Tungsten değerlik. Özellikleri ve tungsten uygulaması

Daha fazla haber fiziksel ve kimyasal hakkında bilgi almak için izin verecektir , tungsten özellikleri , doğada üretimin yerini, hikayenin açılış ve daha kaldığı ayrıntılarını görmek.

Tungsten (W)

Tungsten - Mendeleev Periyodik Tablo unsuru 74 atom numarası sert, olağan koşullarda Latin karakter W tekabül parlak gri-gümüş rengi vardır sahiptir. tüm metal tungsten en refrakter olduğunu. karbon - W, sadece metal olmayan erime noktasından daha yüksek. Bu yüksek kimyasal direnç gösterir. tungsten değerlik - değişken.

keşif Tarihçesi

"Ağır taş" Sarı - Şelit nitrik asit işlem yapan 1781 İsveç kimyacı Carl Wilhelm Scheele, tungsten trioksit üretmek olabilir. tungsten - İki yıl sonra, zaten 1783-m, iki kardeş Eluard, kimyagerler aslen İspanya'dan, kamu onlar wolframite yeni metal ve oksit elde edebileceği konusunda bilgilendirildi.

Modern Amerika Birleşik Devletleri, Fransa ve İngiltere "ağır taş" olarak İsveççe'den çevirir tungsten için tungsten adını kullandı. Başlangıçta, kelime Wolframium maden volframit anlamına geliyordu. Daha sonra metal kendisi geçti.

Doğada Tungsten

Hesaplamalar Vinogradova göre, Clarke sayısı tungsten yer kabuğunun yaklaşık 1.3 g / t. kayalar dağ, R / t ortalama içeriği: asidik kayalar - 1.9, ortalama - 1.2, temel - 0.7 ultrabazik - 0.1.

Bu metalin büyük rezervleri Çin, ABD, Kanada ve Kazakistan'da yoğunlaştığı, Bolivya, Portekiz, Özbekistan, Rusya ve Güney Kore gibi ülkeler yukarıda belirtilen Devletler stokları ile karşılaştırıldığında küçük var. 0.7 ve Avustralya - - 0.5 ton yıl 41 Çin tarafından üretilen bunlardan yaklaşık 49-50000000 ton üretiyor yılında Rusya'nın payı 3,5 tona, Kazakistan karşılık gelir.

endüstrisinde, ana rolü volframit ve şelit verilir. Mineraller genellikle granit kayalarda konsantre edildi ve ortalama konsantrasyon, bir ya da iki yüzde karşılık gelen volframit. Çoğu üretici ülkeler tungsten ihraç etmekteyiz. . bu metal fiyatı oldukça yüksektir ve marka ve satıldığı türüne bağlı olarak değişiklik gösterebilir (2172 den 6.250.560 ovmak.). tungsten ana ihracatçıları Birleşik Krallık, Çin ve Avustralya düşündü. Büyük miktarlarda Amerika Birleşik Devletleri, Almanya, İngiltere ve Japonya'da ithal.

hazırlanma yöntemleri

tungsten hazırlanması - Birkaç aşamalı basamaklardan oluşan bir süreç. cevherinden _3, WO ilk izole trioksit C ila yaklaşık 700 ° koşulları altında hidrojen ile metal tozu gittikten sonra geri kazanım işlemi ile konsantre Bu nedenle metal elde etmek için son derece yüksek erime noktası en iyi yolu toz metalürji araçlardır. Tungsten tozu basıldığında ilk aşamada, daha sonra yaklaşık 1200-1300 ° C koşulları altında bir hidrojen atmosferi altına yerleştirildi ve sinterlenmiş Bundan başka elektrik akımına tabi tutulur ve ısıtma sıcaklığı, bu işlem, sinterleme ile eşlik eder, üç bin dereceye damıtılır ve metal bir monolit dönüşür. tungsten ve elde edilen monolitik malzemelerden saflaştırılması sonraki hazırlama bölgesi erime koşulları ortaya çıkar. Bununla birlikte, tungsten tozu - Bu preparasyon, metal sadece şekli değildir. klorürlerin pirolizinden W hazırlanmasında, ancak kompakt ve toz halinde, metalik biçim içinde, daha önce elde edilebilir.

Kimyasal kalite özellikleri

Tungsten ikiden altıya değişken karakteri değerlik vardır. En stabil form altıncı valans de alır. bileşiklerin Di- ve üç değerli formları kararsızdır ve pratikte özel bir anlamı, değil kullanılan var. Tungsten metallerin aşınmasına karşı çok dayanıklıdır. Oda sıcaklığı, korozyona maruz kalmadan sabit bir konumunu korumasını sağlar; incandescence sıcaklığı bir şekillendirme, okside başlar ulaştığında tungsten oksit (VI). Stres ve hidrojen arkasında maliyetinin bir dizi ikincisidir. Pratik olarak hidroflorik çözünmez ve seyreltik sülfürik asit. Nitrik asit ve su regia neden yüzey oksitleme işlemi. mümkün olan hidrojen peroksit çözünmesi.

