Kemialliset ominaisuudet volframia. Ominaisuudet ja käyttötarkoitukset volframia

Volframi - on alkuaine jaksollisen, joka kuuluu ryhmään VI. Luonnossa volframi tapahtuu seosta viisi isotooppeja. Tavanomaisella tavalla ja tavanomaisissa olosuhteissa, se on kiinteä metalli hopea-harmaa väri. Se on myös kaikkein tulenkestävät kaikki metallit.

Perusominaisuudet volframi

Volframi - metallista, joka on merkittävä fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Lähes kaikki haarat nykyaikaisen tuotannon käytetään volframia. Kaavan yleensä se ilmaistaan metallioksidia nimityksiä - WO _3. Volframi on kaikkein tulenkestävästä metallista. Oletetaan, että vain seaborgium voi olla vieläkin tugoplavok. Mutta niin kauan kuin se ei ole mahdollista todeta, koska seaborgium on hyvin lyhyt käyttöikä.

Tämä metalli on erityiset fyysiset ja kemialliset ominaisuudet. Volframi tiheys on 19300 kg / m ^3, sen sulamislämpötila on 3410 ° C: ssa Tällä parametrilla on toinen vain hiili - grafiitti tai timanttia. Luonnossa volframi esiintyy viisi stabiilit isotoopit. Niiden massa numerot on alueella 180 186. Tungsten on valenssi on 6 minuuttia, ja yhdisteet, se voi olla 0, 2, 3, 4 ja 5. metalli on myös riittävän korkea lämmönjohtavuus. Volframi, luku on 163 W / (m * °). Mukaan tämä ominaisuus, vaikka se ylittää yhdisteet, kuten alumiiniseokset. Massa volframi, koska sen tiheys, joka on yhtä suuri kuin 19 kg / m ^3. Hapetusaste volframia vaihtelee 2-6. metalli on happamia ominaisuuksia, ja alempi suurimmassa määrin sen hapettumisen - perus-.

Näin seokset alempien volframi yhdisteitä pidetään epävakaa. Kestävin ovat yhdisteitä, joiden aste on kuusi. Niillä on tyypillisin ja kemialliset ominaisuudet metallia. Volframi on taipumus muodostaa helposti komplekseja. Mutta metalli volframi on yleensä hyvin kestävä. Se aloittaa vuorovaikutuksen hapen kanssa vain lämpötilassa +400 ° C Kidehilan volframi koskee kehon kuutiomainen tyyppi.

Vuorovaikutus muiden kemikaalien

Jos volframi sekoitetaan kuivan fluori, yhdiste voidaan saada nimellä "rikkiheksafluoridi", joka sulaa lämpötilassa, joka on 2,5 ° C ja kiehuu 19,5 ° C: ssa Samanlainen materiaali saadaan, kun yhdiste volframia klooria. Mutta tämä reaktio vaatii melko korkean lämpötilan - noin 600 ° C: ssa Kuitenkin aine helposti kestää tuhoisa vaikutus veteen ja käytännössä muuttumattomat kylmässä. Volframi - metallin, joka ei ole ilman happea reaktio tuottaa liuottamalla emäkset. Kuitenkin, se on helposti liuotetaan seokseen, jossa oli HNO ₃ ja HF. Useimmat suuret kemiallisten yhdisteiden volframia - on sen trioksidi WO _3, H ₂ WO ₄ - volframihappoa ja sen johdannaiset - volframaatit suolat.

Voidaan harkita joitakin kemiallisten ominaisuuksien volframia Reaktioyhtälöiden. Esimerkiksi, kaavan WO ₃ + 3H ₂ = W + 3H _2O On talteen volframi metallioksidin ilmenee sen kohde vuorovaikutuksessa vedyllä. Tämä yhtälö ilmentää prosessi saada se volframitrioksidista. Seuraava kaava tarkoittaa tällainen ominaisuus kuten volframi käytännön liukenemattomuus hapot: W + 2HNO3 + 6HF = WF6 + 2NO + 4H2O. Yksi merkittävimmistä sisältävien aineiden volframia karbonyyli harkita. Siitä ja saada tiheä ultrathin pinnoite puhdasta volframia.

