Волфрам - Што е тоа? На степенот на оксидација на волфрам. Области на примена на волфрам

Волфрам - хемиски елемент чиј атомски број е еднаков на 74. Ова тешки метали од, при висока јачина челик-сива бело, што го прави лесно во многу случаи неопходна. Точка на топење е повисока од онаа на било кој друг метал, и поради тоа се користи како нишки во светилки со вжарено и греење елементи во електрични печки (на пример, циркониум-волфрам легура). Хемија елемент овозможува на неговата употреба како катализатор. Екстремна цврстина го прави погоден за употреба во "HSS", што овозможува да се намали материјали со поголема брзина од јаглероден челик, и superalloys. Волфрамкарбид елемент на јаглеродниот соединението е една од најтешките супстанции, познати и се користи за производство на мелење и претворање на алат. Tungstates на калциум и магнезиум се користат во флуоресцентни лампи, и волфрам оксиди - во мастила и керамички глазури.

Историја на откривање

Претпоставката за постоење на овој елемент за прв пат беше предложено во 1779 година од страна на Питер Волф, кога тој истражени минерални wolframite и заклучи дека тоа мора да содржи нова супстанција. Во 1781 година Карл Вилхелм Шеле констатира дека новиот киселина може да се добијат од tungstenita. Thorburn Шиле и Бергман предложи да се разгледа добивање на нови метал со намалување на киселина, наречен tungstenovoy. Во 1783 година, двајца браќа, Хозе и Фаусто Elguyar најде во волфрам киселина, која е идентична со tungstenovoy. Во истата година, браќата успеаја да ги изолираат волфрам од тоа, со користење на јаглен.

За време на Втората светска војна, овој хемиски елемент одигра огромна улога. метал отпорност на високи температури, и екстремна цврстина волфрам легури направени важна суровина за воената индустрија. Завојуваните страни се изврши притисок врз Португалија, како главен извор на wolframite во Европа.

Да се биде во природата

Елементот се случува во природата wolframite (FeWo ₄ / MnWO _4), scheelite (CaWO _4), и Фербер Gyubnera. Важни депозити на овие минерали се наоѓаат во САД, во Калифорнија и Колорадо, Боливија, Кина, Јужна Кореја, Русија и Португалија. Кина има околу 75% од глобалното производство на волфрам. Метал е добиен со намалување на оксид со водород или јаглерод.

Светски резерви се проценуваат на 7 милиони тони се очекува дека 30% од нив -. Wolframite депозити и 70% - scheelite. Во тоа време, нивниот развој не е економски најповолна понуда. На сегашното ниво на потрошувачката на овие резерви ќе трае само 140 години. Друг корисен извор на волфрам е старо железо.

Главни карактеристики

Волфрам - елемент, кој е класифициран како преоден метал. Нејзиниот симбол W е изведен од латинскиот wolframium збор. Во периодниот систем, тоа е во групата VI помеѓу Танталови и рениум.

Чиста волфрам - цврст материјал, чија боја варира од челично сива до бела калај. Со притискање на метал станува кршливи и тешко да се работи со него, но ако не го сторат тоа, може да се сече со бонсек. Покрај тоа, таа може да се фалсификува, валани и извлечен.

Волфрам - хемиски елемент, точка на топење, што е највисока меѓу сите метал (3422 ° C). Исто така, тоа има најниска стапка на притисок на пареа. Јачина на истегнување на Т> 1650 ° C, што е најголем. Елементот е високо отпорна на корозија и е само малку подложни минерални киселини. По контакт со воздухот на површината на метал се формира заштитни оксид слој, но целосно оксидира волфрам на висока температура. Кога се додава во мали количини на челик неговата цврстина се зголемува драстично.

изотопи

Во природата волфрам се состои од пет радиоизотопи, но тие имаат толку долг полуживот, што може да се смета за стабилна. Сите од нив падне на хафниум-72 со емисија на алфа честички (хелиум јадра соодветните-4). Алфа распаѓање е забележан во само ¹⁸⁰ W, најлесниот и повеќето ретки на овие изотопи. Во просек, 1 g на природните волфрам годишно се јавуваат две алфа распаѓање на ¹⁸⁰ W.

Покрај тоа, 27 опишани волфрам вештачки радиоактивни изотопи. Најстабилните од нив е ¹⁸¹ W со полуживот од 121.2 дена, ¹⁸⁵ W (75,1 дена), ¹⁸⁸ W (69.4 дена) и ¹⁷⁸ W (21,6 дена). Сите други вештачки изотопи на полуживот е не повеќе од еден ден, а повеќето од нив - најмалку 8 минути. Волфрам, исто така, има четири "метастабилни" држава, најстабилните - ^179m W (6,4 мин).

врски

хемиски соединенија на волфрам оксидација број промените од 2 до 6, од кои најчест е шест. Елементот обично доаѓа во контакт со кислород, формирајќи жолт триоксид (WO _3), кој е растворлив во воден раствор на алкални раствори во форма на јони, tungstate (WO ^{2- _4).}

апликација

Од волфрам има многу висока температура на топење и нодуларен (може да биде вовлечен во жица), тоа е нашироко се користи како влакно светилки и вакуум цевки, како и во греачите на електрични печки. Покрај тоа, материјалот може да издржи екстремни услови. Една од неговите познати апликации - лачно заварување со волфрам електрода под заштитниот гас.

Исклучително тешко волфрам - идеална компонента со тешко оружје легури. Со висока густина се користи во тежина проблем, counterweights и баласт keels за јахти, како и пикадо (80-97%). Со голема брзина челик, што може да го намали материјалот на повисоки брзини од јаглерод, содржи и до 18% на супстанцијата. ножеви турбината, отпорни на абење делови и лакови користи "superalloys" кои содржат волфрам. Ова отпорни на топлина облоги легури кои работат на покачени температури.

Термичка експанзија на хемиски елемент како борсиликатно стакло, така што се користи за производство на стакло-to-метал печат. Композити кои содржат волфрам - одлична замена за олово во куршуми и шут. Во легури на никел, железо и кобалт, тој е направен школки перкусии. Како куршум да ја погоди целта со користење на своите кинетичка енергија. Во интегрирани кола на волфрам соединение да се направи транзистори. Некои видови на жици за музички инструменти направени од волфрам жица.

Употребата на соединенија

На исклучителна цврстина на волфрам карбид (W ₂ Ц, WC) дека најчестите материјал за мелење и пресвртна алатки го прави. Се користат во металургијата, рударството, нафта и изградба индустрии. Волфрам карбид е исто така се користи во создавање на накит, бидејќи тоа е Хипоалергично и не имаат тенденција да се изгуби сјај.

Од неговите оксиди направи одмрзнување. Волфрам "бронза" (т.н. поради бојата оксиди) се користи во бои. tungstates на калциум и магнезиум употребени во флуоресцентни лампи. Tungstate scintillation кристално детектор се користи во нуклеарна медицина и физика. На соли се користат во хемиската индустрија и кожарската индустрија. Волфрам дисулфид е висока температура лубрикант, можат да издржат 500 ° C. Некои од соединенија кои содржат волфрам, се користат како катализатори во хемија.

својства

Основните физички својства на W како што следува:

• Атомски број од 74.
• Атомската тежина: 183,85.
• Точка на топење: 3410 ° C.
• точка на вриење: 5660 ° C.
• Тежина: 19.3 g / cm ³ на 20 ° C.
• оксидација состојба на +2, +3, 4, 5, +6.
• Електронска конфигурација: [XE] 4 d f ^{14 Мај Јуни 4} s ^2.