Volfram valent. Xususiyatlari va volfram qo'llash

Qo'shimcha maqolalar jismoniy va kimyoviy bilan tanishish imkonini beradi , volfram xususiyatlari , tabiatda ishlab chiqarish bo'lib, hikoya ochilish, va yana tashrifi tafsilotlarini ko'rish.

Volfram (W)

Volfram - Mendeleev davriy sistemasining davriy jadvalda bir element etmish to'rtinchi atom raqami qattiq, odatdagi sharoitda Lotin belgilar Uilyam mos keladi yorqin kulrang-kumush rang, bor bor. Barcha metall volfram eng qiyin eriydigan hisoblanadi. uglerod - Vt, faqat non-metall erish nuqtasi nisbatan yuqori. Bu yuqori kimyoviy qarshilik ega. volfram valent - o'zgaruvchan.

kashfiyot tarixi

"Og'ir tosh" Yellow - scheelite nitrat kislota qayta ishlash bilan shug'ullanuvchi 1781 yilda shved kimyogari Karl Vilgelm Scheele, volfram trioksit ishlab chiqarish mumkin. volfram - Ikki yil o'tgach, allaqachon 1783-m, ikki aka-uka Eluard, kimyogar dastlab Ispaniya, jamoat ular volframit, yangi metall va oksidi olish mumkin edi.

Zamonaviy Amerika Qo'shma Shtatlari, Frantsiya va Britaniya "og'ir tosh», deb shved tarjima volfram uchun volfram nomini, ishlatiladigan. Dastlab, so'z wolframium mineral volframit edi. Keyinchalik u metall o'zi o'tdi.

tabiat bilan volfram

hisob-kitoblar Vinogradova ko'ra, Clarke soni volfram E. po'stining taxminan 1,3 g / t bo'ladi. qoyalar tog' tizmalari, r / T o'rtacha tarkibi: kislotali qoyalar - 1,9, o'rtacha - 1,2, asosiy - 0,7 ultrabazik - 0,1.

Bu metall yirik zaxiralari Xitoy, AQSh, Kanada va Qozog'iston faollashdi, bunday Boliviya, Portugaliya, O'zbekiston, Rossiya va Janubiy Koreya kabi davlatlar yuqorida ko'rsatilgan Shtatlari aktsiyalar bilan solishtirganda kichik bor. 0,7 va Avstraliya - - 0,5 tonna yil 41 Xitoy tomonidan ishlab chiqarilgan taxminan 49-50 million tonna, ishlab chiqaradi yilda Rossiyaning ulushi 3,5 tonna, Qozog'iston mos keladi.

sanoatida, asosiy roli volframit va scheelite beriladi. Minerallar ko'pincha granit qoyalar jamlangan va ularning o'rtacha konsentratsiyasi bir yoki ikki foiz mos keladi volframit. Eng ishlab mamlakatlar volfram eksport. . Bu metall narxi ancha yuqori va brendi va sotilgan bo'lgan turiga qarab farq qilishi (2172 dan 6250560 silamoq uchun.). volfram asosiy eksport qiluvchi Buyuk Britaniya, Xitoy va Avstraliya ko'rib chiqildi. katta miqdorda Amerika Qo'shma Shtatlari, Germaniya, Angliya va Yaponiya import.

tayyorlash uchun usullari

volfram tayyorlash - bir necha qadamlar iborat jarayon. javhari ₃ WO birinchi izolyatsiya qilingan trioksit C. 700 ° sharoitida vodorod bilan metall kukuni ketadi keyin tiklash jarayoni bilan kontsentratlar Tufayli, bu metall olish uchun juda yuqori erish nuqtasi eng yaxshi yo'l uchun kukun metallurgiya vositasi. volfram kukun bosilganda birinchi qadamida, keyin taxminan 1200-1300 ° C sharoitida bir vodorod atmosferasida joylashtirilgan va sinterlenmiştir Bundan tashqari elektr toki bilan bo'ysundirib va isitish harorati, bu jarayon sinterlenmesiyle birga, uch ming daraja distillangan va metall bir monolit aylanadi. volfram va natijada yaxlit materiallardan uning tozalanish keyingi tayyorlash zonasi erishi sharoitida sodir. Biroq, volfram kukun - bu tayyorlash, deb metall faqat shakli emas. xlorid piroliz dan Vt tayyorlashda u emas, balki bir ixcham va kukunlari ichida, metall shaklida allaqachon olinishi mumkin.