Historia löytö

Tungsten - metalli, joka on saanut nimensä latinan kielen. Käännetty se tarkoittaa "suden vaahtoa". Tämä epätavallinen nimi ilmestyi johtuivat metallin. Oheisiin louhitaan malmia tina, volframi, tina puuttui valinta. Sen takia, että sulatuksessa kuonan muodostuu vain. Tämä metalli on sanonut, että hän "syö tinaa kuin susi syö lampaita." Monet ihme joka löysi alkuaine volframi?

Tämä tieteellinen löytö tehtiin samanaikaisesti kahdessa eri tutkijat, toisistaan riippumatta. Vuonna 1781 kemisti Scheele Ruotsin sai niin kutsuttu "raskas kivi", tehdä kokeita typpihapolla ja scheeliitin. Vuonna 1783 veljekset kemistit Espanjasta, Eluard nimi myös raportoitu löytö uuden elementin. Tarkemmin sanottuna ne on avattu volframioksidia liuotettiin ammoniakin.

Lejeerinkejä muiden metallien kanssa

Nykyisin erottaa yhden vaiheen ja monivaiheinen volframiseokset. Ne sisältävät yhtä tai useampaa vierasta elementtejä. Tunnetuin yhdiste - on metalliseos, volframia ja molybdeeniä. Lisäämällä molybdeeniä volframi antaa lujuutta jännityksen alaisena. Myös luokkaan yhden vaiheen volframi seokset kuuluvat titaanin kanssa, hafnium, zirkonium. Suurin plastisuus volframi liitteenä reniumia. Kuitenkin käytännössä soveltaa metalliseos - melko aikaa vievä prosessi, koska Renium on hyvin vaikea saada.

Koska volframi on yksi tulenkestävien materiaalien, vastaanottava volframiseokset - ei ole helppo tehtävä. Kun tämä metalli on juuri alkanut kiehua, toiset ovat jo liikkuu neste tai kaasu tilassa. Mutta nykyajan tutkijat voivat saada seokset elektrolyysin avulla. Seokset, jotka sisältävät volframia, nikkeliä ja kobolttia, käytetään levittämään suojaava kerros hauras materiaaleja.

Moderni metallurgisen teollisuuden valmistetaan myös seokset käyttäen volframi jauhetta. Luomaan tarvittavat erityiset ehdot, muun muassa sellaisen tyhjössä. Koska joitakin ominaisuuksia volframi vuorovaikutusta muiden elementtien kanssa teräksentuottajille mieluummin seokset eivät luo kaksivaiheinen ominaisuudet, ja käyttäen 3, 4 tai useampia komponentteja. Nämä seokset ovat erityisen kestäviä, mutta selkeitä noudattamista kaavoja. Pienintäkään poikkeama prosentteina lejeeringin komponentit voivat kääntyä hauras ja käyttökelvoton.

Volframi - elementti, jota käytetään alalla

Tästä metalli teki hehkulampun tavalliset lamput. Myös, röntgenputki, joka käsittää tyhjiöuunissa voidaan käyttää erittäin korkeissa lämpötiloissa. Teräs, joka sisältää volframi on erittäin korkea lujuus. Tällaisia seoksia käytetään valmistukseen työkaluja eri aloilla: Poraus, lääketieteen, tekniikan.

Tärkein etu yhdisteiden, ja volframi teräs - kulutuskestävyys on epätodennäköistä vaurioita. Tunnetuin rakennus volframiseos kutsutaan "voittaa." Myös tätä elementtiä käytetään laajalti kemianteollisuudessa. Sen lisäksi luodaan maalipigmentteinä. Erityisesti käytetään laajalti tällä alalla saadaan volframioksidia 6. Sitä käytetään tuotannossa volframikarbidien ja halidit. Toinen nimi tälle materiaalille - volframitrioksidista. 6 Volframi oksidia käytetään keltaisena pigmenttinä maaleissa keramiikka ja lasi tuotteita.

Mitkä ovat raskasmetalleja?

