Các tính chất hóa học của vonfram. Đặc điểm và ứng dụng của vonfram

Tungsten - là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn, mà thuộc về Nhóm VI. Trong bản chất vonfram xảy ra như một hỗn hợp của lăm đồng vị. Một cách thông thường và trong điều kiện thông thường, nó là một kim loại rắn màu xám bạc màu. Nó cũng là vật liệu chịu lửa nhất của tất cả các kim loại.

tính chất cơ bản của vonfram

Tungsten - một kim loại có tính chất vật lý và hóa học đáng chú ý. Trong hầu hết các chi nhánh của sản xuất hiện đại được sử dụng vonfram. Công thức thông thường nó được thể hiện như định danh oxit kim loại - WO _3. Vonfram là kim loại chịu nhiệt nhất. Người ta cho rằng chỉ có thể seaborgi tugoplavok thậm chí nhiều hơn. Nhưng cũng giống như miễn là nó không thể khẳng định, như seaborgi có một đời rất ngắn.

Kim loại này có tính chất vật lý và hóa học cụ thể. Tungsten có mật độ 19.300 kg / ^m3, nhiệt độ nóng chảy của nó là 3410 ° C. Bằng cách tham số này đó là chỉ đứng sau carbon - graphite hoặc kim cương. Trong bản chất vonfram xảy ra là năm đồng vị ổn định. số khối lượng của chúng trong khoảng từ 180 đến 186. Tungsten có hóa trị 6 phút, và các hợp chất có thể là 0, 2, 3, 4 và 5. Các kim loại cũng có một mức độ đủ cao độ dẫn nhiệt. Đối với vonfram, con số này là 163 W / (m * độ). Theo khách sạn này, thậm chí nó vượt quá các hợp chất như hợp kim nhôm. vonfram hàng loạt do mật độ của nó tương đương với 19kg / m ^3. Mức độ oxy hóa của vonfram dao động 2-6. kim loại có tính axit, và thấp hơn ở mức độ cao nhất của quá trình oxy hóa của nó - cơ bản.

Do đó các hợp kim của các hợp chất vonfram thấp hơn được coi là ổn định. Các kháng hầu hết là các hợp chất có một mức độ sáu. Họ thể hiện các tính chất đặc trưng và hóa hầu hết các kim loại. Tungsten có xu hướng dễ dàng tạo ra các phức. Nhưng vonfram kim loại thường là rất kháng. Nó bắt đầu tương tác với oxy chỉ ở nhiệt độ 400 ° C. Các mạng tinh thể của vonfram liên quan đến loại khối cơ thể làm trung tâm.

Tương tác với các hóa chất khác

Nếu vonfram được trộn với một flo khô, các hợp chất có thể thu được dưới cái tên "hexafluoride", mà nóng chảy ở nhiệt độ 2,5 ° C và sôi ở 19,5 ° C. Một loại vật liệu tương tự thu được khi các hợp chất vonfram với clo. Nhưng đối với phản ứng này đòi hỏi nhiệt độ khá cao - khoảng 600 ° C. Tuy nhiên, các chất dễ dàng chống lại hành động phá hoại của nước và thực tế không thể thay đổi trong thời tiết lạnh. Tungsten - kim loại, mà không phải là không có phản ứng oxy sản xuất giải thể trong kiềm. Tuy nhiên, nó có thể dễ dàng hòa tan trong một hỗn hợp của _HNO3 và HF. Hầu hết các hợp chất hóa học chủ yếu của vonfram - là trioxide nó WO _3, H ₂ WO ₄ - axit wolframic và các dẫn xuất của nó - muối tungstat.

Người ta có thể xem xét một số tính chất hóa học của vonfram từ phương trình phản ứng. Ví dụ, công thức WO ₃ + 3H ₂ = W + 3H ₂ O. Nó được thu hồi từ oxit vonfram kim loại biểu lộ tài sản của mình để tương tác với hydro. Phương trình này phản ánh quá trình lấy nó từ vonfram. Theo công thức biểu thị một tài sản như vonfram không tan trong axit thực tế như: W + 2HNO3 + 6HF = WF6 + 2NO + 4H2O. Một trong những chất đáng chú ý nhất có chứa vonfram cacbonyl xem xét. Từ đó và nhận lớp phủ siêu mỏng dày đặc của vonfram tinh khiết.

