Keemilisi omadusi volfram. Omadused ja kasutamine volframit

Volfram - on keemiline element perioodilisuse tabeli, mis kuulub VI rühm. Looduses volframi esineb seguna viie isotoope. Tavalisel viisil ja tavapärastes tingimustes, siis on täismetallist hõbehalli värvi. Samuti on kõige tulekindlate kõik metallid.

Basic omadused volframit

Volfram - metallist millel tähelepanuväärne füüsikaliste ja keemiliste omaduste. Peaaegu kõigis valdkondades kaasaegse tootmise kasutatakse volframi. Valem tavaliselt seda ekspresseeritakse metallioksiid nimetuste - WO _3. Volfram on kõige rasksulavate metallide. Eeldatakse, et ainult seaborgium võib olla veelgi tugoplavok. Aga nii kaua, kui see ei saa väita, nagu seaborgium on väga lühike eluiga.

See metallist on spetsiifilised füüsikalised ja keemilised omadused. Volfram on tihedusega 19300 kg / ^m3, sulamistemperatuuri 3410 ° C. Selle parameetri see on teine ainult süsiniku - grafiidist või teemant. Looduses volframi esineb viie stabiilsete isotoopidega. Nende massiarvud vahemikus 180 kuni 186. Volfram valents 6. minutil ning ühenditel võib olla 0, 2, 3, 4 ja 5. metal on ka piisavalt kõrge taseme soojusjuhtivus. Suhe volframi, on see näitaja 163 W / (m * C). Vastavalt sellele hoones, isegi kui see ületab ühendid nagu alumiiniumi-. Mass volframi oma raskuse tõttu, mis on võrdne 19kg / ^m3. Oksüdeerimise määra volframit ulatub 2-6. metal on happelised omadused ja väiksem kõrgeimat oksüdeerides - aluseline.

Seega sulameid madalam volframi ühendid peetakse ebastabiilne. Kõige resistentne on ühendid, mille erinevaid kuue. Neil on kõige iseloomulikum ja keemilised omadused metall. Volfram kipub kergesti moodustada komplekse. Aga metal volfram on tavaliselt väga vastupidavad. See algab suhelda hapniku ainult temperatuuril 400 ° C. Kristallvõre volframit käsitleb kehale keskendunud kuupmeetri tüübist.

Koostoimed teiste kemikaalide

Kui volframi segatakse kuiva fluori ühend võib saada nime all "heksafluoriidi", mis sulab temperatuuril 2,5 ° C-ni ja keeb temperatuuril 19,5 ° C Sarnast materjali saadakse, kui ühendi volframi klooriga. Aga see reaktsioon vajab pigem kõrge temperatuur - umbes 600 ° C Kuid aine kergesti vastupanu hävitava toime vees, praktiliselt ei muutuda külmas. Volfram - metalli, mis ei ole ilma hapnikuta reaktsiooni tulemusena tekivad lahustumise leeliserikaste. Siiski lahustub kergesti segu _HNO3 ja HF. Enamik suuri keemilisi ühendeid volframit - on selle trioksiidi WO _{3, H2} WO ₄ - volframhapet ja selle derivaadid - volframaate soolad.

Võib kaaluda mõned keemilised omadused volfram reaktsioonide võrrandid. Näiteks valemiga WO ₃ + 3H ₂ = W + 3H ₂ O. See toibunud volframi metallioksiid avaldub tema vara suhelda vesinik. See võrrand kajastab saamise protsessi seda volframtrioksiidist. Pärast valemiga tähistab sellist vara volframi praktilise Lahustumatuse hapetest: W + 2HNO3 + 6HF = WF6 + 2NO + 4H2O. Üks kõige tähelepanuväärsem sisaldavate ainete volframi karbonüül pidada. Sealt ja saada tihe üliõhukese katmine puhtast volframist.

Ajalugu avastus

Volfram - metallist, mis sai oma nime ladina keeles. Tõlgitud see tähendab "hundi vaht". See ebatavaline nimi ilmus käitumise tõttu metallist. Kaasnevad kaevise tina, volfram, tina seganud valiku. Kuna see sulatusviisi moodustunud räbu ainult. See metallist on öelnud, et ta "sööb tina nagu hunt süüa lambad." Paljud ei tea, kes avastas keemilise elemendi volframi?

See teaduslik avastus tehti üheaegselt kahes kohas eri teadlased, üksteisest sõltumatult. 1781. keemik Scheele Rootsi sai nn "raske kivi", kus teostatakse katseid lämmastikhappega ja Scheelite. 1783. vennad keemia Hispaania, Eluard nimi teatasid ka avastamist uue elemendi. Täpsemalt nende avamist volframoksiidi lahustati ammoniaagiga.

