Na kemijska svojstva volframa. Karakteristike i primjene volframa

Volfram - je hemijski element u periodnom sistemu, koji spada u grupu VI. U prirodi volfram nastaje kao mješavina pet izotopa. Na konvencionalan način i pod konvencionalnim uvjetima, to je solidan metal srebrno-sive boje. Takođe je najviše vatrostalnih svih metala.

Osnovna svojstva volframa

Volfram - metal koji ima izuzetan fizičkim i hemijskim svojstvima. U skoro svim granama moderne proizvodnje koristi se volfram. Formula obično se izražava kao oksid oznake - WO _3. Volfram je najviše vatrostalni metal. Pretpostavlja se da je samo seaborgij može biti još tugoplavok. Ali, sve dok se ne može tvrditi, kao seaborgij ima vrlo kratak rok trajanja.

Ovaj metal ima specifičnu fizičkim i hemijskim svojstvima. Volfram ima gustoću od 19300 kg / m ^3, njena temperatura topljenja je 3410 ° C. Na ovaj parametar je drugi samo na ugljen - grafit ili dijamant. U prirodi volfram javlja kao pet stabilnih izotopa. Njihova masovna brojeve u rasponu od 180 do 186. Tungsten ima valenciju u 6. minuti, a jedinjenja može biti 0, 2, 3, 4 i 5. metala također ima dovoljno visokom nivou toplotne provodljivosti. Za volfram, cifra je 163 W / (m * stupnjeva). Prema ovom objektu, čak i ona prelazi jedinjenja kao što su aluminijum legura. Mass volfram zbog svoje gustoće koja je jednaka 19kg / m ^3. Stupanj oksidacije volfram kreće 2-6. metal ima kisela svojstva, a niža u najviši stupanj njegove oksidacije - osnovne.

Tako legure nižih volfram jedinjenja smatraju nestabilan. Najotporniji su spojevi koji imaju diplomu od šest. Oni pokazuju najkarakterističnijih i kemijska svojstva metala. Volfram ima tendenciju da lako formirati komplekse. Ali metal volfram je obično vrlo otporna. Počinje za interakciju sa kiseonikom samo na temperaturi od 400 ° C. Kristalne rešetke volframa se odnosi na tijelo centrirana kubična tipa.

Interakcija s drugim kemikalijama

Ako je volfram meša sa suhom fluor, baze se može dobiti pod nazivom "heksafluorid", koji se topi na 2,5 temperatura ° C, a ključa na 19,5 ° C. Sličan materijal se dobija kada se spoj volframa s hlora. Ali za ovu reakciju zahtijeva prilično visoke temperature - oko 600 ° C. Međutim, supstanca lako opire destruktivnog djelovanja voda i praktično ne podložne promjenama u hladnom. Tungsten - metal, što nije bez reakcije kisika proizvodi raspada u baze. Međutim, lako se rastvara u mješavinu HNO ₃ i HF. Većina glavnih hemijskih jedinjenja volframa - je njegova trioksid WO _3, H ₂ WO ₄ - tungstic kiseline i njenih derivata - Tunstati soli.

Može se uzeti u obzir neke od kemijskih svojstava volframa iz reakcije jednadžbe. Na primjer, formula WO ₃ + 3H ₂ = W + 3H ₂ O. To se oporavio od volfram oksid ispoljava svoju imovinu za interakciju sa vodika. Ova jednačina odražava proces dobivanja ga iz volfram-trioksid. Sljedeće formule označava takvu imovinu kao volfram praktične Nerastvorljivost u kiselinama: W + 2HNO3 + 6HF = WF6 + 2NO + 4H2O. Jedan od najznačajnijih supstance koje sadrže volfram karbonil obzir. Nje i dobiti gusta ultratanki sloj čistog volframa.

Povijest otkrića

Volfram - metal koji dobija ime po latinskom jeziku. Prevedeno to znači "vuka penu". Ova neobična ime pojavilo zbog ponašanja metala. Prateće minirana rude kositra, volframa, Tin umešala izbor. Zbog toga u procesu taljenja šljake formira samo. Ovaj metal je rekao da "jede Tin kao vuk jede ovcu." Mnogi se pitaju koji je otkrio kemijski element volfram?

Ovo naučno otkriće je napravljena istovremeno na dva mjesta od strane različitih naučnika, nezavisno jedan od drugog. 1781 hemičara Scheele Švedske dobio je takozvani "težak kamen", izvođenje eksperimenata sa dušične kiseline i Scheelite. 1783., braća hemičara ime Španije, Eluard i prijavio je otkriće novog elementa. Tačnije, oni su otvorili volfram oksid otopljen u amonijak.

