Wolfram gildisrafeindir. Eiginleikar og notkun Volfram

Fleiri greinar mun leyfa til að kynnast eðlis- og efnafræðilega eiginleika Volfram, sjá upplýsingar um dvöl hans í náttúrunni, í stað framleiðslu, opnun sögunni, og fleiri.

Tungsten (W)

Tungsten - er þáttur í lotukerfinu Mendeljeff hefur 74 sætistala svarar til latneska stafi W. í venjulegum skilyrðum er grá-silfur lit, glansandi, hart. Af öllum málmum wolfram er mest eldföstum. Hærri en sem nemur W, en bræðslumark aðeins Non-Metal - kolefni. Það hefur mikla efnaþol. Valence Volfram - breyta.

Saga af uppgötvun

Sænska efnafræðingur Carl Wilhelm Scheele í 1781, þátt í vinnslu á scheelite saltpéturssýru, gæti valdið wolfram trioxide - "þungur steinn" yellow. Tveimur árum síðar, þegar í 1783-m, tveir bræður Éluard, efnafræðingar upphaflega frá Spáni, almenningur var tilkynnt að þeir gætu fengið úr wolframite nýjum málmi og oxíð - wolfram.

Modern Bandaríkin, Frakkland og Bretland notaði nafnið wolfram til wolfram, sem þýðir úr sænsku og "þungur steinn". Upphaflega var orðið þýddi wolframium steinefni wolframite. Síðar fór hún til málm sig.

Volfram í náttúrunni

Samkvæmt útreikningum Vinogradova, skorpu Clarke kennitöluna Tungsten jarðar er um það bil 1,3 g / t. Að meðaltali Innihald klettunum fjallgarða, R / T: súrra steina - 1,9, meðaltal - 1,2, grunn - 0,7 ultrabasic - 0,1.

Stærstu áskilur þessum málmi er samþjappað í Kína, Bandaríkjunum, Kanada og Kasakstan, löndum eins og Bólivíu, Portúgal, Úsbekistan, Rússlandi og Suður-Kóreu hafa lítið í samanburði við fyrrgreindum ríkjum fiskistofna. Í ár framleiðir um 49-50 milljónir tonna, þar af 41 framleidd af Kína, hlutdeild Rússa samsvarar 3,5 tonn, Kasakstan - 0,7, og Ástralíu - 0,5 tonn.

Í greininni, helstu hlutverk er gefið wolframite og scheelite. Steinefni wolframite oft beinst í granitic bergi og meðalstyrkur þeirra samsvarar einni eða tveimur prósent. Flest framleiða löndum útflutning wolfram. . Verð á þessum málmi er frekar há og getur verið mismunandi eftir tegund og gerð sem það er selt (frá 2172 til 6250560 nudda.). Helstu útflytjendur Volfram talið Bretlandi, Kína og Ástralíu. Innflutt í miklu magni Bandaríkin, Þýskaland, England og Japan.

Aðferðir við að framleiða

Framleiðsla á wolfram - ferli sem samanstendur af nokkrum stigvaxandi skrefum. Fyrst einangrað trioxide WO ₃ úr álgrýti seyði með the bataferli eftir að fara í duft úr málmi með vetni við aðstæður sem er um 700 ° C. Vegna mjög hár bræðslumark besta leiðin til að fá þessa málmur er leið til duft málmvinnslu. Í fyrsta þrepi er wolfram duft er haldið niðri, síðan sett í vetnislofti og hertu við aðstæður þar sem um það bil 1200-1300 ° C. Frekari sæta rafstraum og upphitun hitastiginu er eimað til þrjú þúsund gráður, þetta ferli fylgir sintering, og málmurinn breytist í monolith. Síðari Tilreiðsla wolfram og hreinsun hennar frá því leiðir monolithic efni sér stað við aðstæður af svæði bráðna. Hins vegar Volfram duft - þetta er ekki eina mynd af undirbúningi sem málmur. Við framleiðsluna á W frá hitasundrun klóríð finnst í það er hægt að nálgast þegar í málmformi, en ekki í a samningur og dufti.