Kimyoviy sifat xususiyatlari

Volfram ikki olti o'zgaruvchan xarakterdagi valent hisoblanadi. eng barqaror shakl oltinchi valentlik da oladi. birikmalar di va uchta qimmatbaho shakllari beqaror va amalda hech qanday maxsus ahamiyatga emas, balki ishlatiladi bor. Volfram metallar korroziyasi juda chidamli bo'ladi. Xona harorati u korozyon tobe holda doimiy o'rnini saqlab qolish uchun imkon beradi; qizdirish harorati bir shakllantirish, oksitlenmeye boshlanadi etadi volfram oksidi (VI). stress va vodorod ortida qiymati bir qator ikkinchi o'rinda turadi. Deyarli hidrofluorik erimaydigan va sulfat kislota qo'shilgan. Nitrat kislota va Aqua regia sabab yuzasi Oksidlanish jarayoni. iloji vodorod peroksid ajratish.

hidrofluorik va nitrat kislota bilan aralashmasi yaxshi tungsten eriydi:

2W + 4HNO ₃ + 10HF Znaete li ₆ + WOF ₄ + 4NO (gaz, evolyutsiya) + 7H ₂ O.

antioksidant mavjud bo'lgan erigan ishqor bilan reaksiyaga mumkin:

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

reaktsiyalar Yuqoridagi misollar juda sekin davom, lekin reaktsiya jarayonida 400 ° C va volfram o'z-o'zini isitish darajasiga ko'taradi bir vaqtning o'zida issiqlik katta miqdorda shakllantirish, tezlashadi. Mark 500 ° C yetib kislorod talabini o'z ichiga olgan reaktsiyalar, metall uchun yolg'iz qizib boshladi.

hidrofluorik va nitrat kislotalari aralashmasi aralashsa yaratish geksaftorvolframovoy kislotasi olib keladi - H ₂ [WF _6]. ma'lum bo'lgan barcha volfram moddalar, eng muhim angidrid volfram trioksit yoki volfram, tungstate, ₂ WO _X, S, C olingan bir moddadir, va halojen guruh elementlari Menga bir peroksi tarkibiy ko'rib etiladi.

jismoniy tabiat xususiyatlari

Volfram nur kulrang yorqin metall hisoblanadi. eritish va qaynashiga davomida volfram harorat boshqa metallar bilan solishtirganda eng yuqori qirlar Tselsiy. U erda o'ylash seaborgium yanada ishlashi erish va tiklanish nuqtalari bor, deb, lekin u eksperiment tomonidan tasdiqlangan emas, chunki tufayli u "hayoti" juda kichik bo'lgani, u, ishonch bilan aytish mumkin emas. kub santimetrda 19,25 gramm - volfram 5828 K. W Net zichligi oltin yaqin yetib, qaynoq esa, 3695 K da erib boshlaydi. U paramagnit xislatlari bilan xarakterlanadi. o'lchov parametrlari Brinell og'rig'i muvofiq 488 kg / mm ^2. yigirma daraja Selsiy 55 × 10 ^-9 Ohm * m qarshilik bor, lekin 2700 ° C qarshilik indeksi harorat sharoitida 904 x 10 ^-9 Ohm * m gacha oshiradi. 4290 m / v tezlik bilan volfram harakat aks ovoz.

yuqori qattiqlik va katta ko'rib volfram erish nuqtasi bilan og'ir metallar biri. unga xos xususiyatlari, jahon bozorida uning qiymatini aniqlash va keng foydalanish imkonini beradi. yuqori harorat dosh qobiliyati keng ko'lamli foydalanish tungsten beradi. Sim, choyshab va yana ko'plab siz ko'p, ko'p yillar xizmat mexanizmlarini yaratish imkonini beradi. platina uchun tashqi o'xshash. sof holatda 1600 ° C isitiladi yaxshi to'qilgan bo'lishi mumkin edi.

sof metall foydalanish

tungsten yordamida asosiy usuli - metallurgiya sanoatida olovga bardoshli materiallar sifatida asos.

Plastik va refrakter xususiyatlari - bu volfram uchun ma'lum narsa. Bu metall sim yoritish uchun mo'ljallangan qurilmalar ham juda zarur. vakuum bilan Picture quvurlar va boshqa quvurlar, shuningdek, keng W. ishlatiladi

Argon boshq manbai volfram bilan qilgan elektrodlari holda, albatta, mumkin emas. Chang qarshilik o'choq, shuningdek, bir isitish elementi sifatida foydalanish va shu metall qotishma reniy issiqlik sifatida ishlatiladi.

yuqori zichlik zirh-teshik yadroli Sabot uchun qarshi sifatida ishlatiladi og'ir turi qotishmasidan uchun asos sifatida foydalanish va zirh-teshik o'q-dorilar va ballistik raketa uchib barqarorlashtirish ham gyro uchun sagittal artilleriya snaryad, yadro projektil imkonini beradi.

