Ვოლფრამი valence. თვისებები და გამოყენების ვოლფრამი

სხვა სტატიები საშუალებას გაეცნოს ფიზიკური და ქიმიური თვისებები ვოლფრამი, ვხედავ დეტალებს მისი ყოფნის ბუნება, წარმოების ადგილი, გახსნის ამბავი, და სხვა.

Tungsten (W)

ვოლფრამი - ელემენტს პერიოდული ცხრილი მენდელეევის აქვს სამოცდაათი მეოთხე ატომური ნომერი შეესაბამება ლათინური ხასიათი W. ჩვეულებრივი პირობები აქვს ნაცრისფერი ვერცხლის ფერი, shiny, რთულია. ყველა ლითონის ვოლფრამი ყველაზე ცეცხლგამძლე. უფრო მაღალია, ვიდრე W, დნობის წერტილი მხოლოდ არასამთავრობო ლითონის - ნახშირბადის. მას აქვს მაღალი ქიმიური წინააღმდეგობა. Valence ვოლფრამი - ცვლადი.

ისტორია აღმოჩენის

შვედი ქიმიკოსის კარლ ვილჰელმ Scheele 1781, ჩართული დამუშავება scheelite აზოტმჟავას, შეიძლება აწარმოოს ვოლფრამი trioxide - "მძიმე ქვა" ყვითელი. ორი წლის შემდეგ, უკვე 1783-მ, ორი ძმა Eluard, ქიმიკოსები წარმოშობით ესპანეთში, საზოგადოებას ინფორმაცია, რომ შესაძლოა მიიღონ wolframite ახალი რკინის და ოქსიდი - ვოლფრამი.

თანამედროვე შეერთებული შტატები, საფრანგეთი და დიდი ბრიტანეთი სახელს ვოლფრამი ვოლფრამის, რომელიც ითარგმნება, შვედეთის, როგორც "მძიმე ქვა". თავდაპირველად, სიტყვა ნიშნავდა wolframium მინერალური wolframite. მოგვიანებით ის გავიდა ლითონის თავად.

Tungsten ბუნებაში

გათვლებით Vinogradova, Clarke ნომერი ვოლფრამი დედამიწის ქერქი დაახლოებით 1.3 გ / ტ. საშუალო შემცველობა ქანების მთათა, R / T: მჟავე ქანების - 1.9, საშუალოდ - 1.2 ძირითადი - 0.7 ultrabasic - 0.1.

უდიდესი რეზერვები ამ ლითონის კონცენტრირებული ჩინეთი, აშშ, კანადასა და ყაზახეთში, ისეთი ქვეყნები, როგორიცაა ბოლივია, პორტუგალია, უზბეკეთი, რუსეთი და სამხრეთ კორეა აქვს მცირე შედარებით აღნიშნული შტატები აქციების. წელს აწარმოებს დაახლოებით 49-50 მილიონი ტონა, რომლის 41 წარმოებული ჩინეთი, რუსეთი წილი შეესაბამება 3.5 ტონა, ყაზახეთი - 0,7 და ავსტრალიაში - 0,5 ტონა.

მრეწველობის, მთავარი როლი ენიჭება wolframite და scheelite. მინერალების wolframite ხშირად კონცენტრირებული გრანიტის კლდეები და მათი საშუალო კონცენტრაცია შეესაბამება ერთი ან ორი პროცენტი შეადგინა. ყველაზე მწარმოებელ ქვეყნებში ექსპორტს ვოლფრამი. . ფასი ამ ლითონის საკმაოდ მაღალია და შეიძლება განსხვავდება ბრენდი და ტიპის, რომელიც გაიყიდა (from 2172 to 6250560 რუბლს შეადგენს.). ძირითადი ექსპორტიორები ვოლფრამი ითვლება დიდი ბრიტანეთი, ჩინეთი და ავსტრალიაში. იმპორტირებული დიდი რაოდენობით შეერთებული შტატები, გერმანია, ინგლისი და იაპონია.

