Tungsten valence. Prona dhe aplikimi i tungsten

Më shumë artikuj do të lejojë të njiheni me fizike dhe kimike pronat e tungsten, të parë detajet e qëndrimit të tij në natyrën, vendin e prodhimit, hapja e tregimit, dhe më shumë.

Tungsten (W)

Tungsten - është një element të tabelës periodike të Mendeleev ka shtatëdhjetë numri i katërt atomike korrespondon me W. karakterit latin në kushtet e zakonshme ka një ngjyrë gri-argjendi, me shkëlqim, e vështirë. Nga të gjitha tungsten metalike është më e fortë. Më e lartë se ajo e W, pikën e shkrirjes e vetëm jo-metalike - karbonit. Ajo ka një rezistencë të lartë kimike. Valenca e volframi - ndryshueshme.

Historia e zbulimit

Kimisti suedez Carl Wilhelm Scheele në 1781, të angazhuar në përpunimin e acidit nitrik scheelite, mund të prodhojë tungsten trioxide - "gur i rëndë" të verdhë. Dy vjet më vonë, tashmë në 1783-m, dy vëllezërit Eluard, kimistë me origjinë nga Spanja, publiku u informua se ata mund të merrni nga metali wolframite ri dhe oksidit - tungsten.

Modern Shtetet e Bashkuara, Franca dhe Britania e përdorur emrin e tungsten për tungsten, e cila përkthehet nga suedishtja si "gur të rëndë". Fillimisht, fjala do të thotë wolframite minerale Wolframium. Më vonë ajo kaloi për të metalit vetë.

Tungsten në natyrë

Sipas llogaritjeve Vinogradova, kore numri clarke Tungsten tokës është rreth 1.3 g / t. Përmbajtja mesatare nga vargjet rocks Mountain, r / t: rocks acid - 1.9, mesatare - 1.2, bazë - 0.7 Ultrabazik - 0.1.

Rezervat më të mëdha të këtij metali është përqendruar në Kinë, SHBA, Kanada dhe Kazakistani, vende të tilla si Bolivia, Portugalia, Uzbekistani, Rusia dhe Koreja e Jugut kanë një të vogël në krahasim me shtetet rezervat e lartpërmendura. Në vitin prodhon rreth 49-50.000.000 ton, nga të cilat 41 të prodhuara nga Kina, pjesa e Rusisë korrespondon me 3.5 ton, Kazakistan - 0.7, dhe Australi - 0.5 ton.

Në industri, roli kryesor i është dhënë wolframite dhe scheelite. Mineralet wolframite shpesh të përqendruara në shkëmbinj granitic dhe përqendrimi i tyre mesatare korrespondon me një ose dy për qind. Shumica e vendeve eksportuese të prodhimit tungsten. . Çmimi i këtij metali është mjaft e lartë dhe mund të ndryshojnë në varësi të markës dhe tipit në të cilën është shitur (nga 2172 në 6250560 fshij.). Eksportuesit kryesorë të tungsten konsiderohet në Mbretërinë e Bashkuar, Kina dhe Australia. Importuar në sasi të mëdha të Shteteve të Bashkuara, Gjermani, Angli dhe Japoni.

Metodat për përgatitjen

Përgatitja e volframi - proces i perbere nga disa hapa rritje. trioksid i parë i izoluar WO ₃ nga ore koncentrohet me proçesit të rigjenerimit pas duke kaluar me pluhur metalik me hidrogjen në kushtet e rreth 700 ° C. Për shkak të mënyrës pikë jashtëzakonisht të lartë të shkrirjes më të mirë për të marrë këtë metal janë mjetet e metalurgjisë pluhur. Në hapin e parë pluhur tungsten është presion, të vendosur në një atmosferë të hidrogjenit dhe shkrire nën kushtet e rreth 1200-1300 ° C. nënshtruar më tej për rrymë elektrike dhe temperatura e ngrohjes është distiluar në tre mijë gradë, ky proces është shoqëruar nga sintering, dhe metali kthehet në një lapidar. përgatitja pasues i volframi dhe pastrimin e saj nga materialet rezultojnë monolitë ndodh në kushte të shkrirjes zonës. Megjithatë, pluhur tungsten - kjo nuk është e vetmja formë e përgatitjes se metali. Në përgatitjen e W nga piroliza e klorureve ajo mund të merret tashmë në formë metalike, por jo në një kompakt dhe pluhur.

karakteristikat e cilësisë kimike

Tungsten është valence e karakterit ndryshueshme, nga dy deri në gjashtë. Forma më e qëndrueshme merr në Valenca e gjashtë. Format di- dhe trivalent e komponimeve janë të paqëndrueshme dhe nuk kanë rëndësi të veçantë, në praktikë nuk përdoret. Tungsten është shumë rezistent ndaj korrozionit të metaleve. temperaturën e dhomës e lejon atë të mbajë një pozicion konstant pa qenë subjekt i korrozionit; arrin temperature skuqje fillon të ndryshket, duke formuar një oksid tungsten (VI). Është i dyti në një seri të stresit dhe kostos pas hidrogjenit. Praktikisht i patretshëm në hydrofluoric dhe acid sulfurik. acid nitrik dhe aqua regia shkaku proces sipërfaqe oksidimi. Shpërbërja e peroksidit mundshëm hidrogjeni.