Kaikki volframi-seoksia, joilla on korkea tiheys indeksi, kutsutaan raskaiksi. Ne valmistetaan vain menetelmillä pulverimetallurgian. Volframi on aina perusta raskas metalliseos, jossa pitoisuus voi olla jopa 98%. Myös tämä metalli lisätään raskasmetallien nikkelin, kuparin ja raudan. Ne voivat kuitenkin tulla ja kromi, hopea, koboltti, molybdeeni. Suurin suosio sai tilapäisen oleskeluluvan seokset (volframi - nikkeli - rauta) ja XIP (volframi - nikkeli - kupari). Korkea tiheys näiden seosten avulla ne voivat imeä vaarallisia gammasäteilyä. Näiden vauhtipyörät ovat pyörät, sähköiset kontaktit, roottorien gyroskooppi.

volframikarbidi

Noin puoli volframin tuottamiseen käytetty kestäviä metalleja, erityisesti volframikarbidi, joka on sulamislämpötila on 2770 C. Volframikarbidi on kemiallinen yhdiste, joka sisältää yhtä monta hiiliatomia ja volframi. Tämä seos on erityisiä kemiallisia ominaisuuksia. Volframi antaa sille voimaa niin, että se ylittää tämän indikaattorin terästä kaksinkertaistui.

Volframikarbidia käytetään laajasti teollisuudessa. Koska se on valmistettu leikkaus esineitä hyvin kestää korkeita lämpötiloja ja kulutusta. Myös siksi tämä seikka on tehty:

• Lentokoneen osia, auton moottorit.
• Tiedot avaruusaluksia.
• Lääketieteelliset ja kirurgiset instrumentit, joita käytetään vatsaleikkaus. Tällaisia välineitä ovat kalliimpia kuin perinteisen lääketieteen teräs, mutta ne ovat tuottavampia.
• Koruja, erityisesti kihlasormuksista. Tällaisen suosion volframi liittyy sen vahvuus, että aviopari, joka symboloi voimaa suhteita sekä ulkonäkö. Ominaisuudet kiillotettu volframi siinä muodossa siten, että se hyvin pitkän aikaa säilyttää peili, kiiltävän pinnan.
• Pallot kuulakärkikynät ylellisyyttä.

Win - volframiseos

Noin toisella puoli 1920, monet maat ovat alkaneet valmistettu metalliseokset leikkurit, jotka ovat valmistetut volframikarbidin ja koboltin metallia. Saksassa tällainen metalliseos kutsutaan Vidya, Yhdysvalloissa - Karbolit. Neuvostoliitossa tällainen metalliseos kutsutaan "voittaa." Nämä seokset olivat erinomaisia hoitoon valurauta tuotteita. Voitto on keraaminen-metalliseos, jolla on erittäin korkea turvallisuustaso. Se on tehty levyjen muodossa eri muotoisia ja kokoisia.

Pobedita valmistusprosessi on seuraava: ottaa volframikarbidijauhetta, hienojakoisen nikkelin tai koboltin, ja kaikki sekoitetaan ja puristetaan erikoisvalumuotit. Puristettu levy kohdistuu siis edelleen lämpökäsittelyn. Tämä antaa erittäin kova seos. Näitä levyjä ei käytetä ainoastaan leikkaamiseen valurautaa, mutta myös valmistuksessa pora työkaluja. Levyt pobedita juotettu porauskalusto käyttäen kuparia.

Esiintyvyys volframi luonnossa

Tämä metalli on hyvin vähän leviämistä ympäristöön. Sen jälkeen, kun kaikki osat 57 se tapahtuu, ja on läsnä Clark volframia. Myös metalli on mineraaleja - scheeliitin ja wolframite. Volframi kulkeutuu pohjaveteen tai ioni omistavat muodossa tai erilaisten yhdisteiden. Mutta suurin pitoisuus on vähäinen pohjaveden. Se on muutaman sadasosan mg / l, ja käytännössä ei muuta niiden kemiallisia ominaisuuksia. Volframi voidaan vapauttaa myös luonnollisiin vesistöihin jätevesistä laitokset ja tehtaat.