მეთოდების მომზადების

მომზადება ვოლფრამი - პროცესი, რომელიც შედგება რამდენიმე დამატებითი ნაბიჯები. პირველი იზოლირებული trioxide WO ₃ ore კონცენტრატები აღდგენის პროცესი შემდეგ აპირებს ლითონის ფხვნილი წყალბადის პირობებში დაახლოებით 700 ° C. იმის გამო, რომ ძალიან მაღალი დნობის წერტილი, საუკეთესო გზა ამ ლითონის საშუალებით ფხვნილი მეტალურგიის. პირველი ნაბიჯი ვოლფრამი ფხვნილი დაპრესილი, შემდეგ მოათავსეს წყალბადის ატმოსფეროში და აგლომერირებული პირობებში შესახებ 1200-1300 ° C. დამატებითი დაექვემდებაროს დენის და გათბობის ტემპერატურა გამოიხდება სამი ათასი გრადუსი, ამ პროცესს თან ახლავს აგლომერაციის, და რკინის იქცევა მონოლითური. შემდგომი მომზადება ვოლფრამი და მისი გაწმენდის შედეგად მონოლითური მასალები მოხდეს პირობები ზონაში დნობის. თუმცა, ვოლფრამი ფხვნილი - ეს არ არის ერთადერთი ფორმა მომზადება, რომ რკინის. მომზადება W ეხლა პიროლიზის ქლორიდების ეს შეიძლება იყოს მიღებული უკვე მეტალის სახით, მაგრამ არ კომპაქტური და ფხვნილი.

ხარისხის ქიმიური მახასიათებლები

ვოლფრამის არის valence ცვლადი ხასიათი, ორი ექვსი. ყველაზე სტაბილური სახით იღებს მეექვსე valency. Di- და სამვალენტიანი ფორმები ნაერთების არასტაბილური და არ არის განსაკუთრებული მნიშვნელობის, პრაქტიკაში არ გამოიყენება. ვოლფრამის ძალიან მდგრადია კოროზიის ლითონები. ოთახის ტემპერატურის საშუალებას იძლევა, რომ შეინარჩუნოს მუდმივი პოზიცია გარეშე ექვემდებარება კოროზიის; აღწევს incandescence ტემპერატურა იწყებს oxidize შექმნისათვის ვოლფრამი ოქსიდი (VI). არის მეორე სერია სტრესი და ღირებულება უკან წყალბადის. პრაქტიკულად უხსნადი hydrofluoric და განზავებულ გოგირდმჟავას. აზოტის მჟავა და aqua regia მიზეზი ზედაპირზე დაჟანგვის პროცესს. მოშლა შესაძლებელია წყალბადის ზეჟანგი.

ნარევი hydrofluoric და აზოტის მჟავა წვავს კარგად ვოლფრამი:

2W + 4HNO ₃ + 10HF à WF ₆ + WOF ₄ + 4NO (გაზის ევოლუცია) + 7H ₂ O.

თანდასწრებით oxidants შეიძლება ამაზე რეაქცია molten ტუტე:

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

მოყვანილია მაგალითები, რეაქცია გაგრძელება ძალიან ნელა, მაგრამ მიაღწია დონეზე 400 ° C და ვოლფრამი თვითმმართველობის გათბობა რეაქცია პროცესი დააჩქარა, ერთდროულად ჩამოყალიბებაში დიდი რაოდენობით სითბო. რეაქცია ჩართვის ჟანგბადის მოთხოვნა მიაღწია ნიშნის 500 ° C, რკინის მარტო გადაიზარდა.

დაითხოვოს ნარევი hydrofluoric და აზოტის მჟავების იწვევს ფორმირების geksaftorvolframovoy მჟავა - H ₂ [WF _6]. ყველა ცნობილი ვოლფრამი ნაერთების ითვლება ყველაზე მნიშვნელოვანი ანჰიდრიდი ვოლფრამი trioxide ან ვოლფრამის, ვოლფრამატის, რომელიც peroxy ნაერთი Me ₂ WO _{X ნივთიერება,} მომდინარეობს S, C, და ჰალოგენის ჯგუფის ელემენტებს.

თვისებები ფიზიკური ბუნების

ვოლფრამის ღია ნაცრისფერი გამოუყენებელი რკინის. Tungsten ტემპერატურის დროს დნობის და დუღილის ტემპერატურა აღწევს უმაღლეს მომატება გრადუსი შედარებით სხვა ლითონები. არსებობს ვარაუდი, რომ seaborgium აქვს კიდევ უფრო დიდი შესრულება დნობის და დუღილის ტემპერატურა, მაგრამ იმის გამო, რომ იგი "ცხოვრება" არის ძალიან მცირე, შეუძლებელია ითქვას, მას შემდეგ, რაც ეს არ არის დადასტურებული ექსპერიმენტი. Tungsten იწყებს დნება 3695 K, ხოლო დუღილის მიაღწია 5828 K. W Net სიმჭიდროვე ახლოს ოქრო - 19.25 გრამი კუბურ სანტიმეტრზე. იგი ხასიათდება პარამაგნიტური თვისებები. შესაბამისად საზომი პარამეტრების Brinell სიხისტე არის 488 კგ / მმ ^2. ამავე ოცი გრადუსი აქვს resistivity 55 × 10 ^-9 Ohm * m, მაგრამ იმ პირობებში, როდესაც ტემპერატურა 2700 ° C resistivity ინდექსი იზრდება მდე 904 x 10 ^-9 Ohm * m. აისახება ხმის ვოლფრამი მოძრაობს სიჩქარე 4290 მ / გ.