Lịch sử phát hiện

Tungsten - một kim loại mà được tên của nó từ ngôn ngữ Latin. Dịch nó có nghĩa là "bọt sói của". Tên bất thường này xuất hiện do hành vi của các kim loại. Kèm theo khai thác quặng thiếc, vonfram, thiếc can thiệp lựa chọn. Bởi vì nó trong quá trình xỉ luyện chỉ được hình thành. Kim loại này nói rằng ông "ăn thiếc như một con sói ăn cừu." Nhiều ngạc nhiên người phát hiện ra vonfram nguyên tố hóa học?

khám phá khoa học này đã được thực hiện cùng một lúc ở hai nơi các nhà khoa học khác nhau, độc lập với nhau. Năm 1781 nhà hóa học Scheele của Thụy Điển đã nhận được một cái gọi là "đá nặng", tiến hành thí nghiệm với acid nitric và scheelite. Năm 1783, anh em nhà hóa học từ tên Tây Ban Nha, Eluard cũng thông báo phát hiện ra một nguyên tố mới. Chính xác hơn, họ đã được mở oxit vonfram hòa tan trong amoniac.

Các hợp kim với các kim loại khác

Hiện nay phân biệt đơn pha và các hợp kim vonfram đa pha. Chúng chứa một hoặc nhiều yếu tố nước ngoài. nổi tiếng nhất hợp chất - là một hợp kim của vonfram và molypden. Thêm molypden vonfram truyền đạt sức mạnh dưới sự căng thẳng. Cũng trong chủng loại hợp kim vonfram single-phase thuộc hợp chất với titan, hafini, zirconi. Các dẻo vĩ đại nhất của vonfram gắn rheni. Tuy nhiên, trong thực tế áp dụng một hợp kim - một quá trình khá tốn thời gian, như rheni là rất khó để có được.

Kể từ vonfram là một trong những vật liệu chịu lửa nhất, hợp kim vonfram nhận - không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Khi kim loại này chỉ mới bắt đầu sôi lên, những người khác đã được di chuyển trong một trạng thái lỏng hoặc khí. Nhưng các nhà khoa học hiện đại có khả năng để có được các hợp kim bằng phương pháp điện phân. Hợp kim chứa vonfram, niken và coban, được sử dụng cho việc áp dụng các lớp bảo vệ trên các vật liệu mỏng manh.

Trong ngành công nghiệp luyện kim hiện đại cũng chuẩn bị hợp kim sử dụng bột vonfram. Để tạo điều kiện đặc biệt cần thiết, bao gồm việc tạo ra một môi trường chân không. Bởi vì một số tính năng tương tác vonfram với các yếu tố khác nhà sản xuất thép hợp kim thích không tạo ra một đặc điểm hai giai đoạn, và sử dụng 3, 4 hoặc nhiều thành phần. Những hợp kim đặc biệt bền, nhưng với công thức tuân thủ rõ ràng. Theo tỷ lệ độ lệch nhỏ nhất thành phần hợp kim có thể biến giòn và không sử dụng được.

Tungsten - yếu tố, được sử dụng trong nghệ thuật

Từ kim loại làm dây tóc bóng đèn bình thường này. Ngoài ra, X-ray bộ máy ống bao gồm lò chân không được sử dụng ở nhiệt độ rất cao. Thép, trong đó bao gồm vonfram có một mức độ rất cao của sức mạnh. hợp kim này được sử dụng để sản xuất các công cụ trong các lĩnh vực khác nhau như: khoan, y học, kỹ thuật.

Ưu điểm chính của các hợp chất và thép vonfram - mặc kháng thiệt hại unlikelihood. Tòa nhà nổi tiếng nhất trong hợp kim vonfram được gọi là "giành chiến thắng." Ngoài ra yếu tố này được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hóa chất. Với sự bổ sung tạo ra sắc tố sơn của nó. Đặc biệt là sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực thu được vonfram oxit này 6. Nó được sử dụng để sản xuất cacbua vonfram và halogenua. Một tên khác cho tài liệu này - trioxide vonfram. 6 Tungsten oxit được sử dụng như một sắc tố màu vàng trong sơn cho đồ gốm và các sản phẩm thủy tinh.

kim loại nặng như thế nào?

