Обхват, формула и свойства на волфрам

Какво е волфрам? Основните свойства на този елемент се основават на характеристиките на неговата химическа структура. Предвид значимостта на волфрама, е необходимо да се разглоби структурата му по-подробно.

Позиция в периодичната таблица

Като се има предвид основните свойства на волфрам, ние започваме да казваме, че има 74-и номер. При нормални условия е преходен метал със сиво-сребрист цвят. Волфрамът е твърд, има метален блясък. Това е най-огнеупорният елемент, толкова повече точката на топене има само въглерод. Електронна формула: KLMN5s²5 пенса⁶5г⁴6s², E_йон (Me => Me⁺ + е) = 7.98 ОеV.

История на произхода

За неговото необичайно име този метал дължи своя минерал на волфрамит. "Вълна пяна" е известна от 16-ти век. Това необичайно име за минералния се дължи на наличието на калаени руди в него. Волфрамът се намесва в топилния калай, пренасяйки го в пяна от шлака. Какви физични свойства на волфрамът са станали основа за широкото му приложение в промишлеността? В САЩ този метал се нарича "тежък камък".

В края на 18 век, Scheele, при обработката на минерала с азотна киселина, получава scheelite, получаване на волфрамов триоксид. Малко по-късно братята Елиар успяват да получат волфрамов оксид от саксон въллдрамит. Тези химици идентифицираха някои химичните свойства на волфрама.

Да бъдеш в природата

Има ли чисто волфрам в природата? Химическите свойства на този метал поемат присъствието му в земната кора предимно под формата на съединения. Например, има смес от оксиди на манган, желязо, волфрам. За индустриална употреба се избират ферберитни и губерни съединения. В допълнение към волфрама, желязо и манган присъстват в тях. Физическите свойства на волфрама правят възможно отделянето на метала от волфрамовите минерали. В тях концентрацията му не надвишава два процента. Сред най-големите находища на волфрам отбелязваме Китай, САЩ, Казахстан. Освен това в Южна Корея, Боливия, Русия, Португалия са идентифицирани значителни запаси от руди от този метал. Отличните физични свойства на волфрама предполагат значителното му промишлено производство. В света всяка година произвеждат около 50 хиляди тона от този огнеупорен елемент. Основните износители на волфрам са Южна Корея, Китай, Австрия. Сред вносителите на огнеупорни метали лидерската длан принадлежи на Великобритания, Япония, САЩ, Германия.

Производствени характеристики

Получаване на волфрамов се извършва чрез междинен етап, което означава разделяне от руда концентрат волфрамов триоксид. Освен това се възстановява на прахообразен метал. Подобен етап възниква при температура около 700 градуса по Целзий. Какви физични свойства на волфрам са основата на тази технология? Високата температура на топене позволява чрез прахова металургия подлага на прах уплътняване, синтероване във водородна атмосфера при температура около 1300 градуса по Целзий. Освен това през получения волфрам преминава електрически ток. Когато металът се нагрява до температура 3000 градуса, се наблюдава монолитен материал. Чрез топиране на зони се извършва последващо пречистване и производство на едно-кристален метал.

свойства

Какви характеристики има волфрамът? Неговите химични свойства се основават на висока точка на топене. Елементът има валентност от 2 до 6. Най-стабилният е волфрам с валентност от шест. Металът се характеризира с повишена устойчивост на корозия. Той не се окислява на въздух при стайна температура. В волфрамов оксид тя само се обръща към достигането на температурата на белия коляно. В електрохимическата серия на напреженията на металите този елемент се намира след водород, така че да не се разтваря в разредени флуороводороди и сярна киселина. Волфрамът е способен да се разтваря в водороден прекис, както и в смес от флуороводородна и азотна киселина.

В присъствието на окислители, този метал е в състояние да реагира с разтопени алкали. Първоначално взаимодействието протича достатъчно бавно, но след достигане на температура от 400 градуса има спонтанно загряване на метала, което ускорява реакцията. Волфрамът в смес от флуороводородна и азотна киселина образува хексафлуороволфрамова киселина. В максималното количество в промишлеността използвайте волфрам анхидрид. Волфроматите имат способността да създават полимерни аниони. Този метал е основата на огнеупорните материали в съвременната металургия.

Области на приложение

Как може да се използва волфрамов карбид? Свойствата на това съединение правят възможно изолирането на чист волфрам от него. Пластичността и рефрактерността на метала го правят основата за създаване на нишки в множество осветителни уреди. В допълнение, волфрамът се използва във вакуумни тръби и кинескопи. Тъй като този елемент е с висока плътност, той се превърна в основата за производството на тежки сплави. Те са необходими за създаването на баланс и бронебойни ядра, високоскоростен жироскопи ротори за балистични ракети. В големи обеми, волфрамът се използва в заваряване с аргон като електрод. Сплавите, които съдържат волфрам в състава им, имат висока топлоустойчивост, киселинна устойчивост, са устойчиви на механични деформации. Тези характеристики позволяват да ги използват за производство на хирургически инструменти, брони резервоари, авиационни двигатели, за да побере контейнери с радиоактивни вещества. Това е волфрам, който е важен компонент за производството на висококачествени стоманени марки.

Нанесете я при висока температура вакуумни пещи под формата на нагревателен елемент. В сплав с рений от тях се създават термодвойки за такива пещи.

заключение

Това се дължи на високата плътност на волфрам металът е подходящ за защита на повърхността от йонизиращо лъчение. Повишената твърдост и рефрактерността на метала създават значителни трудности при обработката му. За решаването на проблема са въведени никел, мед и желязо. Устойчивостта на волфрам го направи в търсенето при производството на структурни материали в модерното инженерство.

Необходимо е за фрезоване, рязане, завъртане, пробиване на кладенци. Например, една победа се състои от волфрамов карбид. Тази смес се прилага върху свредлата, използвани за създаване на отвори в бетона. Волфрамовият сулфид действа като високотемпературен лубрикант. Това е в търсенето в производството. Някои от волфрамовите съединения се използват под формата на пигменти и катализатори. Използвайте съединения от този метал и като елемент на легиране в сплави и стомани на основата на желязо. Биологичната стойност не съдържа метален волфрам.