Волфрам валентност. Свойства и приложение на волфрам

Още статии ще ви позволи да се запознаете с физичните и химичните свойства на волфрам, виж подробности за престоя си в природата, на мястото на производство, на откриването на историята и други.

Волфрам (W)

Волфрам - е елемент от периодичната таблица на Менделеев има седемдесет и четвърта атомен номер съответства на латински W. характер В обичайните условия има цвят сиво-сребърно, лъскава, твърди. От всички метал волфрама е най огнеупорния материал. Висока от тази на W, точката на топене на само неметални - въглерод. Тя е с висока химическа устойчивост. Валентността на волфрам - променлива.

История на откриването

Шведски химик Карл Вилхелм Шееле през 1781 г., ангажирани в преработката на шеелит азотна киселина, може да създаде волфрамов триоксид - "тежък камък" жълто. Две години по-късно, вече през 1783-м, двама братя Елюар, химици родом от Испания, общественост е била информирана, че те биха могли да получите от волфрам нов метал и оксид - волфрам.

Модерен САЩ, Франция и Великобритания се използва името на волфрам за волфрам, което се превежда от шведски като "тежък камък". Първоначално, думата означава wolframium минерална волфрам. По-късно е приет в самия метал.

Волфрам в природата

Според изчисленията Vinogradova, кора Кларк брой волфрам земята е около 1.3 г / тон. Средното съдържание на скали планини, R / T: кисели скали - 1.9, средно - 1.2, основния - 0.7 ултрабазични - 0,1.

Най-големите резерви на този метал е съсредоточена в Китай, САЩ, Канада и Казахстан, страни като Боливия, Португалия, Узбекистан, Русия и Южна Корея имат малък в сравнение с акциите гореспоменатите държави. В годината, произвежда около 49-50 милиона тона, от които 41, произведени от Китай, Русия дял съответства на 3,5 тона, Казахстан - 0,7, а в Австралия - 0,5 тона.

В промишлеността, главната роля се дава на волфрам и шеелит. Минерали често волфрам концентрират гранитни скали и тяхната средна концентрация съответства на един или два процента. Повечето страни, които произвеждат износ на волфрам. . Цената на този метал е доста висока и може да варира в зависимост от марката и вида, в който се продава (2172-6250560 търкайте.). Основните износители на волфрам считат Великобритания, Китай и Австралия. Внесените в големи количества на Съединените щати, Германия, Англия и Япония.

Методи за получаване

Получаване на волфрамов - процес, състоящ се от няколко допълнителни стъпки. Първо изолиран триоксид WO ₃ от рудни концентрати с процеса на възстановяване след ще металния прах с водород при условия от около 700 ° С Благодарение на изключително високата точка на топене най-добрият начин да получите този метал са средства за прахова металургия. В първия етап на волфрамов прах се пресова, след което се поставя във водородна атмосфера и синтерова при условия на около 1200-1300 ° С Освен това се подлага на електрически ток и температурата на нагряване се дестилира до три хиляди градуса, този процес е придружен от синтероване, и металът се превръща в монолитна. Последващото получаване на волфрам и пречистване от получените монолитни материали настъпи в условията на топене зона. Въпреки това, волфрамов прах - това не е само под формата на препарат, който метал. При получаването на W от пиролиза на хлориди тя може да бъде получена вече в метална форма, но не и в компактен и прах.

характеристики Chemical качество

Волфрам е валентността на променлив характер, от два до шест. Най-стабилната форма отнема най-шеста валентност. Ди- и тривалентни форми на съединенията са нестабилни и нямат особено значение, на практика не се използва. Волфрам е много устойчив на корозия на метали. Стайната температура позволява да се поддържа постоянна позиция без да подлежи на корозия; достигне температура нажежаеми жички започва да се окислява, като образува волфрамов оксид (VI). Е втората от поредица от стрес и разходи зад водород. Практически неразтворим във флуороводородна и разредена сярна киселина. Азотна киселина и царска вода причина процес повърхност окисление. Разтварянето на възможно водороден пероксид.

Смес от флуороводородна и азотна киселина се разтваря и волфрам:

2W + 4HNO ₃ + 10HF а WF ₆ + WOF ₄ + 4NO (отделяне на газ) + 7Н _2О

В присъствието на окислител може да взаимодейства с алкален стопен:

2W + 4NaOH ₃ + 3O ₂ 2Na ₂ WO ₄ + 2Н _2О

Примерите по-горе реакции протичат много бавно, но при достигане на нивото на 400 ° С и волфрам самостоятелно нагряване на реакционния процес се ускорява, едновременно образуване на голямо количество топлина. Реакциите, включващи потребност от кислород достигане на марка 500 ° С, за метал самостоятелно започва да се загрява.

Разтваря се в смес от флуороводородна и азотна киселини води до образуване geksaftorvolframovoy киселина на - H ₂ [WF _6]. От всички известни волфрамови съединения се считат за най-важно анхидрид волфрамов триоксид или волфрам, волфрамат, перокси съединение с Me ₂ WO _{X, вещество,} получен от S, С и халоген групови елементи.