Hidroflorik asit ve nitrik asit karışımı da tungsten erir:

2W + 4HNO ₃ + 10HF WF ₆ + wof ₄ + 4NO (gaz oluşumu) + 7H ₂ O

oksidanlar varlığında erimiş bir alkali ile reaksiyona sokulabilir:

2W + 4NaOH ₃ + 3O ₂ 2Na _A2, WO ₄ + 2H ₂ O

reaksiyonlar Yukarıdaki örnekler, çok yavaş ilerler, ancak reaksiyon işleminin 400 ° C ve tungsten kendi kendine ısınma seviyesine ulaşma aynı anda, büyük bir ısı miktarını oluşturan hızlanır. işareti 500 ° C'ye ulaşan oksijen talebini içeren reaksiyonlar, metal, tek başına ısı başladı.

Hidroflorik asit ve nitrik asitler içeren bir karışım içerisinde çözündürülür oluşumu geksaftorvolframovoy asidine yol açar, - _{H2 [WF6].} Bilinen tüm tungsten bileşiklerinin en önemli anhidrid tungsten trioksit veya tungsten, tunsgtat, ₂ WO _X, S, C elde edilen bir maddedir ve halojen grubu elementleri Me ile bir peroksi bileşiği, kabul edilir ki.

fiziksel doğası özellikleri

Tungsten açık gri bir parlak bir metaldir. erime ve kaynama esnasında tungsten sıcaklığı diğer metaller ile karşılaştırıldığında en yüksek yükselmeler Celsius ulaşır. Orada spekülasyon seaborgiyum daha büyük performans erime ve kaynama noktaları vardır ki, ancak deney tarafından kanıtlanmış değildir çünkü nedeniyle o "hayatlar" çok küçük olması nedeniyle, kesin olarak söylemek mümkün değildir. santimetre küp başına 19.25 gram - tungsten 5828 K. W net yoğunluk altın yakın ulaşan kaynatılırken, 3695 K erimeye başlar. O, paramanyetik nitelikleri ile karakterize edilir. Ölçüm parametreleri Brinell sertliği uygun olarak 488 kg / ^mm2'dir. yirmi derecede santigrat 55 x 10 ^-9 Ohm * m dirence sahiptir, ancak 2700 ° C direnç indeksi sıcaklık koşullarında 904 x 10 ^-9 Ohm * m'ye kadar artar. 4290 m / c bir hızda tungsten hareket eder yansıtılan ses.

yüksek sertlik ve büyük düşünülen planlanmış tungsten erime noktası ile ağır metallerin biri. İçinde doğasında olan özellikleri, dünya piyasalarında değerini belirlemek ve geniş kullanımına olanak tanıyor. Daha yüksek sıcaklıklara dayanma kabiliyeti büyük ölçekli kullanımı tungsten verir. Tel, çarşaf ve daha birçok birçok, uzun yıllar hizmet mekanizmaları oluşturmasını sağlar. Platin Harici benzer. Saf halde 1600 ° C'ye ısıtılır de dövülebilir zaman.

saf metal kullanımı

tungsten kullanmanın temel yöntemi - metalurjik sektöründe refrakter malzeme olarak vakıf.

Plastik ve refrakter özellikleri - Bu tungsten tanınır şeydir. Bu metalin Tel aydınlatma için tasarlanan cihazlar vazgeçilmezdir. bir vakum ile resim tüpleri ve diğer tüpler de yaygın olarak kullanılır W.

Argon ark kaynağı tungsten ile yapılan elektrotlar olmadan yapamaz. Vakum dirençli fırın ayrıca, bir ısıtma elemanı olarak kullanmak ve bu metal alaşım renyum ısıl olarak kullanılır.

yüksek yoğunluklu zırh delici çekirdek sabot için bir karşı ağırlık olarak kullanılan ağır alaşım tipi için temel olarak kullanmak ve zırh delici mühimmat ve balistik füze arasındaki stabilize da jiroskop için sajital top mermisi, çekirdek mermi sağlar.