Legura sa drugim metalima

Trenutno razlikuju jednofazni i višefazni legure volframa. Oni sadrže jedan ili više suvišnih elemenata. Najpoznatiji spoj - je legura volframa i molibdena. Dodavanje molibden volfram prenosi snagu pod tenzijom. Također u kategoriji jednofazni legure volframa pripadaju spojevi s titan, hafnija, cirkonijumu. Najveći plastičnost volframa prilogu renijum. Međutim, u praksi primijeniti legure - proces prilično dugotrajan, kao Renijum je vrlo teško dobiti.

Od volfram je jedan od najvažnijih vatrostalnog materijala, prijema legure volframa - nije lak zadatak. Kada se ovaj metal tek počinje kuhati, drugi su već kreću u tečnom ili gas države. Ali moderni naučnici su u mogućnosti da dobije legura pomoću elektrolize. Legure koje sadrže volfram, nikla i kobalta, koriste se za primjenu zaštitni sloj na krhkim materijalima.

U modernom metalurgije pripremili legura pomoću volfram u prahu. Da biste napravili potrebne posebne uvjete, uključujući stvaranje vakuuma okruženja. Jer neke funkcije volframa interakcije s drugim elementima proizvođači čelika radije legura ne stvaraju dvije faze karakteristike, i koristeći 3, 4 ili više komponenti. Ove legure su posebno izdržljivi, ali sa jasnim formula usklađenosti. Na najmanji odstupanje postotak komponente legure mogu pretvoriti krte i neupotrebljive.

Tungsten - element, koji se koristi u umjetnosti

Iz tog metala filamenata običnih žarulja. Također, rendgenske cevi aparat koji se sastoji od vakuum peći će se koristiti na ekstremno visokim temperaturama. Čelik, koji uključuje volfram ima vrlo visok nivo snage. Takve legure se koriste za proizvodnju alata u različitim oblastima: za bušenje, medicina, inženjering.

Glavna prednost jedinjenja, i volframa čelika - otpornost na trošenje unlikelihood oštećenja. Najpoznatija građevina u leguri volframa se zove "pobijediti". Također ovaj element je naširoko koristi u kemijskoj industriji. Sa svojim toga stvorio pigmenata boje. Posebno naširoko koristi u ovoj oblasti dobila volfram oksid 6. Koristi se za proizvodnju volfram karbida i halogenida. Drugo ime za ovaj materijal - volfram trioksid. 6 Tungsten oksid se koristi kao žuti pigment u bojama za keramiku i proizvodi od stakla.

Koji su teški metali?

Svi volfram-based legure koje imaju visok indeks gustoće, pod nazivom teška. Oni su proizvedeni samo metodama metalurgije praha. Volfram je uvijek osnova za teške legure, pri čemu se sadržaj može biti do 98%. I ovaj metal dodaje se teških metala nikla, bakra i željeza. Međutim, oni mogu ući i krom, srebro, kobalt, molibden. Je najveću popularnost stekao legura privremeni boravak (volfram - nikal - željezo) i XIP (volfram - nikl - bakar). Visok nivo gustoće od ovih legura im omogućava da apsorbira opasne gama zračenja. Od ovih zamajci su napravljeni točkova, električnih kontakata, rotori za žiroskop.

volfram karbida

Približno polovina volframa se koristi za proizvodnju trajnih metala, posebno volframa karbida, koji ima temperatura topljenja od 2770 C. Volframkarbid je kemijski spoj, koji sadrži jednak broj atoma ugljika i volfram. Ova legura ima specifične kemijska svojstva. Volfram mu daje snagu, tako da prelazi ovaj pokazatelj čelika udvostručio.

Tvrdog metala se intenzivno koristi u industriji. Zato što se proizvodi za rezanje objektima biti vrlo otporne na visoke temperature i na habanje. I zbog ovog elementa je napravljen:

• Avioni dijelova, automobilskih motora.
• Detalji za svemirske brodove.
• Medicinski i kirurški instrumenti, koji se koriste u abdominalne hirurgije. Takvi alati su skuplji od konvencionalnih medicinskih čelika, ali su produktivniji.
• Nakit, posebno zaručničkog prstenja. Takva popularnost volfram vezana za svoju snagu, za bračni par koji simbolizira odnosa snaga, kao i izgled. Značajke polirana volfram u formi tako da ga jako dugo čuva ogledalo, sjajan izgled.
• Lopte za hemijske olovke luksuz.

Win - volfram

Otprilike u drugoj polovici 1920-ih, mnoge zemlje su počele proizvodi legure za reznih alata, koji su pripremljeni od volfram karbida i kobalta metala. U Njemačkoj, takva legura pod nazivom Vidya, u Sjedinjenim Američkim Državama - Karbolit. U Sovjetskom Savezu, takva legura se zove "pobijediti". Ove legure su bili odlični za liječenje od lijevanog željeza proizvoda. Win je keramika-metalne legure sa izuzetno visok nivo sigurnosti. Izrađuje se u obliku ploča različitih oblika i veličina.

proizvodnom procesu Pobedita je kako slijedi: uzeti od tvrdog metala u prahu, fini prah nikla ili kobalta, i sve je mješoviti i pritisnuo u posebnim kalupima. Prešanih ploča na taj način podvrgnut dalje termičke obrade. To daje vrlo teško legure. Ove ploče se koriste ne samo za rezanje od lijevanog željeza, ali i za proizvodnju bušilica alata. Tablice pobedita zalemljene na oprema za bušenje pomoću bakra.