Свойствата на физическата природа

Волфрам е светлосив лъскав метал. температура волфрам при топене и кипене достига най-високите повишения Целзий в сравнение с други метали. Има спекулации, че сиборгий има още по-големи за топене на производителност и точки на кипене, но поради факта, че той "живее" е много малък, не е възможно да се каже със сигурност, тъй като не е доказано чрез експеримент. Волфрам започва да се топи при 3695 К докато кипи, достигайки 5828 К. W Net плътност е в близост до злато - 19.25 грама на кубичен сантиметър. Той се характеризира с парамагнитни качества. В съответствие с параметри за измерване на твърдостта по Бринел е 488 кг / мм ^2. В двадесет градуса по Целзий има съпротивление от 55 х 10 ^-9 ома * м, но в условията на температура от 2700 ° С индекс съпротивление нараства до 904 х 10 ^-9 ома * м. Отразеният звук от волфрамови се движи със скорост от 4290 m / C.

Един от най-тежките метали с висока твърдост и точка на топене на огромен обмислен волфрам. Имотите, които са присъщи в него, определят стойността му на световния пазар и позволяват широка употреба. Способността да издържат на високи температури позволява мащабната употреба волфрам. Тел, листове и много други позволяват да се създадат механизми, които служат много, много години. Външно подобен на платина. В чисто състояние, когато се нагрява до 1600 ° С може да бъде фалшифициран.

Използването на чист метал

Основният метод за използване на волфрам - основата като огнеупорен материал в металургичната промишленост.

Пластмасови и огнеупорни свойства - това е, което е известно за волфрам. Телове от този метал е незаменим в изделия, предназначени за осветление. Снимка тръби и други тръби с вакуум също е широко използвани W.

Аргон електродъгово заваряване не може без електродите направени с волфрам. Вакуумна пещ резистентност също я използват като нагревателен елемент и това метална сплав се използва като термодвойката на рений.

Високата плътност позволява да го използвате като основа за тежък тип сплав се използва като противотежест за бронебоен ядро Сабо и снаряд стреловидни артилерийски снаряди, ядро за бронебоен боеприпаси и дори жироскоп стабилизира летящ балистични ракети.

Волфрам може да служи като отлично средство за йонизиращо тип радиация. Макар и с по-висока плътност и, особено в сравнение с конвенционалния преднината си, от теглото на еднакво ниво осигуряващ защита облекло или оборудване, разположено с използването му по-лесно. Нетопимост свойства и твърдост усложняват обработката, и следователно в тези случаи често са сплави на волфрам и никел, както и желязо, мед и други метали.

В индустрията за създаване на различни твърди продукти с помощта на волфрам. Лист, волфрамов прах и прът електроди - един от най-често срещаните форми на изхода на W.

Използване на съединенията

Обработка на различни метали, както и материали, които съставляват неметален характер на инженерни съоръжения, пробиване и метод добив използват силни сплави и композитни материали тип на базата на волфрамов карбид, смес от титанов карбид, танталов карбид и волфрамов карбид. Печати волфрам от тези материали са разделени в T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, ВК2 и VK6 VK4. Печати TT група се използва само за много трудни условия на обработка в повишена сложност. Основен пример може да послужи като шок процес ротационен пробиване перфоратор или устойчив материал производството на коване стомана с висока устойчивост на топлина на. W се използва като легиращ елемент за стомана и сплави на базата на желязо. "Висока скорост" стомана с букви етикет, започващ с P, повече от 90% от дела се състои от волфрам.

Понякога различни волфрамови съединения се използват като катализатори или пигменти, висока температура смазка за прехода на топлинната енергия в електрическа форма.

Волфрам и биология

Волфрам метал не се счита за значително по биология, но някои бактерии и археи като част от техните ензими имат този компонент, който е в активното място. Приблизително дълбоки източници хидротермална тип архебактериум живо Хипертермофил, се смятат за зависими от obligately волфрам. Наличието на този метал в състава на ензима се разглежда като реликва от началото на АРХАЙ период, с други думи, тя може да си позволи да се предположи, че ранната поява на живота на Земята се проведе с участието на W.

Тъй като преобладаващата част от други метали, волфрамов прах причинява дразнене на дихателните органи.

форми изотопи

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Волфрам естествен произход съдържа смес от пет различни форми на изотопи, а именно: ¹⁸⁰ W (0135% тегл.), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) и ¹⁸⁶ W (28,41%). Валенцията волфрам променлива, и винаги съответства на броя на 2 до 6, във всякаква форма на изотопа.

До 2016 г. тя вече е била известна тридесет и шест изкуствени изкуствени форми на волфрамови определени радионуклиди с масови числа 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197. Open волфрам естествено срещащи радиоактивност беше през 2003 г., но неговата скорост е изключително ниска, което съответства на приблизително две разпадания на грам годишно, както и състоянието на този упадък е метал α-активност.

В заключение

Повечето от съществуващата огнеупорен метал се волфрам. Имоти присъщи, ни позволяват да намери място в широк спектър от дейности, промишлени човека, от областта на машиностроенето и завършва със защита от радиация. Metal бе открит близо два пъти повече, от две години един от друг, но нито Шеле нито братя Елюар не наистина твърдят, че заслуги в чест на неговото откритие. Валентността на волфрама е променлива и заема стойност от 05:58, но, както е обсъдено по-рано, най-стабилната форма има шест валентност. Това е много устойчив на корозия, може да взаимодейства с алкален и се разтваря в смес от флуороводородна и азотна киселини.

Печати волфрам разделени на голям брой видове, съгласно метода на изпълнение, формата, в която металът, и областта на приложение. Има много форми на своята изотоп, а елемент в природата не е добре маркирана радиоактивни свойства и много бавно се разпада. В основата на множество части и резервни части, широка гама от уреди и съоръжения, използвани от човека, е волфрам. Дори и цената на килограм метал е доста висока, но въпреки това не намалява търсенето за нея, защото на неговото качество съответства на стойността, която той поиска.