sakausējumu ražošanai. Tie ir nepieciešami, lai radītu pretvīrusu, subkaliberu un bruņu caurduršanas kodus, ultra ātrgaitas žiroskopu rotorus, kas paredzēti ballistisko raķešu veidošanai. Lielos apjomos volframa tiek izmantots kā elektrodu ar argona loka metināšana. Sakausējumi, kuru sastāvā ir volframa, ir augsta siltuma pretestība, skābju izturība, tie ir izturīgi pret mehāniskām deformācijām. Šīs īpašības ļauj tos izmantot ķirurģisko instrumentu, bruņu cisternu, gaisa kuģu dzinēju, konteineru ražošanai, lai izvietotu radioaktīvās vielas. Tas ir volframs, kas ir svarīgs komponents augstas kvalitātes tērauda marku ražošanai.

To lieto arī augstas temperatūras putekļsūcēju sildelementu veidā. Ar sakausējumu ar rēniju no tā tiek veidoti termopāri šādām krāsnīm.

Secinājums

Pateicoties augsta volframa blīvumam, metāls ir piemērots virsmas aizsardzībai pret jonizējošo starojumu. Palielināta cietība un metāla ugunsizturība rada ievērojamas grūtības ar tās apstrādi. Lai atrisinātu problēmu, tiek ieviests niķelis, varš un dzelzs. Volframa izturība pieprasīja mūsdienu inženierijas konstrukciju materiālu ražošanā.

Tas ir nepieciešams frēzēšanai, griešanai, virpošanai, urbšanas akām. Piemēram, uzvarētājs sastāv no volframa karbīda. Šis maisījums tiek piemērots urbumiem, ko izmanto, lai izveidotu urbumus betonā. Volframa sulfīds darbojas kā augstas temperatūras smērviela. Tas ir pieprasīts ražošanā. Daži volframa savienojumi tiek izmantoti pigmentu un katalizatoru veidā. Pielietot šī metāla savienojumus un kā sakausējamo elementu sakausējumos un tēraudos, kuru pamatā ir dzelzs. Bioloģiskā vērtība nav metāla volframa.