Tungsten - wat is dit? Die graad van oksidasie van die wolfram. Gebiede van toepassing van tungsten

Tungsten - chemiese element waarvan die atoomgetal is gelyk aan 74. Dit heavy metal uit, waarin 'n hoë sterkte staal-grys tot wit, wat dit maklik in baie gevalle noodsaaklik maak. Smeltpunt dit is hoër as dié van enige ander metaal, en daarom word dit as filamente in die filament lampe en verwarming elemente in elektriese oonde (bv sirkonium-wolfram allooi). Chemie element kan die gebruik daarvan as 'n katalisator. Uiterste hardheid maak dit geskik vir gebruik in "HSS", wat dit moontlik maak om materiaal te sny met 'n hoër spoed as koolstof staal, en superlegerings. Hard metaal element om die koolstof saamgestelde is een van die hardste stowwe bekend en wat gebruik word vir die produksie van maal en draai tools. Tungstates van kalsium en magnesium is wyd gebruik word in fluoresserende lampe, en wolfram oksiede - in ink en keramiek glasure.

Geskiedenis van die ontdekking

Die aanname van die bestaan van hierdie element is vir die eerste voorgestel in 1779 deur Peter Wolf, toe hy ondersoek minerale wolframiet en tot die gevolgtrekking gekom dat dit 'n nuwe stof moet bevat. In 1781 vasgestel Carl Wilhelm Scheele dat 'n nuwe suur kan verkry word by tungstenita. Thorburn Scheele en Bergman voorgestel om te oorweeg om nuwe metaal deur vermindering van die suur, genoem tungstenovoy. In 1783, twee broers, Jose en Fausto Elguyar gevind in tungsten suur, wat identies is aan tungstenovoy was. In dieselfde jaar het daarin geslaag om die broers in isoleer wolfram daaruit, met behulp van houtskool.

Tydens die Tweede Wêreldoorlog, het hierdie chemiese element 'n groot rol gespeel het. metaal weerstand teen hoë temperature, en uiterste taaiheid tungsten allooie gemaak belangrike grondstof vir die militêre industrie. Strydende partye plaas druk op Portugal as die hoofbron van wolframiet in Europa.

Om in die natuur

Die element kom voor in die natuur wolframiet (FeWo ₄ / MnWO _4), scheelite (CaWO _4), en Ferber Gyubnera. Belangrik deposito van hierdie minerale gevind word in die Verenigde State van Amerika in Kalifornië en Colorado, Bolivia, China, Suid-Korea, Rusland en Portugal. China hou sowat 75% van die globale produksie van tungsten. Metaal word verkry deur die vermindering van 'n oksied met waterstof of koolstof.

Wêreld reserwes word geskat op 7 miljoen ton word verwag dat 30% van hulle -. Wolframiet deposito en 70% - scheelite. Op die oomblik, die ontwikkeling is nie ekonomies voordelig. Teen die huidige verbruik vlakke sal hierdie reserwes net 140 jaar duur. Nog 'n waardevolle bron van tungsten is skrootmetaal.

sleutel kenmerke

Tungsten - element, wat geklassifiseer word as 'n oorgangsmetaal. Sy simbool W is afgelei van die Latynse woord wolframium. In die periodieke tabel, dit is in die VI groep tussen tantaal en renium.

Suiwer wolfram - 'n soliede materiaal, wie se kleur wissel van staal-grys tot wit tin. Met die druk van 'n metaal bros en moeilik om te werk met hom, maar as hulle dit nie doen nie, kan dit met 'n ystersaag uitgeroei. Daarbenewens kan dit vervals is, gerol en uitgerekte.

Tungsten - chemiese element, die smeltpunt van wat is die hoogste onder al die metaal (3422 ° C). Ook het dit die laagste dampdruk. Treksterkte by T> 1650 ° C is dit ook die grootste. Die element is hoogs bestand teen korrosie en is net 'n bietjie vatbaar minerale sure. Op kontak met die lug op die metaaloppervlak n beskermende oxide laag gevorm word, maar heeltemal geoksideer wolfram teen 'n hoë temperatuur. Wanneer bygevoeg in klein hoeveelhede aan die staal sy hardheid verhoog skerp.

isotope

In die natuur wolfram bestaan uit vyf radio-isotope, maar hulle het so 'n lang halfleeftyd, dat hulle 'n stabiele kan oorweeg word. Almal van hulle val op die hafnium-72 met die vrystelling van alfadeeltjies (helium kerne ooreenstemmende-4). Alfaverval waargeneem in net ¹⁸⁰ W, die maklikste en mees seldsame van hierdie isotope. Gemiddeld 1 g van natuurlike wolfram per jaar voorkom twee alfaverval van ¹⁸⁰ W.

