Химичните свойства на волфрам. на Характеристики и приложения на волфрам

Волфрам - е химичен елемент в периодичната таблица, която принадлежи към група VI. В природата волфрам възниква като смес от пет изотопи. В конвенционален начин и при конвенционални условия е твърд метал сребро-сив цвят. Той също така е най-огнеупорния материал на всички метали.

Основни свойства на волфрам

Волфрам - метална като забележителни физични и химични свойства. В почти всички клонове на съвременната продукция се използва волфрам. Формулата обикновено се изразява като метален оксид наименования - WO _3. Волфрам е най огнеупорен метал. Предполага се, че само сиборгий може да бъде още по-tugoplavok. Но само толкова дълго, тъй като тя не може да се твърди, както сиборгий има много кратък живот.

Този метал има специфични физични и химични свойства. Волфрам има плътност от 19300 кг / м ^3, неговата температура на топене е 3410 ° С По този параметър е на второ място след въглерод - графит или диамант. В природата волфрам възниква като пет стабилни изотопи. Техните масови числа в границите от 180 до 186. Волфрам има валентност на 6 минути, и съединенията може да бъде 0, 2, 3, 4 и 5. метал и има достатъчно висока степен на топлопроводимост. За волфрам, цифрата е 163 W / (m * ° С). Според този имот, дори надвишава съединения като алуминиеви сплави. Мас волфрам поради неговата плътност, която е равна на 19 килограма / m ^3. Степента на окисление на волфрама варира 2-6. метал има киселинни свойства, и по-ниска в най-висока степен на окисление му - основни.

Така сплави на ниски волфрамови съединения се считат нестабилни. Най-устойчиви са съединения, имащи степен на шест. Те проявяват най-характерните и химичните свойства на метала. Волфрам тенденция да лесно образуват комплекси. Но метал волфрама обикновено е много устойчив. Тя започва да взаимодейства с кислород само при температура от 400 ° С Кристалната решетка на волфрам се отнася до тяло центрирана кубична тип.

Взаимодействие с други химикали

Ако волфрам се смесва със суха флуор, съединението може да се получи под името "хексафлуорид", който се топи при температура от 2,5 ° С и се кипи при 19,5 ° С Получава се подобен материал, когато съединението от волфрам с хлор. Но за тази реакция изисква доста висока температура - около 600 ° С Въпреки това, веществото лесно съпротивлява разрушително действие на вода и на практика не подлежат на промяна на студено. Волфрам - метал, което не е без реакция кислород произвежда разтваряне в основи. Въпреки това, той лесно се разтваря в смес на HNO ₃ и HF. Повечето от основните химични съединения на волфрам - е неговата триоксид WO _{3, Н2} WO ₄ - волфрамова киселина и нейните производни - волфрамати соли.

Човек може да помисли за някои от най-химичните свойства на волфрам от реакцията уравнения. Например, формулата WO ₃ + 3H ₂ = W + 3H ₂ О. Той се възстановява от волфрамов метален оксид проявява своето имущество да взаимодействат с водород. Това уравнение отразява процеса на получаването му от волфрамов триоксид. След формула означава такъв имот като волфрам практически неразтворимост в киселини: W + 2HNO3 + 6HF = WF6 + 2NO + 4H2O. Един от най-забележителните вещества, съдържащи волфрам карбонил счита. От него и да получи гъста ултратънък покритие от чист волфрам.

История на откриването

Волфрам - метал, който получава името си от латинския език. Преведено това означава "пяна вълк". Това необичайно име се появява в резултат на поведението на метала. Съпътстващи добива руда калай, волфрам, калай намесва селекция. Поради това в процеса на топене на шлаката образува само. Този метал се казва, че той "изяжда калай като вълк яде овцете." Много чудно, който открива елемент волфрам химически?

Това научно откритие е направено едновременно на две места от различни учени, независимо един от друг. През 1781 г. на химик Шееле Швеция получи така наречената "тежък камък", провеждане на експерименти с азотна киселина и шеелит. През 1783, химици братята от името на Испания, Елюар също съобщиха за откриването на нов елемент. По-точно, те са отворени волфрамов оксид , разтворен в амоняк.

