Valencia de volframio. Propiedades e aplicación de volframio

Máis artigos permitirá a familiarizarse coas físicas e químicas propiedades de volframio, ver os detalles da súa estancia na natureza, o lugar de produción, a apertura da historia, e moito máis.

Tungsteno (W)

Volframio - é un elemento da táboa periódica de Mendeleev ten septuagésimo cuarto número atómico corresponde á W. caracteres latinos Nas condicións habituais ten unha cor gris-plata, brillante, duro. De todo o tungsteno metal é o máis refractario. Maior que a de W, o punto de só non fusión do metal - carbono. Ten unha alta resistencia química. Valencia de tungsteno - variable.

Historia do descubrimento

químico sueco Carl Wilhelm Scheele en 1781, toma parte no procesamento de ácido nítrico scheelite, podería producir trióxido de tungsteno - amarillo "pedra pesada". Dous anos máis tarde, xa en 1783-m, dous irmáns Éluard, químicos orixinalmente de España, o público foi informado de que eles poderían comezar a partir de new metal wolframite e óxido - volframio.

Modern Estados Unidos, Francia e Gran Bretaña usou o nome de volframio a volframio, o que se traduce do sueco como "pedra pesada". Orixinalmente, a palabra significa wolframite mineral volfrâmio. Despois pasou para o propio metal.

Volframio na natureza

Segundo cálculos Vinogradova, codia número Clarke tungsteno da Terra é de preto de 1,3 g / t. O contido mio do gamas montaña rochas, r / t: rochas ácidas - 1,9, media - 1,2, a base - 0,7 ultrabasic - 0,1.

As maiores reservas deste metal concéntrase en China, Estados Unidos, Canadá e Casaquistán, países como Bolivia, Portugal, Uzbekistán, Rusia e Corea do Sur ten un pequeno comparado cos stocks Unidos anteriormente mencionadas. O ano produce preto de 49-50 millóns de toneladas, das que 41 producidos por China, a participación de Rusia corresponde a 3,5 toneladas, Casaquistán - 0,7, e Australia - 0,5 toneladas.

Na industria, o papel principal é dado a volframite e scheelita. Volframite minerais miúdo concentrada en rochas de granito ea súa concentración media corresponde a un ou dous por cento. A maioría dos países produtores de exportación de volframio. . O prezo deste metal é moi alto e poderán variar en función da marca e do tipo en que se vende (2172-6250560 fregar.). Os principais exportadores de volframio considerado Reino Unido, China e Australia. Importadas en grandes cantidades Estados Unidos, Alemaña, Inglaterra e Xapón.

Os métodos para a preparación

Preparación de tungsteno - un proceso que consiste en varios pasos incrementar. Primeiro trióxido illado WO ₃ desde concentrados de mineral co proceso de recuperación despois de ir ao po de metal con hidróxeno en condicións de preto de 700 ° C. Debido á mellor forma moi elevado punto de fusión para este metal son medios de metalurxia do po. No primeiro paso o po de tungsteno e preme, logo posto en atmosfera de hidróxeno e sinterizada en condicións de aproximadamente 1200-1300 ° C. Aínda sometido a corrente eléctrica ea temperatura de calefacción é destilado a tres mil graos, este proceso é acompañado por sinterização, eo metal tórnase un monolito. preparación posterior de tungsteno ea súa purificación desde os materiais monolíticos resultantes ocorrer en condicións de fusión zona. Con todo, o tungsteno en po - este non é o único xeito de preparación que o metal. Na preparación de W a partir da pirólise de cloruros que poden xa obtido en forma metálica, pero non nun compacto e po.

características de calidade química

Tungsten é a Valencia do carácter variable, de dous a seis. A forma máis estable leva polo sexto Valencia. formas di- e trivalentes dos compostos son inestables e non teñen significado especial, na práctica, non se usa. Tungsteno é moi resistente á corrosión de metais. temperatura ambiente permite que manteña unha posición constante sen estar suxeito á corrosión; alcanza a temperatura de incandescencia comeza a oxidar, formando un óxido de tungsteno (VI). É o segundo dunha serie de estrés e custo detrás de hidróxeno. Practicamente insoluble en fluorhídrico e ácido sulfúrico diluído. O ácido nítrico eo proceso de oxidación da superficie causa auga rexia. Disolución do posible peróxido de hidróxeno.