Verder 27 beskryf wolfram kunsmatige radioaktiewe isotope. Die mees stabiele daarvan is ¹⁸¹ W met 'n halfleeftyd van 121,2 dae, ¹⁸⁵ W (75,1 dae), ¹⁸⁸ W (69,4 dae) en ¹⁷⁸ W (21,6 dae). Alle ander kunsmatige isotope van half-lewe is nie meer as 'n dag, en die meeste van hulle - ten minste 8 minute. Tungsten het ook vier "metastabiele" staat, die mees stabiele - ^179m W (6,4 min).

verbindings

Die chemiese verbindings van tungsten oksidasiegetal veranderinge 2-6, waarvan die mees algemene is ses. Die element kom tipies in aanraking kom met suurstof, die vorming van geel trioksied (WO _3), wat is oplosbaar in waterige alkaliese oplossings in die vorm van ione, wolframaat (WO ₄ ^2-).

aansoek

Sedert wolfram het 'n baie hoë smelt temperatuur en rekbaar (kan in draad getrek word), is dit wyd gebruik word as 'n filament gloeilampe en vakuumbuise asook in die verwarming elemente van elektriese oonde. Daarbenewens kan die materiaal uiterste toestande kan weerstaan. Een van sy bekende aansoeke - boogsweis met wolfram elektrode onder beskermende gas.

Uiters moeilik wolfram - ideaal komponent swaar wapens legerings. Die hoë digtheid gebruik in die weeg probleem, teengewigte en ballas keels vir seiljagte, asook veerpyltjies (80-97%). 'N hoë spoed staal, wat die materiaal teen 'n hoër spoed as koolstof kan sny, bevat tot 18% van die stof. Die turbine lemme, dra-bestand dele en 'n deklaag gebruik "superlegerings" met wolfram. Dit hittebestande bedekkings legerings wat werk by hoë temperature.

Termiese uitsetting van die chemiese element soos borosilicaat glas, sodat dit gebruik word vir die vervaardiging van glas-tot-metaal seël. Composites met wolfram - 'n groot plaasvervanger vir lood in koeëls en geskiet. In legerings van nikkel, yster of kobalt, is dit gemaak doppe perkussie. Soos 'n koeël 'n teiken te tref met behulp van sy kinetiese energie. In geïntegreerde stroombane van die wolfram saamgestelde om transistors te maak. Sommige tipes van snare vir musiekinstrumente gemaak van tungsten draad.

Die gebruik van verbindings

Die buitengewone hardheid van tungsten carbide (W ₂ C, toilet) maak dit die mees algemene materiaal vir maal en draai tools. Dit word gebruik in metallurgie, mynbou, petroleum en konstruksiebedrywe. Hard metaal word ook gebruik in die skep van juweliersware, want dit is anti allergisch en nie geneig om hul glans verloor.

Van sy oksiede maak die kersie. Tungsten "brons" (sogenaamde as gevolg van die kleur oksiede) word gebruik in verf. tungstates van kalsium en magnesium gebruik in fluoresserende lampe. Wolframaat kristal sintillasie detector word gebruik in kerngeneeskunde en fisika. Die soute word gebruik in die chemiese bedryf en leer bedryf. Tungsten disulfide is 'n hoë temperatuur smeermiddel, kan weerstaan 500 ° C. Sommige van die verbindings wat wolfram, word gebruik as kataliste in chemie.

eienskappe

Die basiese fisiese eienskappe van W as volg:

• Die atoomgetal van 74.
• Atoomgewig: 183,85.
• Smeltpunt: 3410 ° C.
• Kookpunt: 5660 ° C.
• Gewig: 19.3 g / cm ³ by 20 ° C.
• oksidasietoestand van 2, 3, 4, 5, 6.
• Elektroniese opset: [Xe] 4 d V ^{14 Mei Junie 4} s ^2.