Volframi valenssi. Ominaisuudet ja soveltaminen volframi

Lisää artikkeleita avulla tutustumaan fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet volframia, katso yksityiskohdat hänen oleskelunsa luonteen, tuotantopaikka, avaaminen tarinan, ja paljon muuta.

Volframi (W)

Volframi - on osa jaksollisen Mendeleev on seitsemäskymmenesneljäs atomi numero vastaa Latin merkki W. tavanomaisissa olosuhteissa on harmaa-hopea väri, kiiltävä, kova. Kaikista metalli volframi on kaikkein tulenkestävä. Suurempi kuin W, sulamispiste ainoastaan ei-metalli - hiili. Sillä on korkea kemiallinen kestävyys. Valence volframia - muuttujan.

Historia löytö

Ruotsin kemisti Carl Wilhelm Scheele vuonna 1781, jotka harjoittavat käsittelyä scheeliitin typpihappoa, voisi tuottaa volframitrioksidista - "raskas kivi" keltainen. Kaksi vuotta myöhemmin, jo vuonna 1783-m, kaksi veljeä Eluard, kemistit kotoisin Espanjasta, yleisölle ilmoitettiin, että he voisivat saada wolframite uusi metalli ja oksidi - volframi.

Moderni Yhdysvalloissa, Ranskassa ja Britanniassa käytettiin nimeä volframi volframi, joka kääntää ruotsalaisilta kuin "raskas kivi". Alunperin sana tarkoitti wolframium mineraali wolframite. Myöhemmin se siirtyi itse metallia.

Volframia luonnossa

Laskelmien mukaan Vinogradova, Clarke määrä volframi maankuoren on noin 1,3 g / t. Keskimääräinen pitoisuus kiviä vuoristot, r / t: hapan kiviä - 1,9, keskiarvo - 1,2, perus - 0,7 ultrabasic - 0,1.

Suurimmat varannot tämän metallin on keskittynyt Kiinassa, Yhdysvalloissa, Kanadassa ja Kazakstanin kaltaisissa maissa Bolivia, Portugali, Uzbekistanin, Venäjän ja Etelä-Korea on pieni verrattuna edellä mainittujen valtioiden varastoja. Vuonna tuottaa noin 49-50000000 tonnia, josta 41 tuottaman Kiinan, Venäjän osuus vastaa 3,5 tonnia, Kazakstan - 0,7, ja Australia - 0,5 tonnia.

Teollisuudessa tärkein tehtävä annetaan wolframite ja scheeliitin. Mineraalit wolframite usein keskittynyt graniittikallioilla ja niiden keskimääräinen pitoisuus vastaa yhtä tai kahteen prosenttiin. Useimmat tuottajamaat vientiä volframi. . Hinta tämä metalli on melko korkea, ja se voi vaihdella riippuen merkki ja tyyppiä, jossa se myydään (2172-6250560 hieroa.). Suurimpia viejiä volframi pidetään Britanniassa, Kiinassa ja Australiassa. Tuotu suuria määriä Yhdysvalloissa, Saksassa, Englannissa ja Japanissa.

Menetelmät

Valmistamiseksi, volframi - prosessi, joka koostuu useista vähitellen toimia. Ensimmäinen eristetty trioksidi WO ₃ malmista keskittyy kanssa toipuminen jälkeen menee metallijauheen vedyn kanssa olosuhteissa, noin 700 ° C: ssa Johtuen erittäin korkea sulamispiste paras tapa saada tämä metalli on keino pulverimetallurgisesti. Ensimmäisessä vaiheessa volframijauhe painetaan, sijoitetaan sitten vetyatmosfäärissä ja sintrataan olosuhteissa noin 1200-1300 ° C: ssa Alistetaan edelleen sähkövirran ja kuumennuslämpötila tislataan kolme tuhatta astetta, tämä prosessi liittyy sintraamalla, ja metalli muuttuu monoliitti. Jatkovalmistelun volframia ja sen puhdistus tuloksena monoliitti materiaaleja esiintyy olosuhteissa vyöhykkeen sulamisen. Kuitenkin, volframi jauhe - tämä ei ole ainoa valmisteen muodosta, joka metalli. Valmistuksessa W pyrolyysistä kloridien se voidaan saada jo metallisessa muodossa, mutta ei kompakti ja jauhe.

