Wolfraam Valence. Eigenskippen en tapassing fan wolfraam

Mear artikels sille tastean om 'e kunde komme mei it fysike en gemyske eigenskippen fan wolfraam, sjoch de details fan syn ferbliuw yn' e natuer, it plak fan de produksje, de iepening fan it ferhaal, en mear.

Tungsten (W)

Wolfraam - is in elemint fan it periodyk systeem fan de Mendeleev hat santich fjirde atoomnûmer komt oerien mei de Latynske karakter W. Yn de wenstige omstannichheden hat in griis-sulveren kleur, glanzend, hurd. Fan alle metalen wolfraam is it meast stege. Heger as dy fan W, it raanpunt fan allinnich net-metaal - koalstof. It hat in hege gemyske ferset. Valence fan Tungsten - fariabele.

Skiednis fan ûntdekking

Swedish gemikus Carl Wilhelm Scheele yn 1781, dwaande mei it ferwurkjen fan scheelite nitric acid, koe produsearje wolfraam Trioxide - "swiere stien" giel. Twa jier letter, al yn 'e 1783-m, twa bruorren Eluard, Chemists oarspronklik út Spanje, it publyk wie op' e hichte, dat sy koenen krije út Wolframite nije metaal en okside - wolfraam.

Modern Feriene Steaten, Frankryk en Grut-Brittanje brûkte de namme fan wolfraam foar wolfraam, dat fertaalt Zweeds as "swiere stien". Oarspronklik, it wurd betsjutte wolframium mineraal Wolframite. Letter is it oergien nei it metaal sels.

Tungsten yn natuer

Neffens berekkeningen Vinogradova, clarke nûmer wolfraam ierdkoarste is likernôch 1,3 g / t. De gemiddelde ynhâld fan 'e rotsen bergen, r / t: soere rotsen - 1.9, gemiddelde - 1.2, de Basic - 0,7 ultrabasic - 0.1.

It grutste reservaten fan dit metaal is konsintrearre yn Sina, de Feriene Steaten, Kanada en Kazachstan, lannen lykas Bolivia, Portugal, Oezbekistan, Ruslân en Súd-Korea hawwe in lyts, yn ferliking mei it earderneamde States foarrieden. Yn it jier produsearret likernôch 49-50 miljoen ton, wêrfan 41 produsearre troch Sina, Ruslân syn oandiel komt oerien mei 3,5 ton, Kazachstan - 0.7, en Austraalje - 0,5 ton.

Yn yndustry, de wichtichste rol wurdt jûn oan Wolframite en scheelite. Mineralen Wolframite faak konsintrearre yn granitic rotsen en harren gemiddelde konsintraasje komt oerien mei ien of twa prosint. De measte produksje lannen eksportearre wolfraam. . De priis fan dit metaal is earder heech en kin ferskille ôfhinklik fan 'e merk en it type dêr't it yn ferkocht (fan 2172 oant 6250560 rub.). De wichtichste Exporters fan wolfraam beskôge UK, Sina en Australië. Ymportearre yn grutte hoemannichten Feriene Steaten, Dútslân, Ingelân en Japan.

Metoaden foar de tarieding

Opstellen fan Tungsten - in proses dat bestiet út ferskate Ferbining stappen. Earste isolearre Trioxide WO ₃ út erts konsintrearret mei de hersteltiid proses nei besite oan de metalen poeder mei wetterstof ûnder betingsten fan likernôch 700 ° C. Troch de ekstreem hege raanpunt bêste manier om dit metaal binne middel fan poeder metaalyndustry. Yn de earste stap de wolfraam poeder yndrukt wurdt, dan pleatst yn in hydrogen sfear en sintered ûnder betingsten fan likernôch 1200-1300 ° C. Fierder ûnderwurpen wurde oan elektryske stroom en de ferwaarming temperatuer wurdt distillearre oan trije tûzen graden, dat proses wurdt begelaat troch sintering, en it metaal feroaret yn in Monolith. Lettere tarieding fan wolfraam en syn suvering fan de resultearjende monolithic materialen komme foar yn omstannichheden fan sône smelten. Lykwols, wolfraam poeder - dit is net de iennichste foarm fan tarieding dat metaal. Yn de tarieding fan de W fan pyrolysis fan chlorides kin krigen wurde al yn metaaleftich foarm, mar net yn in kompakt en poeier.