Volfram nurlanishning ionlashtiruvchi turi ajoyib vositasi sifatida xizmat qilishi mumkin. uning foydalanish oson bilan joylashgan himoya kiyim yoki uskunalar bilan ta'minlash teng darajada og'irligi bilan, ayniqsa, an'anaviy qo'rg'oshin nisbatan yuqori zichligi va, bor bo'lsa-da. Infusibility xususiyatlari va qattiqlik ishlash murakkablashtirishi, va shuning uchun bunday hollarda ko'pincha volfram va nikel, shuningdek temir, mis va boshqa metallar qotishmalaridan bo'ladi.

sanoati bilan volfram yordamida qattiq mahsulotlar turli xil yaratish. Choyshab, volfram kukun va rod-elektrodlar - Uilyam chiqarish eng keng tarqalgan shakllaridan biri

birikmalar foydalanish

kuchli qotishmalari va volfram karbid, titan karbid, tantal karbid va volfram karbid aralashmasidan asosida kompozitsion turi materiallar foydalanib, muhandislik inshootlari, burg'ulash va tog'-kon jarayonining noruda tabiat tashkil etadi, turli metallar, shuningdek, materiallarni Ishlov berish. Bu materiallardan tayyorlangan markalari volfram T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2 va VK6 VK4 bo'linadi. Markalar TT guruh faqat ortib murakkabligi juda qiyin ishlov sharoitida foydalanish uchun. A bosh misol bir zarba-jarayon aylanma burg'ulash Perforeli yoki yuqori issiqlik qarshilik bilan Chelik zarb ishlab chiqarish mustahkam material sifatida xizmat qilishi mumkin. W temir asoslangan po'lat va qotishmalar uchun olarsiz element sifatida ishlatiladi. "Yuqori tezlikdagi" po'lat R bilan boshlangan yorlig'ini odobli, ulushi 90% dan ortiq tungsten o'z ichiga oladi.

Ba'zan turli volfram moddalar, katalizatorlar yoki pigmentlar, elektr shaklga issiqlik energiyasini o'tish uchun yuqori harorat yog 'sifatida ishlatiladi.

Volfram va biologiya

Volfram metall biologiya muhim hisoblanmaydi, lekin ularning fermentlar bir qismi sifatida, ayrim bakteriyalar va archaea sayt faol bo'lgan bu komponentining bor. Taxminan chuqur manbalari gidrotermal turi Archaebacteria jonli-hyperthermophiles, obligately volfram bog'liq deb hisoblanadi. ferment tarkibi bu metall mavjudligi, boshqacha aytganda, erta arxey davrining bir Relic hisoblanadi, u yer yuzida hayotning ilk ko'rinishi Uilyam ishtirokida bo'lib o'tdi, deb taxmin qilish uchun borolmaydi

Boshqa metallarning yuksak qismi sifatida, volfram chang nafas olish organlari tirnash xususiyati sabab bo'ladi.

shakllari izotoplar

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . ¹⁸⁰ Vt (0,135% tarmoq.), ¹⁸² Vt (26,41%), ¹⁸³ Vt (14,4%), ¹⁸⁴ Vt (30,64%): tabiiy kelib chiqishi volfram ya'ni izotoplar besh turli shakllari, bir qorishmasini o'z ichiga oladi va ¹⁸⁶ Vt (28,41%). har doim valentlik volfram o'zgaruvchan va izotopning har qanday shaklda, 2 dan 6 soniga mos keladi.

2016 yilda u allaqachon 157 ... 179, 181, 185, uning darajasi juda past bo'lgan 2003 yilda edi, lekin 187 ... 197 Open volfram tabiiy ravishda paydo radioaktivlik, taxminan mos keladi ommaviy raqamlar bilan volfram aniqlangan radionuklidlar o'ttiz olti sun'iy sun'iy shakllarini ma'lum bo'ldi ikki yil boshiga grammi ayrımlar, va bu parchalanish holati metall α-faoliyat hisoblanadi.

xulosa

mavjud olovga bardoshli metall Eng volfram bo'ladi. tabiiy xususiyatlari, muhandislik, AQSh sanoat inson faoliyati keng joy topish imkonini beradi va radiatsiya himoya bilan tugaydigan. Metall ikki yil chetda, taxminan ikki marta ochildi, lekin na Scheele ham aka-uka Eluard, albatta, uning kashf sharafiga qadr-qimmatiga da'vo emas. Avval muhokama qilib volfram valent eng barqaror shakli olti Valence ega, o'zgaruvchan va olti ikki qiymatini oladi, lekin. Bu ishqor va hidrofluorik va nitrat kislotalari aralashmasi erigan bilan reaksiyaga mumkin, korozyon juda chidamli bo'ladi.

Markalar ijro uslubiga ko'ra turlarining katta qator bo'lingan volfram, shakli bo'lgan metall va qo'llash, uning faoliyat. U erda uning izotopning ko'p shakllari va tabiatda element yomon radioaktiv xususiyatlarini belgilangan va juda sekin parçalanabilecekleri bo'ladi. buyumlar va ehtiyot qismlar bir qancha uchun asos, inson tomonidan foydalaniladigan qurilmalar va asbob-uskunalarni keng, u volfram hisoblanadi. kilogramm metall boshiga Hatto narxi juda baland, lekin uning sifatini u so'ragan qiymatiga mos, chunki shunga qaramay u, buning uchun talab kamaytirish emas.