Tungsten - vad är detta? Graden av oxidation av volfram. Användningsområden av volfram

Volfram - kemisk element vars atomnummer är lika med 74. Denna tunga metall från, varvid höghållfasta stål-grå till vit, vilket gör det lätt i många fall oundgängliga. Smältpunkt den är högre än den för någon annan metall, och därför det används som filament i de glödlampor och värmeelement i elektriska ugnar (t.ex. zirkonium-volframlegeringar). Kemi elementet gör dess användning som en katalysator. Extrema hårdhet gör den lämplig för användning i "HSS", som gör det möjligt att skära material med en högre hastighet än kolstål och superlegeringar. Volframkarbid elementet till kolföreningen är en av de svåraste ämnen som är kända och används för produktion av fräsning och svarvverktyg. Volframater av kalcium och magnesium i stor omfattning i fluorescerande lampor, och volframoxider - i tryckfärger och keramiska glasyrer.

History of discovery

Antagandet om förekomsten av detta element föreslogs först 1779 av Peter Wolf, när han utforskade mineral volframit och konstaterade att det måste innehålla ett nytt ämne. I 1781 konstaterade Carl Wilhelm Scheele att en ny syra kunde erhållas från tungstenita. Thorburn Scheele och Bergman föreslog att överväga att få ny metall genom reduktion av syran, som kallas tungstenovoy. I 1783, två bröder, Jose och Fausto Elguyar hittas i volframsyra, vilken var identisk med tungstenovoy. Samma år lyckades bröderna isolera volfram från den, med hjälp av kol.

Under andra världskriget, har detta grundämne spelat en stor roll. metall motståndskraft mot höga temperaturer och extrema seghet volframlegeringar gjort viktiga råmaterial för den militära industrin. Stridande parterna sätta press på Portugal som den viktigaste källan till volframit i Europa.

Att vara i naturen

Elementet förekommer i naturen volframit (Fewo ₄ / MnWO _4), scheelit (CaWO _4), och Ferber Gyubnera. Viktiga fyndigheter av dessa mineraler finns i USA i Kalifornien och Colorado, Bolivia, Kina, Sydkorea, Ryssland och Portugal. Kina innehar cirka 75% av den globala produktionen av volfram. Metall erhålles genom att reducera en oxid med väte eller kol.

Världens reserver uppskattas till 7 miljoner ton beräknas att 30% av dem -. Volframit insättningar och 70% - scheelit. Vid denna tid, är deras utveckling inte ekonomiskt fördelaktigt. Vid nuvarande förbrukningsnivåer dessa reserver kommer att pågå bara 140 år. En annan värdefull källa för volfram är metallskrot.

nyckel~~POS=TRUNC

Volfram - element, som är klassificerat som en övergångsmetall. Dess symbol W kommer från det latinska ordet Wolframium. I det periodiska systemet, är det i VI gruppen mellan tantal och rhenium.

Ren volfram - ett fast material, vars färg varierar från stål-grått till vitt tenn. Med touch av metallen blir spröd och svår att arbeta med honom, men om de inte gör det, kan det skäras med en bågfil. Dessutom kan det vara falska, rullade och utdragna.

Volfram - grundämne, vars smältpunkten den högsta bland alla metall (3422 ° C). Dessutom har det lägsta ångtrycket. Draghållfasthet vid T> 1650 ° C är det också den största. Elementet är mycket resistent mot korrosion och är endast något mottagliga mineralsyror. Vid kontakt med luften på metallytan ett skyddande oxidskikt bildas, men helt oxiderad volfram vid hög temperatur. När den tillsätts i små mängder till stål dess hårdhet ökar kraftigt.

isotoper

I naturen volfram består av fem radioisotoper, men de har en så lång halveringstid, att de kan anses vara stabil. Alla av dem faller på hafnium-72 med utsläpp av alfapartiklar (heliumkärnor motsvarande-4). Alpha förfall observeras i endast ¹⁸⁰ W, det enklaste och mest sällsynta av dessa isotoper. I genomsnitt, 1 g naturlig volfram per år inträffar två alfasönderfall av ¹⁸⁰ W.

Dessutom 27 beskrivna volfram artificiella radioaktiva isotoper. Den mest stabila av dem är ¹⁸¹ W med en halveringstid på 121,2 dagar, ¹⁸⁵ W (75,1 dagar), ¹⁸⁸ W (69,4 dagar) och ¹⁷⁸ W (21,6 dagar). Alla andra artificiella isotoper av halveringstid är inte mer än en dag, och de flesta av dem - åtminstone åtta minuter. Volfram har också fyra "metastabil" tillstånd, den mest stabila - ¹⁷⁹ W (6,4 min).

anslutningar

De kemiska föreningarna enligt volfram oxidationstal ändras från 2 till 6, av vilka den vanligaste är sex. Elementet kommer vanligtvis i kontakt med syre, bildar gul trioxid (WO _3), som är lösligt i vattenhaltiga alkaliska lösningar i form av joner, volframat (WO ₄ ^2-).

ansökan

Eftersom volfram har en mycket hög smälttemperatur och duktil (kan dras till tråd) är det i stor utsträckning som en glödlampor och vakuumrör samt i värmeelementen i elektriska ugnar. Dessutom kan materialet motstå extrema förhållanden. En av dess kända tillämpningar - bågsvetsning med wolframelektrod under skyddsgas.

Extremt hårt volfram - ideala komponent tunga vapen legeringar. Den höga densiteten används i vägnings problem, motvikter och ballast kölar för yachter, samt dart (80-97%). Snabbstål, som kan skära materialet vid högre hastigheter än kol, innehåller upp till 18% av substansen. Turbinbladen, slitstarkt delar och beläggningar används "superlegeringar" som innehåller volfram. Denna värmebeständiga beläggningar legeringar som arbetar vid förhöjda temperaturer.

Termisk expansion av det kemiska elementet som borosilikatglas, så det används för tillverkning av glas-till-metalltätning. Kompositer innehållande volfram - ett bra substitut för bly i kulor och sköt. I legeringar av nickel, järn eller kobolt, är den gjord skalen slagverk. Som en kula att träffa ett mål med hjälp av sin rörelseenergi. I integrerade kretsar av volframföreningen för att göra transistorer. Vissa typer av strängar för musikinstrument gjorda av volfram tråd.

Användningen av föreningar

Den exceptionella hårdhet av volframkarbid _(W2C, WC) gör det det vanligaste materialet för fräsning och svarvverktyg. Det används i metallurgi, gruvdrift, petroleum och anläggningsindustrin. Volframkarbid används också för att skapa smycken eftersom det är allergivänliga och inte tenderar att förlora sin lyster.

Från dess oxider gör isbildning. Tungsten "brons" (så kallad på grund av färgoxider) används i färger. volframater av kalcium och magnesium som används i lysrör. Volframat kristall scintillationsdetektor används i nukleär medicin och fysik. Salterna används inom den kemiska industrin och läderindustrin. Volframdisulfid är en hög smörjmedlets temperatur, kan motstå 500 ° C. Några av de föreningar som innehåller volfram, används som katalysatorer i kemi.

egenskaper

De grundläggande fysikaliska egenskaperna hos W enligt följande:

• Atomnummer 74.
• Atomvikt: 183,85.
• Smältpunkt: 3410 ° C
• Kokpunkt: 5660 ° C.
• Vikt: 19,3 g / cm ³ vid 20 ° C.
• oxidationstillståndet för 2, 3, 4, 5, 6.
• Elektronisk konfiguration: [Xe] 4 d f ^{maj 14 skrevs den juni 4} s ^2.