Një përzierje e acidit hydrofluoric dhe nitrik shpërbëhet dhe tungsten:

2W + 4HNO ₃ + 10HF à FG ₆ + WOF ₄ + 4NO (Evoluimi gaz) + 7H ₂ O.

Në prani të oxidants mund të reaguar me një alkali shkrirë:

2W + 4NaOH ₃ + 3O ₂ à 2NA ₂ WO ₄ + 2H ₂ O.

Shembujt e mësipërm reagimeve të vazhdojë shumë ngadalë, por në arritjen e nivelit të 400 ° C dhe tungsten vetë-ngrohje e procesit të reagimit është përshpejtuar, njëkohësisht duke formuar një sasi të madhe të nxehtësisë. Reagimet që përfshijnë kërkesën e oksigjenit duke arritur të shënojë 500 ° C, të metalit vetëm filloi të nxehet.

Shpërndarë në një përzierje të acideve hydrofluoric dhe nitrik çon acidit formacioni geksaftorvolframovoy - H ₂ [FG _6]. Të gjitha përbërjet e njohura tungsten konsiderohen më i rëndësishëm trioksid anhidrid tungsten ose tungsten, Tungstate, nje komponim me peroksi Me ₂ WO _X, një substancë që rrjedhin nga S, C, dhe grupi halogjen elemente.

Pronat e një natyre fizike

Tungsten është një metal dritë gri me shkëlqim. Temperatura Tungsten gjatë shkrirjes dhe valë të arrijë lartësi të larta Celsius krahasuar me metale të tjera. Ka spekulime se seaborgium ka pikë edhe më të madh shkrirjes performancës dhe të vluar, por për shkak të faktit se ai "jeton" është shumë e vogël, është e pamundur të thuhet me siguri, pasi ajo nuk është provuar nga eksperimenti. Tungsten fillon të shkrihet në 3695 K, ndërsa të vluar, duke arritur në 5828 dendësia K. W Net është i afërt me ar - 19.25 gram për centimetër kub. Ai karakterizohet nga cilësi të paramagnetik. Në përputhje me parametrat e matjes Brinell ngurtësinë është 488 kg / mm ^2. Në njëzet gradë Celsius ka një resistivity prej 55 × 10 ^-9 Ohm * m, por në kushtet e temperaturës së 2700 ° C indeksit rezistencës rritet deri në 904 x 10 ^-9 Ohm * m. Tingulli reflektohet nga lëvizjet tungsten me një shpejtësi prej 4290 m / c.

Një prej metaleve të rënda me fortësi të lartë dhe pikën e shkrirjes së tungsten madhe konsiderohet. Pronat që janë të natyrshme në të, të përcaktuar vlerën e saj në tregun botëror dhe për të mundësuar përdorimin e gjerë. Aftësia për t'i bërë ballë temperaturave të larta mundëson të madhe të përdorimit në shkallë tungsten. Wire, fletët dhe shumë më tepër ju lejon për të krijuar mekanizma që shërbejnë shumë, shumë vite. Së jashtmi ngjashme me platin. Në shtetin pastër kur të nxehtë të 1600 ° C dhe mund të jenë të fallsifikuara.

Perdorimi i metalit kulluar

Metoda themelore e përdorimit tungsten - themeli si një material i fortë në industrinë metalurgjike.

Plastike dhe panënshtruar pronat - kjo është ajo që është e njohur për tungsten. Wire i këtij metali është i domosdoshëm në pajisjet destinuara për ndriçim. tuba dhe tuba foto të tjera me një vakum është përdorur gjithashtu gjerësisht W.

Argon saldim me hark nuk mund të bëjë pa të elektrodave të bëra me tungsten. Vakum rezistenca furre gjithashtu e përdorin atë si një element ngrohje, dhe ky aliazh metalik është përdorur si termoelement rhenium.

Dendësia e lartë e lejon që të përdorin atë si bazë për aliazh tipit të rëndë të përdorur si një kundërpeshë për forca të blinduara-ylli nallane core dhe projektil predha artilerie shigjete, core për forca të blinduara-ylli municion dhe madje Xhiro stabilizues fluturues raketave balistike.

Tungsten mund të shërbejë si një mjet i shkëlqyer të llojit jonizues i rrezatimit. Edhe pse ajo ka një dendësi të lartë dhe, sidomos kur krahasohet me plumb konvencionale, nga pesha e një nivel të barabartë siguruar veshje të mbrojtjes ose pajisje të vendosura me përdorimin e tij më të lehtë. Pronat Infusibility dhe fortësi të komplikojë përpunimin, dhe për këtë arsye në raste të tilla shpesh janë lidhjet e tungsten dhe nikelit, si dhe hekur, bakër dhe metale të tjera.