Tất cả các hợp kim vonfram dựa trên đó có một chỉ số mật độ cao, được gọi là nặng. Chúng được sản xuất chỉ bằng các phương pháp luyện kim bột. Tungsten luôn là cơ sở cho hợp kim nặng, trong đó hàm lượng có thể lên đến 98%. Ngoài ra kim loại này sẽ được thêm vào kim loại nặng niken, đồng và sắt. Tuy nhiên, họ có thể nhập và chrome, bạc, coban, molypden. Sự phổ biến nhất đã đạt được hợp kim tạm trú (vonfram - niken - sắt) và XIP (vonfram - niken - đồng). Một mức độ cao về mật độ của các hợp kim cho phép họ hấp thụ bức xạ gamma nguy hiểm. Trong số này bánh đà được làm bằng bánh xe, danh bạ điện, rotor cho con quay hồi chuyển.

cacbua vonfram

Khoảng một nửa số vonfram dùng để sản xuất kim loại bền, cacbua vonfram đặc biệt, trong đó có một nhiệt độ nóng chảy của 2770 C. Tungsten carbide là một hợp chất hóa học, trong đó có một số lượng tương đương của các nguyên tử carbon và vonfram. Hợp kim này có các tính chất hóa học cụ thể. Tungsten cung cấp cho nó một sức mạnh như vậy mà nó vượt thép chỉ số này tăng gấp đôi.

Vonfram cacbua được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp. Bởi vì nó được sản xuất đối tượng cắt phải rất đề kháng với nhiệt độ cao và mài mòn. Cũng chính vì yếu tố này được thực hiện:

• phụ tùng máy bay, động cơ xe.
• Chi tiết cho tàu vũ trụ.
• dụng cụ y tế và phẫu thuật, được sử dụng trong phẫu thuật bụng. công cụ như vậy là đắt hơn thép y tế thông thường, nhưng họ hiệu quả hơn.
• Đồ trang sức, đặc biệt là chiếc nhẫn đính hôn. phổ biến vonfram như vậy liên quan đến sức mạnh của nó, các cặp vợ chồng mà tượng trưng cho mối quan hệ sức mạnh, cũng như xuất hiện. Các tính năng đánh bóng vonfram theo hình thức như vậy mà nó trong một thời gian rất dài bảo tồn gương, vẻ ngoài sáng bóng.
• Balls cho bóng điểm bút sang trọng.

Win - hợp kim vonfram

Khoảng vào nửa cuối của năm 1920, nhiều quốc gia đã bắt đầu hợp kim được sản xuất cho các công cụ, mà sẵn sàng từ cacbua vonfram và coban kim loại cắt. Tại Đức, một hợp kim như vậy gọi là Vidya, tại Hoa Kỳ - Karbolit. Ở Liên Xô, một hợp kim như vậy được gọi là "giành chiến thắng." Các hợp kim này là tuyệt vời cho việc điều trị các sản phẩm gang. Win là một hợp kim gốm kim loại với một mức độ rất cao về an toàn. Nó được làm theo hình thức tấm hình dạng và kích cỡ khác nhau.

Pobedita quá trình sản xuất như sau: lấy một cacbua vonfram bột, bột mịn của niken hay coban, và mọi thứ đều hỗn hợp và ép trong khuôn đặc biệt. Các tấm ép do đó phải chịu sự xử lý nhiệt hơn nữa. Điều này cho phép một hợp kim rất cứng. Những tấm không chỉ được sử dụng cho cắt gang, mà còn để sản xuất các công cụ khoan. Tấm pobedita hàn trên thiết bị khoan bằng đồng.

Tỷ lệ vonfram trong tự nhiên

Kim loại này rất ít lây lan trong môi trường. Sau khi tất cả các yếu tố 57 nó diễn ra và hiện diện như clark vonfram. Ngoài ra, các kim loại là khoáng sản - scheelite và wolframit. Tungsten di chuyển vào nước ngầm hoặc ion sở hữu hoặc ở dạng các hợp chất khác nhau. Nhưng sự tập trung lớn nhất là không đáng kể trong nước ngầm. Đó là một vài phần trăm mg / l và thực tế không thay đổi tính chất hóa học của họ. Vonfram cũng có thể được phát hành vào nguồn nước tự nhiên từ các nhà máy nước thải và nhà máy.