Gemyske kwaliteit skaaimerken

Tungsten is de Valence fan de fariabele karakter, fan twa oant seis. De meast stabile foarm neemt seisde Valency. Diminsje en trivalent foarmen fan de ferbiningen binne ynstabyl en hawwe gjin spesjale betsjutting, yn de praktyk net brûkt. Tungsten is tige resistinte ta corrosie fan metalen. Keamertemperatuer makket it mooglik dat te behâlden in konstante posysje sûnder dat ûnderwerp oan corrosie; berikt incandescence temperatuer begjint te oxidize, dy't in wolfraam okside (VI). Is de twadde yn in rige fan stress en kosten efter wetterstof. Praktysk ûnoplosbere yn hydrofluoric en verwässern sulfuric acid. Nitric acid en aqua Regia oarsaak oerflak oksidaasjegetal proses. Ûntbinen fan mooglike wetterstofbom peroxide.

In mingsel fan hydrofluoric en nitric acid lost goed wolfraam:

2W + 4HNO ₃ + 10HF à WF ₆ + WOF ₄ + 4NO (gas evolution) + 7h ₂ O.

Yn de oanwêzigens fan oxydanten kin reagearre mei in getten Laugensalz:

2W + 4NaOH ₃ + 3O ₂ à 2Na ₂ WO ₄ + 2H ₂ O.

De foarbylden boppesteande reaksjes gean hiel stadich, mar op it berikken fan it nivo fan 400 ° C en wolfraam jinsels ferwaarming fan 'e reaksje proses wurdt fersneld, tagelyk foarmje in grut bedrach fan de waarmte. Reactions involving soerstof fraach berikken fan it merk 500 ° C, mei metaal allinne begûn te ferwaarmjen omheech.

Ferranen mei in mingsel fan hydrofluoric en nitric soeren liedt ta de foarming geksaftorvolframovoy soere - H ₂ [WF _6]. Fan alle bekende wolfraam ferbiningen wurde sjoen as meast wichtige anhydride wolfraam Trioxide of wolfraam, tungstate, in peroxy ferbining mei Me ₂ WO _X, in stof ôflaat út S, C, en halogen groep eleminten.

De eigenskippen fan in fysyk natuer

Tungsten is in ljocht griis glanzend metaal. Wolfraam temperatuer ûnder melting en kogning berikt de heechste hichten Celsius ferlike mei oare metalen. Der is spekulaasjes dat seaborgium hat noch grutter prestaasjes smelten en kogning punten, mar fanwege it feit dat er "libbens" is hiel lyts, is it ûnmooglik om te sizzen mei wissichheid, om't it net bewiisd troch eksperimint. Tungsten begjint te smelten om 3695 K, wylst siedende, berikken 5828 K. W Net tichtheid is ticht by goud - 19.25 gram per kubike sintimeter. Hy wurdt karakterisearre troch paramagnetic kwaliteiten. Yn oerienstimming mei de mjitting parameters Brinell hurdens is 488 kg / mm ^2. Op tweintich graden Celsius hat in wjerstânsfermogen fan 55 × 10 ^-9 Ohm * m, mar yn de betingsten fan de temperatuer fan de 2700 ° C wjerstânsfermogen yndeks ferheget oant 904 x 10 ^-9 Ohm * m. De wjerspegele lûd út wolfraam beweecht by in snelheid fan 4290 m / c.

Ien fan 'e swiere metalen mei hege hurdens en it raanpunt fan grutte sjoen as wolfraam. De eigenskippen dy't besletten leit yn it, bepale syn wearde op de wrâldmerk en ynskeakelje breed gebrûk. De mooglikheid om fernear hegere temperatueren kinne grutte skaal gebrûk wolfraam. Wire, lekkens en folle mear tastean jo te meitsjen meganismen dy't tsjinje in soad, in protte jierren. Ekstern fergelykber mei platina. Yn de suvere tastân doe ferwaarme oant 1600 ° C faaks heger wurde smeid.

It brûken fan suver metaal

De basis metoade fan brûkend wolfraam - de stifting as in stege materiaal yn 'e metallurgical yndustry.

Plastic en stege eigenskippen - dit is wat is ferneamd om wolfraam. Wire fan dit metaal is ûnmisber yn apparaten bedoeld foar ferljochting. Picture buizen en oare buizen mei in fakuüm wurdt ek in soad brûkt W.

Argon arc welding kin net dwaan sûnder de elektroden makke mei wolfraam. Vacuum resistance furnace ek brûke dat as ferwaarming elemint, en dit metaal alloy wurdt brûkt as de rhenium thermocouple.

De hege tichtheid makket it mooglik om te brûken as basis foar swiere type alloy brûkt as kontragewicht foar it pânser-piercing kearn sabot en projectile sagittal artillery skelpen, kearn foar pânsers-piercing munysje en sels Gyro stabilisearjen fleane ballistysk missile.