Сплавите с други метали

В момента се прави разлика еднофазни и многофазни волфрамови сплави. Те съдържат един или повече чужди елементи. Най известно съединение - е сплав на волфрам и молибден. Добавянето на молибден волфрам придава якост на опън. Също така в категорията на еднофазни волфрамови сплави принадлежат съединения с титан, хафний, цирконий. Най-голямото пластичността на волфрам прикрепен рений. Въпреки това, на практика се прилага сплав - процес доста времеемко, както Рений е много трудно да се получи.

Тъй като волфрам е един от най-огнеупорни материали, поемащото волфрамови сплави - не е лесна задача. Когато този метал е само началото да се вари, а други вече се движат в течност или газ състояние. Но съвременните учени са успели да получат сплави чрез електролиза. Сплави, съдържащи волфрам, никел и кобалт, се използват за нанасяне на защитния слой на чупливи материали.

В съвременната металургия промишленост получават също сплави използват волфрамов прах. За да се създадат необходимите специални условия, включително и създаването на вакуум среда. Тъй като някои функции на волфрам взаимодействие с други елементи черната металургия предпочитат сплави не създават двуфазна характеристики, както и с помощта на 3, 4 или повече компоненти. Тези сплави са особено издръжливи, но с ясни формули за съответствие. При най-малкото отклонение процентът алуминиеви компоненти могат да се обърнат крехки и неизползваеми.

Волфрам - елемент, който се използва в областта

От този метал изкуствени нишки, с обикновените крушки. Също така, апарат тръба рентгенова съдържащ вакуум пещта да се използва при изключително високи температури. Стомана, която включва волфрам е с много високо ниво на сила. Тези сплави се използват за производството на инструменти в различни области: за пробиване, медицина, инженерство.

Основното предимство на съединенията и волфрам стомана - износоустойчивост малката вероятност увреждане. Най-известната сграда в сплав волфрам се нарича "спечели." Също така този елемент се използва широко в областта на химическата промишленост. Със своите присъединителни създаден боя пигменти. Особено широко използвани в тази област, получена волфрамов оксид 6. Той се използва за производството на волфрамови карбиди и халогениди. Друго име за този материал - волфрамов триоксид. 6 волфрамов оксид се използва като жълт пигмент в бои за керамика и изделия от стъкло.

Кои са тежките метали?

Всички сплави волфрамови-базирани, които имат висок индекс на плътност, наречени тежки. Те се произвеждат само по методите на праховата металургия. Волфрам е винаги в основата на тежката сплав, където съдържанието може да бъде до 98%. Също така този метал се прибавя към тежки метали, никел, мед и желязо. Въпреки това, те могат да влязат и хром, сребро, кобалт, молибден. Най-голяма популярност придобива временни сплави пребиваване (волфрам - никел - желязо) и XIP (волфрам - никел - мед). Високото ниво на гъстота на тези сплави им позволява да абсорбира опасно гама-лъчение. От тези маховици са изработени от джанти, електрически контакти, ротори за жироскоп.

волфрамов карбид

Приблизително половината от волфрам се използва за производство на трайни метали, по-специално волфрамов карбид, който има температура на топене 2770 ° С волфрамов карбид е химично съединение, което съдържа равен брой въглеродни атоми и волфрам. Тази сплав има специфични химични свойства. Волфрам му придава здравина, така че то надвишава този показател стомана удвоява.

Волфрамов карбид се използва широко в промишлеността. Тъй като е произведен режещи предмети, за да бъде много устойчиви на високи температури и абразия. Също така, защото на този елемент се прави:

• части за въздухоплавателни средства, автомобилни двигатели.
• Детайли за космически кораби.
• Медицински и хирургически инструменти, които се използват в коремна операция. Такива инструменти са по-скъпи от конвенционалните медицински стомана, но те са по-продуктивни.
• Бижута, особено годежни пръстени. Такава популярност волфрам, свързани с неговата сила, за брачната двойка, която символизира силата взаимоотношения, както и външен вид. Особености полирани волфрам във формата, така че това за много дълго време запазва огледало, лъскав вид.
• Топки за Химикали лукс.

Win - волфрам сплав

Приблизително през втората половина на 1920 година, много страни са започнали произведени сплави за режещи инструменти, които се получават от волфрамов карбид и кобалт метал. В Германия, например сплав, наречена Видя, в Съединените щати - Karbolit. В Съветския съюз, такава сплав се нарича "спечели." Тези сплави са отлични за лечение на чугунени изделия. Win е металокерамичен сплав с изключително висока степен на безопасност. Той е направен под формата на плочи с различни форми и размери.