Tác dụng trên cơ thể con người

Tungsten khó tiếp xúc với nước hoặc thực phẩm. Có thể có một nguy cơ hít phải các hạt vonfram cùng với không khí tại nơi làm việc. Tuy nhiên, dù thuộc chủng loại kim loại nặng, vonfram là không độc hại. ngộ độc vonfram chỉ xảy ra ở những người được kết nối với việc sản xuất vonfram. Mức độ ảnh hưởng kim loại trên cơ thể có thể khác nhau. Ví dụ, bột vonfram, tungsten carbide, và như vậy một chất như axit wolframic anhydrit, có thể gây tổn hại phổi. triệu chứng chính của nó - khó chịu, sốt. triệu chứng nặng hơn phát sinh khi đầu độc các hợp kim vonfram. Điều này xảy ra bởi hít phải các hợp kim bụi và dẫn đến viêm phế quản, xơ hóa phổi.

vonfram kim loại, rơi bên trong cơ thể con người, không được hấp thu ở ruột và dần dần hiển thị. Có thể đại diện cho một hợp chất nguy hiểm vonfram lớn thuộc hòa tan. Họ đang lắng đọng trong lá lách, xương và da. tiếp xúc kéo dài của các hợp chất vonfram có thể xảy ra các triệu chứng như móng tay giòn, lột da, các loại viêm da.

Cổ phiếu của vonfram ở các nước khác nhau

Các nguồn tài nguyên vonfram lớn nhất là tại Nga, Canada và Trung Quốc. Các nhà khoa học dự đoán rằng trên lãnh thổ nước nằm khoảng 943.000 tấn kim loại này. Nếu chúng ta tin rằng những ước tính này, phần lớn dự trữ nằm ở miền Nam Siberia và Viễn Đông. Rất ít được biết đến phần nguồn lực - đó là chỉ khoảng 7%.

Bởi số lượng tiền gửi đã được chứng minh của vonfram Nga là chỉ đứng sau Trung Quốc. Hầu hết trong số họ đều nằm trong các lĩnh vực Kabardino-Balkaria và Buryatia. Nhưng trong các lĩnh vực này không được sản xuất vonfram tinh khiết và quặng của nó cũng chứa molypden, vàng, bismuth, tellurium, scandium, và các chất khác. Hai phần ba thể tích của vonfram kết quả thăm dò nguồn bọc trong quặng chịu lửa, nơi khoáng volframosoderzhaschim chính là scheelite. Các tài khoản quặng phần legkoobogatimyh cho chỉ một phần ba sản xuất. Đặc điểm của vonfram được sản xuất tại Nga thấp hơn ở nước ngoài. Quặng chứa một tỷ lệ lớn các trioxide vonfram. Ở Nga, rất ít tiền gửi bằng kim loại phù sa. cát vonfram cũng có chất lượng kém với rất nhiều oxit.

Vonfram trong nền kinh tế

sản xuất vonfram toàn cầu bắt đầu phát triển từ khoảng năm 2009, khi tôi bắt đầu để phục hồi ngành công nghiệp Châu Á. Các nhà sản xuất lớn nhất của vonfram là Trung Quốc. Ví dụ, trong năm 2013 tỷ lệ sản xuất trong nước này chiếm 81% nguồn cung thế giới. Khoảng 12% nhu cầu cho vonfram kết hợp với việc sản xuất các thiết bị chiếu sáng. Theo các chuyên gia, việc sử dụng vonfram trong lĩnh vực này sẽ giảm trong khi điều trị với đèn LED và huỳnh quang trong môi trường nước và nơi làm việc.

Người ta tin rằng sẽ có nhu cầu ngày càng tăng đối với vonfram trong việc sản xuất các thiết bị điện tử. chịu mài mòn cao của vonfram và khả năng của mình để duy trì điện làm cho các kim loại phù hợp nhất cho việc sản xuất các điều chỉnh điện áp. Tuy nhiên, về mặt nhu cầu vẫn còn khá nhỏ, và người ta ước tính rằng vào năm 2018, nó sẽ chỉ tăng 2%. Tuy nhiên, theo các nhà khoa học dự đoán rằng trong tương lai gần nên xảy ra nhu cầu tăng lên đối với cacbua củng cố. Điều này là do sự phát triển của sản xuất ô tô tại Mỹ, Trung Quốc, Châu Âu, và sự gia tăng trong ngành công nghiệp khai thác mỏ. Người ta tin rằng vào năm 2018, nhu cầu sử dụng vonfram sẽ tăng 3,6%.