Tungsten kin tsjinje as in treflik middel fan ionizing soarte fan strieling. Hoewol't It hat in hegere tichtens en, benammen doe't yn ferliking mei it konvinsjonele foarsprong, troch gewicht fan in gelikense nivo jaan fan beskerming klean of apparatuer leit mei syn brûken makliker. Infusibility eigenskippen en hurdens complicate de ferwurking, en dus yn sokke gefallen faak binne alloys fan wolfraam en nickel, likegoed as izer, koper en oare metalen.

Yn de yndustry te meitsjen fan in ferskaat oan bêst produkten mei help wolfraam. Sheet, wolfraam poeder, en in roede-elektroden - ien fan de meast foarkommende foarmen fan útfier fan W.

Gebrûk fan de ferbiningen

Machtigingsformulier fan ferskate metalen, lykas ek materialen dy't meiïnoar de net-Metaal karakter fan technyske konstruksjes, boarring en mynbou proses mei help fan sterke alloys en gearstalde type materiaal basearre op wolfraam carbid, in mingsel fan titanium carbid, Tantalum carbid en wolfraam carbid. Stamps wolfraam makke fan dizze materialen wurde ferdield yn T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2, en VK6 VK4. Stamps TT groep allinnich brûkt foar hiel dreech Machtigingsformulier omstannichheden yn fergrutte kompleksiteit. In prime foarbyld kin tsjinje as in skok-proses rotearjende boarring perforateur of duorsum materiaal manufacturing forging stielen mei hege waarmte ferset. W wurdt brûkt as in alloying elemint foar stiel en alloys basearre op izer. "High speed" stielen lettered label beginning mei P, mear as 90% fan it oanpart bestiet út wolfraam.

Soms ferskillende wolfraam stoffen wurde brûkt as katalysator fungearje of pigminten, hege temperatuer dominatrix foar de oergong fan 'e waarmte enerzjy yn elektryske foarm.

Wolfraam en biology

Wolfraam metaal wurdt net beskôge betsjutting yn biology, mar guon baktearjes en Archaea as ûnderdiel fan harren enzymen hawwe dit komponint, dy't yn 'e aktive site. Sirka djippe boarnen hydrothermal type archaebacteria live-hyperthermophiles, wurde beskôge ôfhinklik obligately wolfraam. De oanwêzigens fan dit metaal yn de enzyme gearstalling wurdt beskôge as in oerbliuwsel fan 'e iere Archean perioade, mei oare wurden, it kin betelje te oannimme dat de iere uterlik fan it libben op ierde barde mei de partisipaasje fan W.

As de predominant part fan oare metalen, wolfraam stof feroarsaket yrritaasje fan de luchtwegen organen.

formulieren Isotopes

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Wolfraam natuerlike oarsprong bestiet út in mingsel fan fiif ferskillende foarmen fan isotopen, te witten: ¹⁸⁰ W (0,135 WT.%), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) and ¹⁸⁶ W (28,41%). Valency wolfraam fariabele, en altyd oerienkomt mei it tal fan 2 oant 6, yn hokker foarm fan it isotoop.

Tsjin 2016 waard al bekend tritich-seis minsken makke keunstmjittige foarmen fan wolfraam identifisearre radionuclides mei massa nûmers 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197. Open wolfraam natuere foarkommende radioactiviteit wie yn 2003, mar syn taryf is ekstreem lege, dat oerien komt mei sawat twa disintegrations per gram it jier, en de tastân fan dit ferfal is metal α-aktiviteit.

in konklúzje

It grutste part fan de besteande stege metaal wurdt wolfraam. Eigenskippen besletten leit, tastean ús te finen fan in plak yn in breed oanbod fan bedriuweterreinen minsklike aktiviteiten, fan technyk en einigje mei beskerming fan strieling. Metaal waard iepene rûchwei twa kear, twa jier út elkoar, mar noch Scheele noch bruorren Eluard net echt oanspraak te fertsjinste ta eare fan syn ûntdekking. It Valence fan wolfraam is fariabel en nimt in wearde fan twa oant seis, mar, lykas bepraat earder, it meast stabile foarm hat seis Valence. It is hiel resistint te corrosie, kinne reagearje mei Laugensalz en oplost yn in miks fan hydrofluoric en nitric soeren.

Stamps Tungsten ferdield yn in grutte oantal soarten neffens de metoade fan eksekúsje, de foarm dêr't it metaal, en syn mêd fan tapassing. Der binne in soad foarmen fan syn isotoop, en it elemint yn de natoer is slecht markearre radioaktive eigenskippen en hiel stadich disintegrates. De basis foar in mearfâldichheid fan ûnderdielen en reserve dielen, in breed skala oan apparaten en apparatuer brûkt troch in minske, it is wolfraam. Ek priis per kilogram metaal is frij heech, mar nettsjinsteande it net ferminderjen de fraach nei is, fanwege syn kwaliteit oerien mei de wearde dy't er frege foar.