Në industrinë e për të krijuar një shumëllojshmëri të produkteve të ngurta duke përdorur tungsten. Fletë, pluhur tungsten, dhe një kallam-elektroda - një nga format më të zakonshme të prodhimit të W.

Perdorimi i komponimeve

Machining e metaleve të ndryshme, si dhe materialet që përbëjnë natyrën jo-metalike të ndërtimeve inxhinierike, shpimit dhe procesin e minierave duke përdorur lidhjeve të forta dhe materiale të përbërë lloji në bazë të karabit tungsten, një përzierje e karabit titan, tantal karabit dhe karabit tungsten. Pulla tungsten bëra nga këto materiale janë të ndarë në T30K4, T5K10, VK25, VK8, QV 15 T15K4, BK2, dhe VK6 VK4. Pulla grup TT përdoret vetëm për kushtet shumë të vështira të përpunimit në rritjen e kompleksitetit. Një shembull kryesor mund të shërbejë si një shok-proces shpimit rrotullues shpues apo material të qëndrueshme të prodhimit të fallsifikimit të çelikut me rezistencë të lartë të ngrohjes. W është përdorur si një element alloying për çelik dhe lidhjeve të bazuar në hekur. "Shpejtësi të lartë" çeliku germa etiketë duke filluar me P, më shumë se 90% e pjesës përbëhet tungsten.

Disa herë komponimet ndryshme tungsten janë përdorur si katalizator ose pigmente, lubrifikues temperaturë të lartë për kalimin e energjisë së nxehtësisë në forme elektrike.

Tungsten dhe biologji

metalike Tungsten nuk është konsideruar i rëndësishëm në biologji, por disa baktere dhe archaea si pjesë e enzimeve të tyre kanë këtë komponent, e cila është në vend aktiv. Burime Përafërsisht thellë lloj Hidrotermal archaebacteria live-hyperthermophiles, konsiderohen të varur nga tungsten obligately. Prania e këtij metali në përbërjen enzimë konsiderohet si një relike e periudhës së hershme Archean, me fjalë të tjera, ajo mund të përballojë për të supozojmë se paraqitja e hershme e jetës në tokë, u zhvillua me pjesëmarrjen e W.

Si pjesë dominuese e metale të tjera, tungsten pluhuri shkakton acarim të organeve të frymëmarrjes.

format Izotopet

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Tungsten origjinë natyral përbëhet nga një përzierje të pesë formave të ndryshme të izotope, përkatësisht: ¹⁸⁰ W (0135 wt%.), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ (W 14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) dhe ¹⁸⁶ W (28,41%). Valenca tungsten variabel dhe gjithmonë korrespondon me numër 2 deri në 6, në çdo formë izotopit.

Deri në vitin 2016 ai ishte i njohur tashmë tridhjetë e gjashtë forma artificiale e tungsten identifikuar radionuclides bëra nga njeriu me numrat masive 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197. Open tungsten natyrale radioaktiviteti ishte në vitin 2003, por shkalla e saj është jashtëzakonisht i ulët, e cila korrespondon me rreth dy disintegrations per gram në vit, dhe gjendja e kësaj kalbjes është metalike α-aktiviteti.

në përfundim

Pjesa më e madhe e metalit ekzistuese pabindur është tungsten. Prona e natyrshme, të na lejojë për të gjetur një vend në një gamë të gjerë të aktiviteteve njerëzore industriale, nga inxhinieri dhe duke përfunduar me mbrojtjen nga rrezatimi. Metal është hapur afërsisht dy herë, dy vjet larg, por as Shile as vëllezërit Eluard vërtetë nuk pretendojnë të meritës në nder të zbulimit të tij. Valenca e tungsten është e ndryshueshme dhe të merr një vlerë prej dy deri në gjashtë, por, siç u diskutua më parë, forma më e qëndrueshme ka gjashtë Valence. Ajo është shumë rezistent ndaj korrozionit, mund te reagojne me alkali dhe tretur në një përzierje të acideve hydrofluoric dhe nitrik.

Pulla Tungsten ndarë në një numër të madh të llojeve të në përputhje me metodën e ekzekutimit, forma në të cilën metali, dhe fusha e saj e aplikimit. Ka shumë forma të izotop saj, dhe elementi në natyrë është shënuar dobët veti radioaktive dhe shumë ngadalë shpërbëhet. Baza për një shumicë të pjesëve dhe pjesëve të këmbimit, një gamë të gjerë të pajisjeve dhe pajisjet e përdorura nga njeriu, ajo është e tungsten. Edhe çmimi për kilogram metali është mjaft e lartë, por megjithatë kjo nuk do të zvogëlojë kërkesën për të, për shkak të cilësisë së tij të korrespondojë me vlerën që ai kërkoi.