Unha mestura de ácido fluorhídrico e nítrico disolve ben tungsteno:

2W + ₃ + 4HNO 10HF á WF ₆ + ₄ + WOF 4NO (evolución de gas) + 7h ₂ O.

En presenza de oxidantes pode facerse reaccionar cun alcalino fundido:

2W + 4NaOH ₃ + 3o ₂ a 2Na ₂ WO ₄ + 2H ₂ O.

Os exemplos anteriores reaccións proceder de forma moi lenta, pero ao chegar ao nivel de 400 ° C e de tungsteno auto-quecemento do proceso de reacción é acelerada, formando vez unha gran cantidade de calor. Reaccións que implican a demanda de osíxeno atinxindo a marca de 500 ° C, o metal só comezou a quentar.

Disólvese nunha mestura de ácidos fluorhídrico e nítrico leva á formación de ácido geksaftorvolframovoy - H ₂ [WF _6]. De todos os compostos de tungsteno coñecidos son considerados máis importante trióxido de tungsteno ou anhídrido de tungsteno, o tungstato, un composto de peroxi con Me ₂ WO _X, unha substancia derivada S, C, e grupo halóxeno elementos.

As propiedades dunha natureza física

Tungsteno e unha luz brillante do metal gris. temperatura de tungsteno durante a fusión e de ebulición atinxe a maiores altitudes Celsius en comparación con outros metais. Hai especulacións de que seaborgium ten aínda maiores puntos de fusión e ebulición rendemento, pero debido ao feito de que "vive" é moi pequena, é imposible dicir con certeza, xa que non é comprobado pola experiencia. Tungsten comeza a derreter en 3695 K, mentres a ferver, chegando a 5828 K. W Net densidade está preto de ouro - 19.25 gramos por centímetro cúbico. El é caracterizado por calidades paramagnéticos. Conforme os parámetros de medición de dureza Brinell é de 488 kg / mm ^2. A vinte graos Celsius ten unha resistividade de 55 x 10 ^-9 Ohm * m, pero en condicións de temperatura de 2700 K índice de resistividade auméntase a 904 x 10 ^-9 Ohm * m. O son reflectido desde movementos de tungsteno a unha velocidade de 4290 m / c.

Un dos metais pesados con dureza elevada e un punto de fusión enorme tungsteno ponderada. As propiedades que son inherentes a el, determinar o seu valor no mercado mundial e permitir o uso de ancho. A capacidade de resistir a temperaturas máis elevadas permite grande escala de tungsteno uso. Wire, follas e moito máis permiten crear mecanismos que serven moitos, moitos anos. Externamente semellante á platino. No estado puro cando Calefacción a 1600 ° C, poden ser forxados.

O uso de metal puro

O método básico da utilización tungsteno - a base como un material refractario na industria metalúrxica.

propiedades plásticas e refractarios - é o que é coñecido por volframio. Fíos deste metal é indispensable para dispositivos destinados á iluminación. tubos de imaxe e outros tubos con un baleiro tamén é amplamente utilizada W.

soldeo a arco de argon non pode facer sen os electrodos feitos con volframio. Baleiro forno de resistencia tamén utilizalo como un elemento de calefacción, e esta aliaxe é utilizado como o termopar renio.

A alta densidade permite usalo como unha base para a liga de tipo pesado utilizado como un contrapeso ao sabot núcleo perforación e proxectil artillería sagital, núcleo para munición perforación e mesmo giroscópios de estabilización que voan contra mísiles balísticos.