Kemialliset laatuominaisuudet

Volframi on valenssi muuttujan merkin, kahdesta kuuteen. Vakain muoto kestää kuudenneksi valenssi. Di- ja kolmiarvoisen muodot yhdisteet ovat epästabiileja ja niillä ei ole erityistä merkitystä, käytännössä ei käytetä. Volframi on hyvin korroosiota metalleja. Huoneen lämpötila sallii sen jatkuvaa asemaan joutumatta korroosiota; saavuttaa hehkumistila lämpötila alkaa hapettua, muodostaen volframioksidia (VI). On toinen sarjassa stressi ja kustannusten takana vety. Käytännössä liukene fluorivetyhappoon ja laimeaa rikkihappoa. Typpihappo ja kuningasvettä aiheuttaa pinnan hapettumista prosessi. Liukeneminen mahdollista vetyperoksidia.

Seosta, jossa oli fluorivetyhapon ja typpihapon liukenee hyvin volframi:

2W + 4HNO ₃ + 10HF à WF ₆ + WoF ₄ + 4NO (kaasun kehittyminen) + 7H ₂ O.

Kun läsnä on hapettimia voidaan saattaa reagoimaan sulan alkalin:

2W + 4NaOH ₃ + 3O ₂ à 2Na ₂ WO ₄ + 2 H _2O

Yllä olevissa esimerkeissä reaktiot tapahtuvat hyvin hitaasti, mutta saavuttaa tason 400 ° C ja volframi itsestään kuumeneva reaktion nopeutuu, samanaikaisesti muodostaen suuren määrän lämpöä. Reaktioissa hapenkulutuksen ulottua merkki 500 ° C, metalli yksin alkoi lämmetä.

Liuotetaan seokseen, fluorivetyhapon ja typpihapon johtaa muodostumista geksaftorvolframovoy happo - H ₂ [WF _6]. Kaikkien tiedossa volframi yhdisteitä pidetään tärkeimpänä anhydridin volframitrioksidista tai volframi, volframaattia, peroksiyhdistettä, jossa Me ₂ WO _X, peräisin oleva aine S, C, ja halogeeni alkuaineita.

Ominaisuudet fyysinen luonne

Volframi on vaaleanharmaa kiiltävää metallia. Volframi lämpötila sulatuksen aikana ja kiehuva saavuttaa korkeimmilla Celsius verrattuna muiden metallien kanssa. On spekuloitu, että seaborgium suorituskyky on entisestään kasvanut sulamis- ja kiehumispisteet, mutta koska hän "elämää" on hyvin pieni, on mahdotonta sanoa varmasti, koska sitä ei ole todistettu kokeellisesti. Volframi alkaa sulaa 3695 K, kun taas keittämällä, saavuttaa 5828 K. W Net tiheys on lähellä kultaa - 19,25 grammaa kuutiosenttimetriä kohden. Hän on ominaista paramagneettinen ominaisuuksia. Mukaisesti mittausparametrit Brinell-kovuus on 488 kg / mm ^2. Kaksikymmentä astetta on resistiivisyys 55 x 10 ^-9 ohmia * m, mutta olosuhteissa lämpötilan 2700 ° C: n resistiivisyys indeksi kasvaa jopa 904 x 10 ^-9 ohmia * m. Heijastunut ääni volframi liikkuu nopeudella 4290 m / c.

Yksi raskasmetallien korkea kovuus ja sulamispiste on valtava harkittu volframia. Ominaisuudet, jotka ovat ominaisia sen, määrittää sen arvo maailmanmarkkinoilla ja mahdollistaa laaja käyttö. Kyky kestää korkeampia lämpötiloja voidaan laajamittaisen käytön volframia. Lanka, levyt ja paljon muuta voit luoda mekanismeja, jotka palvelevat monia, monia vuosia. Ulkoisesti samanlainen platinaa. Puhtaassa tilassa, kun kuumennetaan 1600 ° C: ssa saattaa olla väärennetty.

Käyttö puhdasta metallia

Perusmenetelmää käyttäen volframi - perusta kuten tulenkestävästä materiaalista metallurgisen teollisuuden.

Muovi- ja tulenkestävät ominaisuudet - tämä on mitä tunnetaan volframia. Lanka tämän metallin on välttämätön tarkoitettuja laitteita valaistukseen. Kuva putket ja muut putket, joiden alipaine on myös laajalti käytetty W.

Argon Hitsaus voi tehdä ilman elektrodeja tehty volframia. Tyhjiö vastus uuniin myös käyttää sitä lämmityselementti, ja tämä metalliseosta käytetään renium termopari.

Suuren tiheyden ansiosta käyttää sitä pohjana raskaan tyyppi metalliseos käyttää vastapainona panssarin lävistävän ydin irto-ohjaimen ja ammuksen sagittaalinen kranaatteja, ydin panssari-lävistyksiä ammukset ja jopa gyroskoopin stabiloiva lentävät ballististen ohjusten.