Sulamid teiste metallidega

Praegu eristada ühefaasilise mitmeetapilise volframisulamid. Nad sisaldavad ühte või enamat võõrkeelt elemente. Enamik tuntud ühend - on sulam volframi ja molübdeeni. Lisades molübdeeni volframi ilmutab tugevus pinge all. Ka kategooriasse ühefaasilise volframi sulameid kuuluvad ühendid titaani, haafhiumi tsirkooniumi. Suurim plastilisus volframi lisatud rhenium. Kuid praktikas rakendada sulami - üsna aeganõudev protsess, nagu Reenium on väga raske saada.

Kuna volframi on üks kõige tulekindlate materjalide, vastuvõtva volframisulamid - ei ole kerge ülesanne. Kui see metall on algamas keema, teised on juba liigub vedelik või gaas riik. Aga tänapäeva teadlased on võimalik saada sulamid abil elektrolüüsi. Sisaldavad sulamid volframi, niklit ja koobaltit, kasutatakse kaitsekihi pealekandmiseks habraste materjale.

Tänapäeva metallurgia tööstus valmis ka sulamid kasutades volframi pulber. Luua vajalikud eritingimused, sealhulgas vaakumi tekitamist keskkonnale. Kuna mõned omadused volframi suhtlemist teiste elementide terasetootjad eelistavad sulamid ei loo kahefaasilise omadused ja kasutades 3, 4 või rohkem komponente. Need sulamid on eriti vastupidav, kuid selge vastavus valemeid. At vähimatki kõrvalekallet protsent sulamist komponendid võivad muutu rabedaks ja kasutuskõlbmatuks.

Volfram - element, mida kasutatakse erialaselt

Alates selle metalli filamentköisik tavalised pirnid. Samuti röntgenitoruga seade sisaldab vaakumi ahju juures tuleb kasutada väga kõrgeid temperatuure. Steel, mis sisaldab volframi on väga kõrge tase tugevust. Sellised sulamid on valmistamisel kasutatud tööriistu erinevates valdkondades: puurimiseks, meditsiin, inseneri.

Peamine eelis ühendite ja volframi terasest - kulumiskindlus ebatõenäoline kahju. Kõige kuulsam hoone volframi sulamist nimetatakse "võita." Ka see element kasutatakse laialdaselt keemiatööstuses. Oma Lisaks loodud värvi pigmendid. Eriti kasutatakse laialdaselt selles valdkonnas saadud volframoksiidi 6. Seda kasutatakse tootmiseks volfram karbiidid ja halogeniidid. Teine nimi seda materjali - volframtrioksiidist. 6 volframoksiidi kasutatakse kollase pigmendi värvides keraamikale ja klaastoodete.

Mis on raskmetallide?

Kõik volframi baasil sulamid, mis on kõrge tihedusega indeks, mida nimetatakse raskeks. Neid toodetakse ainult meetodites pulbermetallurgia. Volfram on alati aluseks raske sulamist, kus sisu võib olla kuni 98%. Ka sel lisatud metalli raskemetallidega nikkel, vask ja raud. Kuid nad saavad sisestada ja kroomitud, hõbe, koobalt, molübdeen. Suurim populaarsust kogunud ajutise elukoha sulamid (volfram - nikkel - raud) ja XIP (volfram - nikkel - vask). Kõrgetasemeline tihedus nende sulamid võimaldab neil omandada ohtlik gammakiirguse. Neist hoorattad on tehtud rattad, elektrilised kontaktid, rootorid güroskoop.

volframkarbiid

Ligikaudu pool volframi tootmiseks kasutatava püsival metallid, eriti volframkarbiid millel on sulamistemperatuur 2770 C. Volframkarbiidist on keemiline ühend, mis sisaldab võrdsel arvul süsiniku aatomeid ja volframi. See sulam on spetsiifilised keemilised omadused. Volfram annab talle jõudu nii, et see ületab see näitaja terasest kahekordistunud.

Volframkarbiid kasutatakse laialdaselt tööstuses. Sest see on valmistatud lõikamine objektid olema väga vastupidavad kõrgetele temperatuuridele ja kriimustustele. Samuti, kuna see element on valmistatud:

• Õhusõidukid, auto mootorid.
• Detailid kosmose.
• Meditsiini- ja kirurgiainstrumendid, mida kasutatakse kõhuõõneoperatsioonid. Sellised vahendid on kallimad kui tavalised meditsiinilise terasest, kuid nad on tootlikumad.
• Ehted, eriti engagement rõngad. Selline populaarsus volframi seotud tema tugevus, et abielupaar mis sümboliseerib jõudu suhteid, samuti välimus. Omadused poleeritud volframi kujul nii, et see väga kaua säilitab peegel, läiget.
• Pallid pastapliiatsid luksus.

Win - volframi sulamist

Umbes aasta teisel poolel 1920. paljud riigid on hakanud toodetud sulamid lõiketerad, mis on valmistatud volframkarbiidi ja koobaltmetallina. Saksamaal, nagu sulamist, mida nimetatakse Vidya, Ameerika Ühendriigid - Karbolit. Nõukogude Liidu, näiteks sulami nimetatakse "võita." Need sulamid olid suurepärased raviks malmist tooted. Win on keraamilise metallisulamist äärmiselt kõrge ohutustaseme. See on valmistatud kujul plaadid erineva kuju ja suurusega.