Pobedita производствен процес е както следва: вземе волфрамов карбид на прах, фин прах от никел или кобалт, и всичко се смесва и пресова в специални форми. По този начин притиска плоча се подлага на термична обработка. Това дава много трудно сплав. Тези плочи се използват не само за рязане на чугун, но също и за производството на пробивни инструменти. Блокове за pobedita запоени сондажно оборудване с помощта на мед.

Разпространение на волфрам в природата

Този метал е много малко разпространение в околната среда. След като всички елементи 57 се осъществява и присъства като Кларк волфрам. Също така, металът е минерали - шеелит и волфрам. Волфрам мигрира в подпочвените води или йон самостоятелно или под формата на различни съединения. Но най-голямата концентрация е пренебрежимо в подземните води. Той е на няколко стотни от мг / л и на практика не променя техните химични свойства. Волфрам също може да бъде пускана в естествените водни басейни от отпадъчните води и заводи.

Ефектът върху човешкото тяло

Волфрам едва ли влиза в контакт с вода или храна. Може да има опасност от вдишване на волфрамови частици заедно с въздуха на работното място. Все пак, въпреки, принадлежащи към категорията на тежките метали, волфрам е нетоксичен. Волфрам отравяне се срещат само в тези, които са свързани с производството на волфрам. Степента на метален ефект върху тялото може да бъде различен. Например, волфрамов прах, волфрамов карбид, и такова вещество като анхидрит волфрамова киселина, може да доведе до увреждане на белите дробове. Неговите основни симптоми - неразположение, треска. възникват по-тежки симптоми, когато отровен волфрамови сплави. Това се случва при вдишване на прах сплави и води до бронхит, белодробна фиброза.

Метално волфрам, попадащи вътре в човешкото тяло, не се абсорбира в червата и постепенно показани. Могат да представляват голяма опасност волфрамови съединения, принадлежащи към разтворим. Те се депозира в далака, костите и кожата. Продължителното излагане на волфрамови съединения могат да се появят симптоми като чупливи нокти, лющене на кожата, различни видове дерматити.

Запасите от волфрам в различни страни

Най-големите волфрамови ресурси са в Русия, Канада и Китай. Учените прогнозират, че на собствена територия, разположен на около 943 000 тона от този метал. Ако ние вярваме, че тези оценки, по-голямата част от резервите, разположени в южната част на Сибир и Далечния изток. Много малко се знае ресурси част - тя е само около 7%.

По броя на доказани залежи от волфрам Русия е на второ място след Китай. Повечето от тях са разположени в районите на Кабардино-Балкария и Бурятия. Но в тези области не произвежда чист волфрам и руда също съдържащ молибден, злато, бисмут, телур, скандий и други вещества. Две трети от обема на получената волфрам изследвани източници са затворени в огнеупорни руди, където основният volframosoderzhaschim минерал е шеелит. руда сметки акции legkoobogatimyh за само една трета от производството. Характеристики на волфрам, произведен в Русия е по-ниска, отколкото в чужбина. Руди съдържат голям процент от триоксид волфрам. В Русия, много малко метал наноси. Волфрам пясъци също са с лошо качество с много оксиди.

Волфрам в икономиката

Глобалното производство волфрам започва да расте от около 2009 г., когато започна да се възстановява азиатската индустрия. Най-големият производител на волфрам е Китай. Така например, през 2013 г. делът на производството в страната възлиза на 81% от световното предлагане. Около 12% от търсенето на волфрам, свързани с производството на осветителни тела. Според експерти, използването на волфрам в тази област ще бъде намалено по време на лечението с LED и флуоресцентни лампи в домашна среда и на работното място.

Смята се, че ще има нарастващо търсене на волфрам в производството на електронно оборудване. Висока устойчивост на износване на волфрам и способността му да поддържа ток направи това най-подходящ метал за производството на регулатори. Въпреки това, от гледна точка на търсенето все още е доста малък, и е изчислено, че до 2018 г. ще нарасне с едва 2%. Въпреки това, според учените прогнозират, че в близко бъдеще трябва да се случи нарастване на търсенето на циментиран карбид. Това се дължи на растежа на производството на автомобили в САЩ, Китай, Европа, и увеличение в добивната промишленост. Смята се, че до 2018 г., търсенето на волфрам ще се увеличи с 3,6%.