Volframs - kas tas ir? Par oksidēšanos volframa pakāpe. Jomas piemērošanas volframa

Volframs - ķīmiskais elements, kura atomu skaits ir vienāds ar 74. Šis smagais metāls no, kur augstas izturības tērauds, pelēks ar baltu, kas padara to viegli daudzos gadījumos obligāti. Kušanas temperatūra ir augstāka nekā jebkura cita metāla, un līdz ar to tas tiek izmantots kā pavedienu, kas kvēlspuldzēm un apkures elementu elektriskajās krāsnīs (piemēram, cirkonija-volframa sakausējuma). Ķīmija elements ļauj to izmantot kā katalizators. Extreme cietība padara to piemērotu lietošanai "HSS", kas ļauj samazināt materiālu ar lielāku ātrumu, nekā oglekļa tērauda, un supersakausējumu. Volframa karbīds elements oglekļa savienojumu, ir viena no vissmagāk vielu zināmo un izmantoto malšanas ražošanas un virpām instrumentus. Tungstates kalcija un magnija tiek plaši izmanto luminiscences lampām, un volframa oksīdi - uz tintes un keramikas glazūras.

Vēsture atklāšana

Par esamību šī elementa pieņēmums pirmo reizi tika ierosināts 1779. gadā Peter Wolf, kad viņš izpētīto derīgo Wolframite un secināja, ka tā satur jaunu vielu. 1781. Carl Wilhelm Scheele konstatēts, ka jauna skābe var iegūt no tungstenita. Thorburn Scheele un Bergmanu ieteica apsvērt iegūt jaunu metālu, reducējot ar skābes, ko sauc tungstenovoy. In 1783, divi brāļi, Jose un Fausto Elguyar atrodami volframa skābes, kas bija identiski tungstenovoy. Tajā pašā gadā brāļi izdevās izolēt volframa no tā, izmantojot ogles.

Otrā pasaules kara laikā, šis ķīmiskais elements ir bijusi milzīga nozīme. metāla izturība pret augstām temperatūrām, un ekstrēmi Stigrības volframa sakausējumi veikts nozīmīgs izejmateriāls militārajā rūpniecībā. Karojošās puses spiedienu uz Portugāli kā galveno avotu Wolframite Eiropā.

Būt dabā

Elements notiek dabas Wolframite (Fewo ₄ / MnWO _4), Scheelite (CaWO _4), un Ferbers Gyubnera. Svarīgi noguldījumu šiem minerāliem ir atrodami ASV Kalifornijā un Colorado, Bolīvijā, Ķīnā, Dienvidkorejā, Krievijā un Portugālē. Ķīna ieņem apmēram 75% no pasaules ražošanas volframa. Metāls ir iegūts, samazinot oksīda ar ūdeņradi vai oglekli.

Pasaules rezerves tiek lēstas 7 miljoni tonnu, ir sagaidāms, ka 30% no tiem -. Wolframite noguldījumi un 70% - Scheelite. Šajā laikā, to attīstība nav ekonomiski izdevīgi. Pie pašreizējā patēriņa līmenim šīs rezerves ilgs tikai 140 gadus. Vēl viens vērtīgs avots volframa ir metāllūžņi.

Galvenās iezīmes

Volframs - elements, kas ir klasificēts kā pārejas metālu. Tās simbols W ir atvasināts no latīņu vārda wolframium. Periodiskā tabula, tas ir VI grupā tantalu un rēnija starp.

Pure volframa - ciets materiāls, kura krāsa mainās no tērauda-pelēks ar baltu alvas. Ar pieskārienu metāla kļūst trausls un grūti strādāt ar viņu, bet, ja tās nav, to var samazināt ar zāģis. Turklāt, tā var būt viltota, izveltnē un izvilkta.

Tungsten - ķīmiskais elements, kušanas temperatūra, kas ir augstākais starp visiem metāla (3422 ° C). Arī tas ir zemākais tvaika spiediens. Stiepes izturība pie T> 1650 ° C, tas ir arī lielākais. Elements ir ļoti izturīgs pret koroziju un ir tikai nedaudz ir jutīgas neorganiskajām skābēm. Pēc saskaroties ar gaisu uz metāla virsmas aizsargājošu oksīda slānis tiek veidots, bet pilnīgi oksidēts volframa augstā temperatūrā. Kad pievienots nelielās ar tēraudu tā cietība pieaug strauji.

izotopi

Dabā volframa sastāv no piecām radioizotopu, bet tie ir tik ilgs pussabrukšanas periods, ka tos var uzskatīt par stabilu. Visi no tiem krist uz hafnija-72 ar emisiju alfa daļiņas (hēlija kodoli atbilst-4). Alfa pagrimums novērota tikai ¹⁸⁰ W, vienkāršākais un reti no šiem izotopiem. Vidēji 1 g dabiskā volframa gadā notiek divas alfa sabrūkot ¹⁸⁰ W.