Vaikutus ihmiskehoon

Volframi tuskin joutuu kosketuksiin veden tai ruoan. Voi olla hengittämistä volframi hiukkasia ilman mukana työpaikalla. Huolimatta luokkaan kuuluvien raskasmetallien, volframi on myrkytön. Volframi myrkytys esiintyvät vain ne, jotka liittyvät tuotannon volframi. Aste metallin vaikutus kehoon voi olla erilainen. Esimerkiksi, volframi jauhe, volframikarbidi, ja tällaista ainetta kuten anhydriitti volframihappoa, voi aiheuttaa keuhkovaurioita. Sen tärkeimmät oireet - huonovointisuus, kuume. Vakavampia oireita ilmenee, kun myrkytetty volframiseokset. Tämä tapahtuu pölyn seokset ja johtaa keuhkoputkentulehdus, keuhkofibroosi.

Metallinen volframi, kuuluvat ihmisen kehon sisällä, ei imeydy suolessa ja vähitellen näytetään. Voi edustaa suuri vaara volframiyhdisteistä kuuluvat liukenevia. Ne on talletettu pernassa, luut ja nahka. Pitkittynyt altistuminen volframi yhdisteiden voi esiintyä oireita, kuten hauras kynnet, ihon kesiminen, erilaisia ihottumaa.

Varastot volframia eri maissa

Suurin volframi resurssit ovat Venäjällä, Kanadassa ja Kiinassa. Tutkijat ennustavat, että Kotimaassa sijaitsee noin 943000 tonnia tämän metallin. Jos uskomme nämä arviot, valtaosa varantojen sijaitsee Etelä-Siperiassa ja Kaukoidässä. Hyvin vähän tiedetään resurssien murto - se on vain noin 7%.

Useissa todistettu talletukset volframia Venäjä on Kiinan jälkeen toiseksi. Useimmat niistä sijaitsevat alueilla Kabardino-Balkarian ja Burjatian. Mutta näillä aloilla ei synny puhdasta volframia ja sen malmi sisältää myös molybdeeniä, kulta, vismutti, telluuri, skandium, ja muita aineita. Kaksi kolmasosaa tilavuudesta tuloksena volframi tutkitaan lähteistä koteloitu tulenkestävät malmit, jossa tärkein volframosoderzhaschim mineraali on scheeliitin. Osakkeen legkoobogatimyh malmin osuus on vain kolmannes tuotannosta. Ominaisuudet volframi tuotettu Venäjällä on pienempi kuin ulkomailla. Malmit sisältävät suuren prosenttiosuuden volframitrioksidista. Venäjällä, hyvin harvat metallia tulva talletukset. Volframi hiekka ovat huonolaatuisia paljon oksideja.

Volframi taloudessa

Global volframi tuotanto alkoi kasvaa noin 2009, kun aloin toipua Aasian teollisuudelle. Suurin tuottaja volframia on Kiinassa. Esimerkiksi vuonna 2013 osuus valmistuksen tässä maassa osuus oli 81% maailman tarjonta. Noin 12% kysynnästä volframi liittyvä tuotanto valaisimia. Asiantuntijoiden mukaan käyttöön volframi tällä alueella vähenee hoidon aikana LED ja loistelamput kotiympäristössä ja työpaikoilla.

Uskotaan, että siellä on kasvava kysyntä volframia tuotannon elektroniikkalaitteissa. Suuri kulutuskestävyys volframia ja sen kykyä ylläpitää sähkön tekevät sopivin metalli tuotantoon regulaattorin. Kuitenkin kannalta kysyntä on edelleen melko pieni, ja on arvioitu, että vuoteen 2018 mennessä se kasvaa vain 2%. Kuitenkin mukaan Tutkijat ennustavat, että lähitulevaisuudessa tulisi tapahtua kasvaneen kysynnän kovametalliin. Tämä johtuu kasvusta autoteollisuuden tuotantoa Yhdysvalloissa, Kiinassa, Euroopassa, ja kasvu kaivosteollisuudessa. Uskotaan, että vuoteen 2018 mennessä, kysyntä volframi kasvaa 3,6%.