Chemical gæði einkenna

Tungsten er Valence á breytunni eðli, úr tveimur í sex. The stöðugur form tekur að minnsta sjötta valency. Tví- og þrígilt form efnasambanda eru óstöðug og hafa enga sérstaka þýðingu í reynd ekki notuð. Tungsten er mjög ónæmur fyrir tæringu málma. Stofuhiti gerir það að viðhalda stöðugu stöðu án þess að vera háð tæringu; nær glóð hitastigið fer að oxidize, mynda wolfram oxíð (VI). Er annað í röð streitu og kostnaður á bak vetni. Nánast óleysanlegt í hydrofluoric og þynntri brennisteinssýru. Nitric sýru og Kóngavatn orsök yfirborð oxun ferli. Slit á hugsanlegum vetnisperoxíði.

Blanda af flúorsýru og saltpéturssýru leysist vel volfram:

2W + 4HNO ₃ + 10HF à WF ₆ + WOF ₄ + 4NO (gasmyndun) + 7H ₂ O.

Í viðurvist oxidants er hægt að hvarfa við bráðnu basa:

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

Dæmin undanfarandi hvörf halda áfram mjög hægt, en á að ná stig af 400 ° C og wolfram sjálf-upphitun á viðbrögðum ferli er hraðari, samtímis mynda stór magn af varma. Efnahvörf sem súrefnisþörf ná merkinu 500 ° C, í málm ein byrjaði að hita upp.

Eru leyst upp í blöndu af flúorsýru og saltpéturssýrum leiðir til myndunar geksaftorvolframovoy sýru - H ₂ [WF _6]. Af öllum þekkt wolfram efnasamböndin eru talið skipta mestu máli anhýdríð wolfram þríoxíð eða wolfram, tungstate, a peroxy efnasamband with Me ₂ WO _X, efni sem unnið er úr S, C, og halógen hópur þætti.

Eiginleikar líkamlegt eðli

Tungsten er ljós grár glansandi málmur. Tungsten hitastig á bráðnun og sjóðandi nær hæsta hækkanir á Celsíus miðað við aðra málma. Það er tilgáta að seaborgium hefur enn meiri árangur bráðna og suðumark, en vegna þess að hann "býr" er mjög lítill, það er ómögulegt að segja með vissu, þar sem það er ekki sannað með tilraunum. Tungsten byrjar að bráðna við 3695 K, en sjóðandi, ná 5828 K. W Net þéttleiki er í gulli - 19.25 grömm á rúmsentímetra. Hann einkennist af meðseglandi eiginleika. Í samræmi við mælieiningar Brinell hörku er 488 kg / mm ^2. At tuttugu gráður á Celsíus hefur upp á að viðnámskornanna frá 55 × 10 ^-9 Ohm * M, en í aðstæður hvað varðar hitastig 2700 ° C, eðlisviðnám skránni eykst allt að 904 x 10 ^-9 Ohm * M. Endurspeglast hljóð frá wolfram færist á hraða 4290 m / c.

Eitt af því sem þungmálma með mikilli hörku og bræðslumarki staðar talin wolfram. Eiginleikar sem felast í því, að ákvarða gildi þess á heimsmarkaði og gera almennri notkun. Getu til að standast hærra hitastig gerir stórfelld notkun wolfram. Vír, blöð og margir fleiri leyfa þér að búa til kerfi sem þjóna mörgum, mörgum árum. Utan svipað platínu. Í hreinu ástandi þegar það er hitað til 1600 ° C gæti vel verið svikin.

Notkun hreinn málmurinn

The undirstöðu-aðferð að nota wolfram - grundvöllur sem eldföstu efni í málmiðnaði.

Plast og eldföstum eignir - þetta er það sem er þekktur fyrir Volfram. Vír þessa málmur er ómissandi í tækjum sem ætluð eru til lýsingar. Picture slöngur og önnur rör með lofttæmi er einnig mikið notað W.

Argon rafsuðu getur ekki gert án þess að rafskautin gerðar með wolfram. Vacuum mótstöðu ofni nota það einnig eins og a upphitun frumefni, og þetta málmblanda er notað sem renín thermocouple.

The hár þéttleiki gerir til að nota það sem grunn að miklum gerð ál er notað sem mótvægi fyrir brynja-Piercing algerlega Sabot og projectile þykktarskurði stórskotalið skeljar, algerlega fyrir brynja-göt skotfæri og jafnvel gyro jafnvæglsstillandi fljúga ballistic eldflaugum.