Tungsteno pode servir como un excelente medio de tipo ionizante de radiación. Aínda que unha maior densidade e, sobre todo cando se compara co chumbo convencional, en peso, dun nivel igual proporcionar roupa de protección ou equipo situado co seu uso máis fácil. Propiedades infusibilidade e dureza complicar o procesamento, e, polo tanto, en tales casos, a miúdo son ligas de tungsteno e níquel, así como ferro, cobre e outros metais.

Na industria para crear unha variedade de produtos sólidos usando volframio. Folla, de po de tungsteno, e unha punta de electrodos - unha das formas máis comúns de saída de W.

Uso dos compostos

Usinagem de varios metais, así como materiais que compoñen a natureza non metálico de obras de enxeñería, a perforación e proceso de minería usando ligas fortes e materiais de tipo compostos a base de carburo de volframio, unha mestura de carburo de titanio, carburo de Tántalo e carburo de volframio. Sellos de tungsteno feitas a partir destes materiais son divididos en T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2, e VK6 VK4. Sellos grupo TT usado só para mecanizado condicións moi difíciles nun aumento da complexidade. Un exemplo pode servir como un proceso de choque perforado perforación rotativa ou material duradeiro fabricación de aceiro forxado con elevada resistencia á calor. W é usado como elemento de aliaxe de aceiro e aliaxes a base de ferro. aceiro "alta velocidade" letras etiqueta empezando P, máis que o 90% da parte comprende volframio.

Por veces, os compostos de tungsteno diferentes son usados como catalizadores ou pigmentos, lubricante de alta temperatura, durante a transición da enerxía de calor en forma eléctrica.

Volframio e bioloxía

Tungsteno de metal non é considerado significativo en bioloxía, pero algunhas bacterias e arqueobactérias como parte das súas encimas teñen este compoñente, o cal está no centro activo. fontes aproximadamente profundas tipo hidrotermal arqueobactérias live-hipertermófilos, son considerados dependentes de volframio obrigatoriamente. A presenza deste metal na composición de encima é considerado como unha reliquia do período Arqueano cedo, noutras palabras, pode dar o luxo de asumir que a aparición precoz da vida na Terra ocorreu coa participación de W.

Como a parte predominante dos outros metais, o po de tungsteno provoca irritación dos órganos respiratorios.

formas isótopos

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Tungsteno orixe natural comprende unha mestura de cinco formas diferentes de isótopos, a saber: ¹⁸⁰ W (0,135% en peso.), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) e ¹⁸⁶ W (28,41%). Valencia variable de tungsteno, e corresponde sempre ao número de 2 a 6, en calquera forma do isótopo.

En 2016, xa era coñecido trinta e seis formas artificiais feitos polo home de tungsteno identificado radionuclídeos con números de masa 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197. Abrir tungsteno radioactividade que ocorre naturalmente foi en 2003, pero a súa taxa é moi baixa, o que corresponde a aproximadamente dous desintegrações por gramo por ano, ea condición de que esta deterioración é metal α-actividade.

en conclusión

A maior parte do metal refractario existente e volframio. Propiedades inherentes, permítennos atopar un lugar nunha ampla gama de actividades humanas industriais, de enxeñería e terminando con protección contra a radiación. Metal foi aberto preto de dúas veces, dous anos de diferenza, pero nin Scheele nin irmáns Éluard non realmente afirman mérito na honra do seu descubrimento. A Valencia de tungsteno e variable e ten un valor de 2-6, pero, como discutido anteriormente, a forma máis estable, ten seis Valencia. É moi resistente á corrosión, poden reaccionar con un composto alcalino e disolveuse en unha mestura de ácidos fluorhídrico e nítrico.

Sellos volframio dividido nun gran número de especies de acordo co método de execución, o xeito no que o metal, eo seu campo de aplicación. Hai moitas formas de seu isótopo, eo elemento natureza é algo marcado propiedades radioactivas e moi lentamente desintegra. A base para unha pluralidade de partes e pezas, unha gran variedade de dispositivos e equipos utilizados polo home, é de volframio. Mesmo prezo por quilogramo de metal é moi elevada, pero aínda así non reduce a demanda por el, debido á súa calidade corresponden ao valor que pediu.