Turklāt 27 aprakstīti volframa mākslīgie radioaktīvie izotopi. Visstabilākā no tiem ir ¹⁸¹ W ar pussabrukšanas periodu 121.2 dienas, ¹⁸⁵ W (75,1 dienas), ¹⁸⁸ W (69,4 dienas) un ¹⁷⁸ W (21,6 dienas). Visi pārējie mākslīgie izotopi pusperiods ir ne vairāk kā vienu dienu, un lielākā daļa no tiem - vismaz 8 minūtes. Tungsten ir arī četri "metastable" stāvoklī, visstabilākā - ^179m W (6,4 min).

savienojumi

Ķīmiskie savienojumi volframa oksidācijas skaita izmaiņas no 2 līdz 6, no kuriem visbiežāk ir seši. Elements parasti nonāk saskarē ar skābekli, veidojot dzeltenu trioksīdu (WO _3), kas šķīst sārmainā ūdens šķīdumiem formā joniem, volframāta (WO ₄ ^2-).

iesniegums

Tā volframa ir ļoti augsta kušanas temperatūru un elastīgāka (ievelk vadu), tas tiek plaši izmantots kā kvēlspuldzes un vakuuma caurulēm, kā arī apkures elementiem elektriskajās krāsnīs. Turklāt, materiāls var izturēt ekstrēmus apstākļus. Viens no tās zināmo pieteikumiem - loka metināšana ar volframa elektrodu ar aizsargājošu gāzi.

Ārkārtīgi grūti volframa - ideāls komponents smago ieroču sakausējumi. Augsta blīvuma tiek izmantots, kuru svars ir problēma pretsvaru un balasta Keels jahtām, kā arī bultas (80-97%). Ātrgaitas tērauds, kas var samazināt materiāla pie lielākiem ātrumiem nekā oglekļa, satur līdz 18% no vielas. Par turbīnu lāpstiņas nodilumizturīgām daļas un pārklājumi izmanto "supersakausējumu", kas satur volframa. Šī karstumizturīga segumi sakausējumi, kas darbojas paaugstinātā temperatūrā.

Termiskās izplešanās ķīmijas elementu, piemēram, borsilikāta stikla, tāpēc tas tiek izmantots, lai ražotu stikla-to-metāla blīvējumu. Composites satur volframa - lieliska aizstājējs svina lodes un skrotis. Sakausējumos niķeļa, dzelzs un kobalta, tas ir izgatavots čaumalas perkusijas. Tāpat lodi, lai sasniegtu mērķi, izmantojot savu kinētisko enerģiju. Ar integrēto shēmu no volframa savienojuma lai tranzistori. Daži no virknes mūzikas instrumentus, kas izgatavoti no volframa stieples veidi.

Par savienojumiem izmantošana

Ārkārtas cietība volframa karbīda (W ₂ C, WC), padara to visbiežāk materiāls frēzēšanas un virpošanas instrumenti. To izmanto metalurģijas, kalnrūpniecības, naftas un celtniecības nozarēs. Volframa karbīds tiek izmantota arī, lai radītu rotaslietas, jo tas ir hipoalerģiska un nav tendence zaudēt savu spīdumu.

No tā oksīdus veikt apledojuma. Volframs "bronzas" (tā sauc tāpēc, ka krāsu oksīdu), tiek izmantotas krāsām. tungstates kalcija un magnija izmanto luminiscences lampām. Volframāta kristāls mirgošana detektors tiek izmantots kodolmedicīnas un fizikā. Par sāļus izmanto ķīmiskajā rūpniecībā un ādas rūpniecībā. Tungsten disulfīdu ir augstas temperatūras smērviela, var izturēt 500 ° C. Dažas no savienojumiem, kas satur volframa, tiek izmantotas kā katalizatoru ķīmijā.

īpašības

Pamata fiziskās īpašības W šādi:

• Atomu skaits no 74.
• Atomu svars: 183,85.
• Kušanas temperatūra: 3410 ° C.
• Vārīšanās punkts: 5660 ° C.
• Svars: 19,3 g / cm ³ pie 20 ° C.
• oksidēšana state of +2, +3, +4, +5, +6.
• Electronic konfigurācija: [Xe] 4 d f ^{14.maijā 4} 6 ² s.