Rasprostranjenost volfram u prirodi

Ovaj metal je vrlo malo širenje u okolinu. Nakon što su svi elementi 57 se odvija i prisutna je Clark volfram. Također, metal je minerali - Scheelite i volframit. Tungsten migrira u podzemne vode ili kao ion vlasnik ili u obliku raznih jedinjenja. Ali najveća koncentracija je zanemariv u podzemne vode. To je nekoliko stotinki mg / l, a praktično ne mijenja njihova kemijska svojstva. Volfram može biti pušten u prirodna vodna tijela iz postrojenja otpadnih voda i fabrikama.

Učinak na ljudski organizam

Tungsten jedva dođe u kontakt s vodom ili hranom. Može postojati opasnost od udisanja volframa čestica uz zrak na radnom mjestu. Međutim, bez obzira pripadaju u kategoriju teških metala, volfram je netoksičan. Tungsten trovanja javljaju samo kod onih koji su povezani sa proizvodnjom volframa. Stepen metala učinak na organizam može biti drugačija. Na primjer, volfram u prahu, od tvrdog metala, a takva supstancu kao anhidritnih tungstic kiselina, može izazvati oštećenje pluća. Njegov glavni simptomi - slabost, groznica. Težim simptomima nastaju kada otrovala legure volframa. To se dešava ako se udiše legura prašine i dovodi do bronhitis, plućni fibroza.

Metalik volfram, pada unutar ljudskog tijela, ne apsorbira u crijevima i postepeno prikazana. Može predstavljati veliku opasnost volframa spojevi koji pripadaju u vodi. Oni se talože u slezine, kosti i kožu. Duže izlaganje volframa spojevi se mogu javiti simptomi kao što su krhki nokti, piling kože, razne vrste dermatitisa.

Zalihe volfram u raznim zemljama

Najveći resursi volfram se nalaze u Rusiji, Kanadi i Kini. Naučnici predviđaju da će na domaćem teritoriju nalazi oko 943.000 tona ovog metala. Ako vjerujemo ovim procjenama, ogromna većina rezervi nalazi se u Južnom Sibiru i na Dalekom istoku. Vrlo malo se zna frakcija resursa - to je samo oko 7%.

Po broju dokazano depozita volfram Rusija je drugi samo u Kinu. Većina njih nalazi se u oblasti Kabardino-Balkaria i Burjatija. Ali u ovim oblastima ne proizvodi čist volfram i njegove rude također sadrži molibden, zlato, bizmut, telurijum, skandijum, i drugih supstanci. Dvije trećine volumena rezultira volframa istražiti izvore uvukla u vatrostalne ruda, gdje je glavni volframosoderzhaschim mineral je Scheelite. Udio legkoobogatimyh rude račune za samo trećinu proizvodnje. Karakteristike volfram proizvedenih u Rusiji je niža nego u inostranstvu. Rude sadrže veliki procenat volfram trioksida. U Rusiji, vrlo malo metal aluvijalnim naslagama. Tungsten Sands su lošeg kvaliteta sa dosta oksida.

Volfram u privredi

Globalna proizvodnja volfram počela da raste od oko 2009. godine, kada sam počeo da se oporavlja azijske industrije. Najveći proizvođač volfram je Kina. Na primjer, u 2013. godini udio proizvodnje u ovoj zemlji čine 81% svjetske ponude. Oko 12% potražnje za volfram povezani sa proizvodnjom rasvjetnih tijela. Prema riječima stručnjaka, korištenje volframa u ovom području će se smanjiti za vrijeme tretmana sa LED i fluorescentne svjetiljke u domaćem okruženju i na radnom mjestu.

Vjeruje se da će biti sve veća potražnja za volfram u proizvodnji elektronske opreme. Visoke otpornosti na habanje volframa i njene sposobnosti da se održi struje čine ovaj najpogodniji metala za proizvodnju regulatora napona. Međutim, u smislu potražnje je i dalje prilično mali, a procjenjuje se da će do 2018. rasti za samo 2%. Međutim, prema Naučnici ona predviđa da će u bliskoj budućnosti treba da se desi povećane potražnje za cementirana karbida. To je zbog rasta automobilske proizvodnje u SAD-u, Kini, Europi i povećanje u rudarskoj industriji. Vjeruje se da će do 2018. godine potražnja za volfram će se povećati za 3,6%.