Tungsten radyasyon iyonlaştırıcı tip mükemmel bir araç olarak hizmet verebilir. Bu kullanımı kolay olan merkezi bir koruyucu giysi ya da donanım sağlayarak eşit düzeyde ağırlık, özellikle, geleneksel kurşun ile karşılaştırıldığında daha yüksek bir yoğunluğa ve, sahip olmakla birlikte. Infusibility özellikleri ve sertlik işlem karmaşık ve bu nedenle bu durumlarda genellikle tungsten, nikel, hem de demir, bakır ve diğer metal alaşımlarıdır.

sanayiinde tungsten kullanılarak katı ürün çeşitliliği yaratmak. Levha, tungsten tozu, ve bir çubuk-elektrotlar - W. çıkışının en yaygın biçimlerinden biridir

bileşiklerinin kullanılması

Güçlü alaşımları ve tungsten karbid, titanyum karbid, tantal karbid ve tungsten karbür bir karışımına dayanan kompozit tip malzemeler kullanılarak mühendislik yapıları, delme ve maden işleminin metalik olmayan doğası oluşturan çeşitli metallerin yanı sıra, malzemelerin işlenmesi. Bu malzemelerden yapılan Pullar tungsten T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2 ve VK6 VK4 ayrılır. Pullar TT grubu yalnızca artan karmaşıklığı çok zor işleme koşulları için de kullanılır. Bir ilk örnek bir şok-işlem döner delme delici veya yüksek ısı direncine sahip çelik dövme imalat dayanıklı malzeme olarak işlev görür. W, demir göre çelik ve alaşımları için bir alaşım elementi olarak kullanılır. "Yüksek hız" çelik P ile başlayan etiketi lettered, payın% 90'dan fazla tungsten ihtiva eder.

Bazen farklı tungsten bileşikler katalizörler veya pigmentler, elektrik formuna ısı enerjisinin geçişi için yüksek sıcaklık yağlama maddesi olarak kullanılır.

Tungsten ve biyoloji

Tungsten metal biyolojisinde önemli sayılmaz, ancak enzim bir parçası olarak bazı bakteriler ve arkeler aktif bölgesindeki bu bileşeni vardır. Yaklaşık derin kaynaklar hidrotermal tip archaebacteria canlı hipertermofiller, zorunlu tungsten bağımlı olarak kabul edilir. Enzim kompozisyonda bu metalin varlığı, diğer bir deyişle erken Arkeen dönemin bir kalıntı olarak kabul edilir, bu yeryüzünde yaşamın erken görünüm W. katılımıyla gerçekleşti olduğunu varsaymak gelemez

diğer metallerin baskın bir parçası olarak, tungsten toz solunum organlarının tahriş olmasına neden olur.

formlar izotoplar

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . ¹⁸⁰ W (0,135 ağırlık olarak%.), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%): doğal kökenli Tungsten yani izotopların beş farklı formları, bir karışımını ihtiva eder ve ¹⁸⁶ W (28,41%). her valans tungsten değişken ve izotop herhangi bir biçimde, 2 ila 6 arasında sayısına karşılık gelir.

2016 yılına zaten 157 ... 179, 181, 185, onun oranı son derece düşüktür 2003 yılında oldu, ama 187 ... 197. Açık tungsten doğal olarak oluşan radyoaktivite, yaklaşık tekabül kitle numaraları ile tungsten tespit radyonüklitlerin otuz altı insan yapımı yapay formlarını biliniyordu iki yıllık gramı başına dağılma ve bu çürüme durumu metal α-aktivitedir.

Sonuç olarak

Varolan refrakter metal çoğu tungsten edilir. doğasında Özellikleri, mühendislik, bize sınai insan faaliyetlerinin geniş bir alanda bir yer bulmak için izin ve radyasyondan korunma ile biten. Metal iki yıl arayla, kabaca iki kez açıldı, ancak ne Scheele ne de kardeşler Eluard gerçekten onun keşif onuruna liyakat iddia değil. Daha önce ele alındığı gibi, tungsten değerlik en stabil form altı değerliğe sahip, değişken ve altı ikisinin bir değer alır, ama. Alkali ve hidroflorik asit ve nitrik asitlerle oluşan bir karışım içinde çözüldü ile reaksiyona girebilir, korozyona karşı çok dayanıklıdır.

Pul yürütme yöntemine göre türlerin çok sayıda bölünmüş tungsten, şekli metal ve uygulama alanı. Orada izotopunda birçok formları vardır ve doğada element kötü radyoaktif özelliklerini işaretlenmiş ve çok yavaş olarak parçalanan edilir. parça ve yedek parça, çok sayıda baz, insanlar tarafından kullanılan cihaz ve ekipman geniş, bu tungstendir. kilogram metal başına bile fiyatı oldukça yüksektir, ancak kalite diye sordu o değere eşit çünkü yine de, bunun için talebi azaltmaz.