ერთ-ერთი მძიმე მეტალების მაღალი სიმტკიცე და ლღობის დიდი გათვლა ვოლფრამი. თვისებები, რომლებიც თან ახლავს მას, განსაზღვროს მისი მნიშვნელობა მსოფლიო ბაზარზე და საშუალებას ფართო გამოყენება. უნარი გაუძლოს მაღალ ტემპერატურაზე საშუალებას ფართომასშტაბიანი გამოყენების ვოლფრამი. Wire, ფურცლები და მრავალი სხვა საშუალებას გაძლევთ შექმნათ მექანიზმები, რომელიც ემსახურება მრავალი, მრავალი წლის განმავლობაში. გარედან ჰგავს პლატინის. ამ სუფთა სახელმწიფო გაცხელების 1600 ° C შეიძლება იყოს გაყალბებული.

გამოყენება სუფთა რკინის

ძირითადი მეთოდის გამოყენებით ვოლფრამი - საფუძველი, როგორც ცეცხლგამძლე მასალის მეტალურგიული მრეწველობა.

პლასტიკური და ცეცხლგამძლე თვისებები - ეს არის ის, რაც ცნობილია ვოლფრამი. Wire ამ ლითონის აუცილებელია მოწყობილობები განკუთვნილი განათება. Picture მილები და სხვა მილები ვაკუუმი ასევე ფართოდ გამოიყენება W.

არგონი რკალი შედუღების ვერ გარეშე ელექტროდების დამზადებული ვოლფრამი. Vacuum წინააღმდეგობის ღუმელი ასევე გამოიყენოს იგი როგორც გათბობის ელემენტს, და ამ ლითონის დისკები გამოიყენება როგორც rhenium thermocouple.

მაღალი სიმკვრივის გამოყენების საშუალებას იძლევა, როგორც საფუძველი მძიმე ტიპის მსუბუქი გამოიყენება, როგორც ეწინააღმდეგებიან იმ ჯავშანგამტანი ძირითადი sabot და ჭურვებით sagittal საარტილერიო ჭურვები, ძირითადი ჯავშანგამტანი საბრძოლო მასალა და კიდევ gyro სტაბილიზაციის საფრენი ბალისტიკური რაკეტა.

Tungsten გამოდგება შესანიშნავი საშუალება მაიონებელი ტიპის რადიაციული. მიუხედავად იმისა, რომ მას აქვს უმაღლესი სიმჭიდროვე და, განსაკუთრებით, როდესაც შედარებით ჩვეულებრივი ტყვიის, წონის თანაბარი უზრუნველყოფს დაცვის ტანსაცმელი და მოწყობილობების მისი გამოყენება ადვილია. Infusibility თვისებები და სიმტკიცე გაართულებს დამუშავება, და, შესაბამისად, ასეთ შემთხვევებში ხშირად შენადნობები ვოლფრამი და ნიკელის, ისევე როგორც რკინის, სპილენძის და სხვა ლითონები.

მრეწველობის, რათა შეიქმნას სხვადასხვა მყარი პროდუქტების გამოყენებით ვოლფრამი. ფურცელი, ვოლფრამი ფხვნილი და როდ ელექტროდები - ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ფორმები გამოშვება W.

გამოყენება ნაერთები

Machining სხვადასხვა ლითონები, აგრეთვე მასალების, რომ შეადგინოს არამადნეული ბუნების საინჟინრო, საბურღი და სამთო პროცესის გამოყენებით ძლიერი შენადნობები და შედგენილ მასალების საფუძველზე ვოლფრამი კარბიდი, ნარევი ტიტანის კარბიდი, ტანტალის კარბიდი და ვოლფრამის კარბიდის. მარკები ვოლფრამი ამ მასალებისაგან დამზადებული იყოფა T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2 და VK6 VK4. მარკები TT ჯგუფი გამოიყენება მხოლოდ ძალიან რთული machining პირობები გაზრდილი სირთულის. პრემიერ მაგალითია გამოდგება შოკი პროცესი rotary საბურღი პერფორატორით და გამძლე მასალა წარმოების ყალბი ფოლადის მაღალი სითბოს წინააღმდეგობა. W გამოიყენება როგორც შენადნობთა მიღებისათვის ელემენტს ფოლადის და შენადნობები საფუძველზე რკინის. "მაღალი სიჩქარე" ფოლადის ასოებით label დაწყებული P, 90% -ზე მეტი წილის შედგება ვოლფრამი.