Pobedita tootmisprotsessi on järgmine: võta volframkarbiid pulber, peen pulber nikkel või koobalt, ja kõik on segatud ja pressitud spetsiaalsetes vormidesse. Pressitud plaadi seega allutati veel kuumtöödelda. See annab väga raske sulamist. Need plaadid ei kasutata mitte ainult lõikamiseks malmist, vaid ka tootmise puurida tööriistu. Plaadid pobedita joodetud puurimisseadmed kasutades vask.

Levimus volframi looduses

See metallist on väga vähe levinud keskkonda. Lõppude lõpuks elemendid 57 see toimub ja esineb Clark volframi. Samuti on metall mineraalid - Scheelite ja wolframite. Volfram rändavad põhjavette või iooni omavad või vormis erinevate ühenditega. Aga suurim kontsentratsioon on tühine põhjavees. On mõni sajandik mg / l ja praktiliselt ei muuda nende keemilisi omadusi. Volfram võib sattuda looduslike veekogude reoveepuhastitest ja tehased.

Mõju inimorganismile

Volfram vaevalt satub vett või toitu. Tegemist võib olla sissehingamise oht volframosakesed koos õhu töökohal. Kuid vaatamata kuulub kategooriasse raskmetallide, volfram on mittetoksilised. Volfram mürgistus tekkida ainult need, kes on seotud tootmise volframi. Aste metalli mõju organismile võib olla erinev. Näiteks, volfram pulbrina, volframkarbiid ja sellist ainet nagu anhüdriit volframhapet hape, võib põhjustada kopsukahjustusi. Selle peamised sümptomid - halb enesetunne, palavik. Huules tekivad, kui mürgitatud volframisulamid. See toimub tolmu sissehingamine sulamid ning viib bronhiit, kopsufibroos.

Metallic volframi, mis jäävad inimese keha ei imendu soolestikus ja järk-järgult kuvata. Võib esindada suur oht volframi ühendid kuuluvad lahustuvad. Nad on hoiule põrn, luud ja nahk. Pikemaajalisel kokkupuutel volframit ühendid võivad esineda sümptomid nagu haprad küüned, naha koorumine, mitmesugused dermatiit.

Varud volframit erinevates riikides

Suurim volframiressursse on Venemaa, Kanada ja Hiina. Teadlased ennustavad, et kodumaiste territoorium, mis asub umbes 943000 tonni selle metalli. Kui me usume, et need hinnangud, enamik reservide asub Lõuna-Siberis ja Kaug-Idas. Väga vähe on teada ressursse murdosa - see on ainult umbes 7%.

Mitmeid tõestatud hoiused volframit Venemaa on teine ainult Hiinas. Enamik neist asuvad alad Kabardi-Balkaaria ja Burjaatia. Aga nendes valdkondades ei toodeta puhtast volframist ja selle maagi ka molübdeeni sisaldavad, kuld, vismut, telluuri, skandium ja muid aineid. Kaks kolmandikku maht saadud volframi uurida allikate kapslis tulekindlate maagid, kus peamiseks volframosoderzhaschim mineraal on Scheelite. Osakaal legkoobogatimyh maagi moodustab vaid kolmandiku tootmise. Omadused volframi Venemaal toodetud on madalam kui välismaal. Musta sisaldavad suures protsendina volframtrioksiidist. Venemaal väga vähe metalli uhtsetete. Volfram liivad on ka halva kvaliteediga palju oksiidid.

Volfram majanduses

Global volframi tootmise hakkas kasvama umbes 2009, kui ma hakkas taastuma Aasia tööstuses. Suurim tootja volframi on Hiina. Näiteks 2013. aastal töötleva tööstuse osatähtsus selles riigis moodustas 81% maailma pakkumise. Umbes 12% nõudluse volframi seotud tootmise valgustusseadmete. Ekspertide sõnul kasutamist volframi selles valdkonnas vähendatakse ravi ajal LED ja luminofoorlambid kodukeskkonnas ja töökohal.

Arvatakse, et seal on kasvav nõudlus volframi tootmise elektroonikaseadmeid. Kõrge kulumiskindlus volframi ja tema võimet säilitada elektrienergia teha seda kõige sobivam metalli tootmiseks pingeregulaatorite. Kuid nii nõudlus on endiselt üsna väike ja see on hinnanguliselt 2018 see kasvab ainult 2%. Samas, vastavalt Teadlased ennustavad, et lähitulevikus peaks juhtuma suurenenud nõudlus kõvasulamist. See on tingitud kasvu autotööstuse tootmise USA, Hiina, Euroopas ja suurendada mäetööstuses. Arvatakse, et 2018. aastaks nõudlus volframi kasvab 3,6%.