Tungsten getur þjónað sem framúrskarandi leiðir jónandi tegund geislunar. Þó að það hefur meiri þéttleika og, sérstaklega þegar miðað er við hefðbundna blý miðað við þyngd jafns veita vernd fatnað eða búnað staðsettan við notkun þess auðveldari. Infusibility eiginleikar og harka flækja vinnslu, og því í slíkum tilvikum oft eru málmblöndum wolfram og nikkel, auk járn, kopar og öðrum málmum.

Í greininni að búa til úrval af solid vörur með volfram. Sheet, wolfram duft, en vöndurinn-rafskautin - ein af algengustu form framleiðsla ofW

Notkun efnasambanda

Machining af ýmsum málmum, svo og efni sem gera upp í ekki úr málmi eðli byggingum verkfræði, borun og námuvinnslu ferli að nota sterk málmblöndur og hinn var samsettur Efni af tegund byggt á volframkarbíð, blöndu af títan carbide, tantal carbide og volframkarbíð. Stamps wolfram úr þessum efnum sem eru skipt í T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2, og VK6 VK4. Stimplar TT hópur aðeins notuð fyrir mjög erfiðar machining aðstæður í aukinnar flókið. Gott dæmi getur þjónað sem lost-ferli hringtorg bora götunarverkfæri eða varanlegur efni framleiðsla smíða stáli með hár hita mótstöðu. W er notað sem málmblendi fyrir stál og málmblöndur byggt á járni. "High hraði" stál lettered merki sem hefst með br, meira en 90% af hlut felur í sér wolfram.

Stundum var annað wolfram efnasambönd eru notaðar sem hvatar eða litarefnum, háhita smurefni fyrir yfirfærslu lóðréttu borholumar í raforku formi.

Tungsten og líffræði

Tungsten málmur er ekki talin veruleg í líffræði, en sumir bakteríur og archaea sem hluta af ensímum þeirra hafa þessa hluti, sem er í virku síðuna. Um djúpt heimildir hydrothermal tegund archaebacteria lifandi-hyperthermophiles, teljast þær háðar obligately wolfram. Tilvist þessarar málmi í ensíminu samsetningu er talin relic af snemma Archean tíma, í öðrum orðum, það getur leyft sér að gera ráð fyrir að snemma útliti lífs á jörðinni fór fram með þátttöku W.

Sem ríkjandi hluti af öðrum málmum, wolfram ryk veldur ertingu í öndunarfærum.

eyðublöð samsætur

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Tungsten náttúrulegum uppruna samanstendur af blöndu af fimm mismunandi formum samsætur, nánar tiltekið: ¹⁸⁰ W (0135 wt%.), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) og ¹⁸⁶ W (28,41%). Valency wolfram breytileg, og alltaf samsvarar fjölda af 2-6, í hvaða formi samsætuna.

Árið 2016 var þegar vitað þrjátíu og sex af mannavöldum gervi konar wolfram sem geislavirkar með massa tölur 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197 Open wolfram í náttúrunni geislavirknin var árið 2003, en hlutfall hennar er mjög lágt, sem svarar til u.þ.b. tvær disintegrations grammi á ári, og ástand þessarar rotnun er málmur α-virkni.

í niðurstöðu

Flest af núverandi þrálátt málmur er Volfram. Properties felst, að leyfa okkur að finna stað í a breiður svið af iðnaði mannavöldum, frá verkfræði og endar með vörn gegn geislun. Metal var opnuð u.þ.b. tvisvar, tveimur árum í sundur, en hvorki Scheele né bræður Éluard raun ekki segjast verðleika til heiðurs uppgötvun hans. Í Valence Volfram er breytilegt og tekur gildið af tveimur til sex, en eins og fjallað áður, mest stöðugt form hefur sex Valence. Það er mjög ónæmur fyrir tæringu, geta hvarfast við basa og leyst upp í blöndu af flúorsýru og saltpéturssýru.

Stamps Tungsten skipt í fjölda tegunda í samræmi við aðferðina af framkvæmd, því formi sem það á málmi, og þess notkunarsvið. Það eru margir konar samsætu þess og þáttur í eðli sínu er illa merkt geislavirkum eignir og mjög hægt leysist. Grunnur fyrir marga hluta og varahlutir, a breiður svið af tækjum og búnaði sem notuð af mönnum, það er wolfram. Jafnvel verð á kíló málmur er alveg hár, en samt það er ekki að draga úr eftirspurn fyrir það, vegna þess gæði samsvara verðmæti sem hann bað um.