ზოგჯერ განსხვავებული ვოლფრამი ნაერთები გამოიყენება როგორც კატალიზატორები და პიგმენტები, მაღალი ტემპერატურის საპოხი გადასვლის სითბოს ენერგიის ელექტრო ფორმა.

ვოლფრამის და ბიოლოგიის

Tungsten რკინის არ არის გათვალისწინებული მნიშვნელოვანი ბიოლოგია, მაგრამ გარკვეული ბაქტერიები და archaea, როგორც ნაწილი მათი ფერმენტების ამ კომპონენტი, რომელიც აქტიურ საიტზე. დაახლოებით ღრმა წყაროების ჰიდროთერმული ტიპის archaebacteria live-hyperthermophiles, ითვლება დამოკიდებული obligately ვოლფრამი. ყოფნა ამ ლითონის ფერმენტის შემადგენლობა განიხილება, როგორც რელიქვია დასაწყისში Archean პერიოდში, სხვა სიტყვებით, ეს შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ დასაწყისში გამოჩენა ცხოვრების დედამიწაზე მოხდა მონაწილეობით W.

როგორც უპირატესი ნაწილი სხვა ლითონები, ვოლფრამი მტვერი იწვევს გაღიზიანებას სასუნთქი ორგანოების.

ფორმები იზოტოპების

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Tungsten ბუნებრივი წარმოშობის მოიცავს ნარევი ხუთ სხვადასხვა ფორმები იზოტოპების, კერძოდ: ¹⁸⁰ W (0,135 ვტ.%), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) და ¹⁸⁶ W (28,41%). ვალენტური ვოლფრამი ცვლადი, და ყოველთვის შეესაბამება რიცხვი 2-დან 6, ნებისმიერი ფორმით იზოტოპური.

2016 უკვე ცნობილი იყო ოცდათექვსმეტი ტექნოგენური ხელოვნური ფორმები ვოლფრამი განსაზღვრული რადიონუკლიდების მასით 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197. Open ვოლფრამი ბუნებრივად ხდება რადიოაქტივობის იყო 2003 წელს, მაგრამ მისი მაჩვენებელი ძალიან დაბალია, რაც შეესაბამება დაახლოებით ორი disintegrations გრამი წელიწადში, და მდგომარეობა ამ decay ლითონის α-საქმიანობაში.

დასკვნა

ყველაზე არსებული ცეცხლგამძლე ლითონის ვოლფრამი. თვისებები, რომლებიც თან ახლავს, საშუალებას გვაძლევს, რომ იპოვოს ადგილი ფართო სპექტრი სამრეწველო ადამიანის საქმიანობის, საინჟინრო და დამთავრებული დაცვა რადიაციული. Metal გაიხსნა დაახლოებით ორჯერ, ორი წლის გარდა, მაგრამ არც Scheele არც ძმები Eluard ნამდვილად არ აცხადებენ, რომ დამსახურებაა საპატივცემულოდ მისი აღმოჩენა. The Valence ვოლფრამი არის ცვლადი და იღებს ღირებულება ორი ექვსი, მაგრამ, როგორც ადრე აღვნიშნეთ, ყველაზე სტაბილური ფორმა აქვს ექვსი valence. ეს არის ძალიან მდგრადია კოროზიის, შეგიძლიათ რეაგირება ტუტე და დაიშალა ნარევი hydrofluoric და აზოტის მჟავები.

მარკები ვოლფრამის იყოფა დიდი რაოდენობით სახეობის მიხედვით აღსრულების მეთოდი, იმ ფორმით, რომელიც რკინის, და მისი გამოყენების სფეროს. არსებობს ბევრი ფორმები მისი იზოტოპური, და ელემენტს ბუნებაში ცუდადაა რადიოაქტიური და ძალიან ნელა იშლება. საფუძველი გავურბივარ ნაწილები და სათადარიგო ნაწილები, ფართო სპექტრი მოწყობილობები და აღჭურვილობა გამოიყენება ადამიანის მიერ, ეს არის ვოლფრამი. მაშინაც კი, ფასი კილოგრამზე ლითონის საკმაოდ მაღალია, მაგრამ მიუხედავად ამისა, არ ამცირებს მოთხოვნას, იმიტომ, რომ მისი ხარისხი შეესაბამება ღირებულება, რომელიც მან სთხოვა.