Volframi voi olla erinomainen keino ionisoivaa tyyppisen säteilyn. Vaikka se on suurempi tiheys ja, erityisesti verrattuna tavanomaisen lyijyä, painosta yhtä tasoa, joka suojaa vaatteita tai laitteet sijaitsevat sen käyttöön helpompaa. Sulamaton ominaisuudet ja kovuus mutkistaa käsittelyä, ja siksi näissä tapauksissa ovat usein seoksia volframia ja nikkeliä, sekä rauta, kupari ja muut metallit.

Alalla luoda erilaisia kiinteitä tuotteita käyttämällä volframia. Arkki, volframi jauhe, ja sauva-elektrodit - yksi yleisimpiä muotoja ulostulon W.

Yhdisteiden käyttö

Koneistus eri metallien, sekä materiaalien, jotka muodostavat ei-metallinen luonne vesirakennustyöt, poraus- ja kaivos-, jossa käytetään vahvaa seokset ja komposiitti perustuvat materiaalit volframikarbidin, seos titaanikarbidin, tantaalikarbidilla ja volframikarbidi. Postimerkkejä volframi tehdyt jaetaan T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2, ja VK6 VK4. Postimerkit TT ryhmä käytetään ainoastaan hyvin vaikeasti työstöön olosuhteissa monimutkaistuminen. Hyvä esimerkki voi toimia shokki-prosessi pyörivä poraus lävistimen tai kestävästä materiaalista valmistus terästä, jolla on hyvä lämmönkestävyys. W käytetään seosaineena teräksen ja seokset perustuu rautaa. "Nopea" teräs lettered etiketti alkava P, enemmän kuin 90%: n osuus on n volframi.

Joskus eri volframi yhdisteitä käytetään katalyytteinä tai pigmenttejä, korkean lämpötilan voiteluaine siirtymistä lämpöenergian tulee sähköiseen muotoon.

Volframia ja biologia

Karbidimetallia ei ole merkittävä biologian, mutta jotkut bakteerit ja arkkien osana niiden entsyymien on tämä komponentti, joka on aktiivinen kohta. Noin syvä lähteet hydrotermisiin tyyppi archaebacteria live-hypertermofiilejä, pidetään riippuvaisia välttämättömästi volframia. Esiintyminen metallin Entsyymikoostumuksella pidetään jäänne varhaisen Archean ajan, toisin sanoen, se on varaa olettaa, että varhainen ulkonäkö elämää maapallolla tapahtui johon osallistui W.

Kuten suurimman osan muiden metallien, volframi pöly ärsyttää hengityselimiä.

lomakkeet isotoopit

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Volframi luonnollista alkuperää käsittää seoksen, jossa viisi eri isotooppien, nimittäin: ¹⁸⁰ W (0135 paino-.%), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) ja ¹⁸⁶ W (28,41%). Valenssi volframi muuttuja, ja aina vastaa määrä 2-6, missä tahansa muodossa isotoopin.

Vuoteen 2016 se oli jo tiedossa kolmestakymmenestäkuudesta ihmisen aiheuttamien keinotekoinen muotoja volframia tunnistettu radionuklidien massoittain 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197. Open volframi luonnollisen radioaktiivisuuden oli vuonna 2003, mutta sen määrä on erittäin pieni, mikä vastaa noin kaksi hajoamista grammaa kohti vuodessa, ja ehto tässä rappeutuminen on metalli α-aktiivisuutta.

lopuksi

Suurin osa olemassa olevista tulenkestävästä metallista on volframia. Ominaisuudet luonnostaan, antaa meille mahdollisuuden löytää paikkansa monenlaisia teollisuuden ihmisen toiminnan suunnittelusta ja päättyen suojaa säteilyltä. Metalli avattiin noin kaksi kertaa kahden vuoden välein, mutta kumpikaan Scheele eikä veljekset Eluard ei todellakaan väitä ansioita kunniaksi hänen löytö. Valenssi volframi on vaihteleva ja ottaa arvo on kahdesta kuuteen, mutta, kuten edellä, vakain muoto on kuusi valenssi. Se on hyvin korroosiota, voivat reagoida alkalin ja liuotettiin seokseen, jossa oli fluorivetyhapon ja typpihapon.

Leimat volframi jaettu valtava määrä lajeja mukaisen menetelmän toteuttamiseen, muodossa, jossa metalli, ja sen soveltamisalaa. On olemassa monia muotoja sen isotoopin, ja elementti luonnossa huonosti merkitty radioaktiivisten ominaisuuksien ja erittäin hitaasti hajoaa. Perustana useita osia ja varaosia, monenlaisia laitteita ja laitteiden ihmisen, se on volframi. Vaikka kilohinta metalli on melko korkea, mutta silti se ei vähennä sen kysyntä, koska sen laatu vastaa arvoa, että hän pyysi.