Քիմիական հատկությունները վոլֆրամ: Բնութագրերը եւ կիրառություններ վոլֆրամ

Վոլֆրամ - ը քիմիական տարր է պարբերական աղյուսակի, որը պատկանում է խմբի VI. Բնության մեջ վոլֆրամ տեղի է ունենում մի խառնուրդ հինգ իզոտոպների: Մի պայմանական կարգով եւ պայմանական պայմաններում, դա ծանրակշիռ մետաղյա արծաթ, մոխրագույն գույնի. Այն նաեւ հանդիսանում է առավել հրակայուն բոլոր մետաղների.

Հիմնական հատկությունները վոլֆրամ

Վոլֆրամ - մետաղյա ունեցող ուշագրավ ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունները: Գրեթե բոլոր մասնաճյուղերում ժամանակակից արտադրության մեջ օգտագործվում է վոլֆրամ: Որ բանաձեւը սովորաբար այն արտահայտվում է որպես մետաղի օքսիդի նշանակումների - Wo _3: Վոլֆրամ է առավել համառ մետաղական. Ենթադրվում է, որ միայն seaborgium կարող է լինել նույնիսկ ավելի tugoplavok: Սակայն ճիշտ այնպես, քանի դեռ այն չի կարող պնդել,, քանի որ seaborgium ունի շատ կարճ կյանք.

Այս մետաղյա ունի հատուկ ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունները: Վոլֆրամ ունի խտությունը 19300 կգ / մ ^3, դրա հալման ջերմաստիճանը 3410 ° C. Ըստ այս պարամետրի դա երկրորդ միայն ածխածնի - գրաֆիտից կամ ադամանդ. Բնության մեջ վոլֆրամ տեղի է ունենում, քանի որ հինգ կայուն իզոտոպներ: Նրանց զանգվածային համարները տատանվում 180 186. վոլֆրամ ունի Վալանս 6 րոպե, եւ միացությունների, դա կարող է լինել 0, 2, 3, 4 եւ 5 մետաղական ունի նաեւ բավականաչափ բարձր մակարդակ ջերմային ջերմահաղորդություն: Համար վոլֆրամ, այդ ցուցանիշը կազմում է 163 W / (մ * աստիճան): Ըստ այս սեփականության, նույնիսկ այն գերազանցում միացություններ, ինչպիսիք են ալյումինե համաձուլվածքների: Զանգվածային վոլֆրամ շնորհիվ իր խտության, որը հավասար է 19kg / մ ^3: Աստիճանը օքսիդացում վոլֆրամի տատանվում 2- ից +6: մետաղական ունի acidic հատկությունները, եւ ավելի ցածր է ամենաբարձր աստիճանի իր օքսիդացում - հիմնական:

Այսպիսով, համաձուլվածքներ, ցածր վոլֆրամի միացությունների համարվում են անկայուն: Առավել դիմացկուն են միացություններ, որոնք ունեն մի աստիճան վեց. Նրանք դրսեւորել բնորոշ եւ քիմիական հատկությունների մետաղի. Վոլֆրամ հակված է պատրաստակամորեն ձեւավորել համալիրներ: Բայց մետաղական վոլֆրամ սովորաբար շատ դիմացկուն. Այն սկսվում է համագործակցել թթվածնի միայն մի ջերմաստիճանի +400 ° C. Բյուրեղյա վանդակավոր վոլֆրամից վերաբերում է մարմնի կենտրոնացած խորանարդ տեսակի.

Փոխազդեցության հետ, այլ քիմիկատների

Եթե վոլֆրամ խառնվում է չոր Ֆտոր, որ բարդ կարող է ձեռք բերել անվան տակ «հեքսաֆտորիդի», որը հալչում է ջերմաստիճանի 2,5 ° C եւ եռում է 19,5 ° C. Համանման նյութը ձեռք բերել, երբ բարդ վոլֆրամից քլորի. Բայց այս ռեակցիայի պահանջում բավականին բարձր ջերմաստիճանը մասին 600 ° C. Սակայն, տվյալ նյութը հեշտությամբ դիմադրում ապակառուցողական քայլեր ջուր եւ գործնականում ոչ ենթակա է փոփոխման է ցուրտ. Վոլֆրամ - մետաղական, որը չի կարող առանց թթվածնի ռեակցիայի արտադրում լուծարումը է alkalis. Սակայն, դա հեշտությամբ լուծարվել է մի խառնուրդ է HNO ₃ եւ HF: Առավել խոշոր քիմիական միացությունների վոլֆրամ - իր TRIOXIDE WO _3, H ₂ WO ₄ - tungstic թթու եւ դրա ածանցյալները - tungstates աղեր:

Կարելի է համարել որոշ քիմիական հատկությունների վոլֆրամ ից արձագանքման հավասարումների. Օրինակ, որ բանաձեւը WO ₃ + 3H ₂ = W + 3H ₂ Օ. Այն ապաքինվել է վոլֆրամ մետաղական օքսիդ արտահայտվում իր գույքը համագործակցել ջրածնի. Այս հավասարումը արտացոլում ստանալու գործընթացը այն վոլֆրամ trioxide: Հետեւելով բանաձեւը նշանակում է այնպիսի սեփականություն, որպես վոլֆրամ գործնական insolubility ի թթուներ: W + 2HNO3 + 6HF = WF6 + 2NO + 4H2O: Մեկը առավել ուշագրավ նյութերի պարունակող վոլֆրամ carbonyl համարվում: Դրանից եւ ստանալ խիտ Ultrathin ծածկույթների մաքուր վոլֆրամ:

Պատմությունը հայտնաբերելու

Վոլֆրամ - մետաղյա է, որ ստանում է իր անունը ստացել է լատիներեն լեզվով: Թարգմանվել դա նշանակում է «wolf - ի դատարկաբանել»: Այս անսովոր անունը առաջացել է վարքագծի մետաղի. Ուղեկցող հանքաքարից անագ, վոլֆրամ, անագ միջամտել ընտրությունը: Քանի որ դրա գործընթացում պղնձաձուլական խարամի ձեւավորվել միայն. Այս մետաղյա է, որ նա «ուտում անագ գայլի պես ուտում է ոչխարներին»: Շատերը Զարմանալի չէ, ով հայտնաբերել է քիմիական տարր վոլֆրամ.

Այս գիտական հայտնագործություն է արվել միաժամանակ երկու տեղերում տարբեր գիտնականների, անկախ միմյանց. 1781 քիմիկոս Scheele Շվեդիայի ընդունել է, այսպես կոչված, «ծանր քարը», փորձարկումներ կատարելու հետ ազոտական թթվի եւ scheelite: 1783, եղբայրներ քիմիկոսներ Իսպանիայից, Էլյուարը անունով նաեւ հաղորդում է հայտնաբերելու նոր տարր: Ավելի ճիշտ, նրանք արդեն բացվել վոլֆրամ օքսիդ լուծարվել է ամոնիակ:

The համաձուլվածքներ, այլ մետաղների

Ներկայում տարբերակել միաֆազ եւ բազմափուլ վոլֆրամ համաձուլվածքների: Դրանք պարունակում են մեկ կամ ավելի արտասահմանյան տարրեր: Առավել հայտնի բարդ - ը խառնուրդ վոլֆրամի եւ մոլիբդենի. Ավելացնելով, մոլիբդենի վոլֆրամ հաղորդում ուժ տակ լարվածության. Նաեւ կատեգորիայի միաֆազ վոլֆրամի համաձուլվածքների պատկանում միացություններ տիտանի, hafnium, Ցիրկոնիում. Մեծագույն պլաստիկան վոլֆրամից կցված ռենիումի: Սակայն, գործնականում կիրառել է խառնուրդ մի բավականին ժամանակատար գործընթաց, քանի որ ռենիումինը, շատ դժվար է ձեռք բերել.

Քանի որ վոլֆրամ մեկն է առավել դժվարահալ նյութերի, ընդունող վոլֆրամային համաձուլվածքներ չէ հեշտ խնդիր է. Երբ այս մետաղական պարզապես սկսում է բարկանալ, մյուսներն արդեն շարժվում է հեղուկ կամ գազային վիճակում: Սակայն ժամանակակից գիտնականները կարողանում են ձեռք բերել համաձուլվածքների միջոցով էլեկտրոլիզի. Պարունակող համաձուլվածքներ վոլֆրամ, նիկել եւ կոբալտ, օգտագործվում են կիրառման համար պաշտպանիչ շերտը փխրուն նյութերի.

Ժամանակակից մետալուրգիայի ոլորտում նաեւ պատրաստել համաձուլվածքների օգտագործելով վոլֆրամ փոշի. Է ստեղծել անհրաժեշտ հատուկ պայմանների, այդ թվում ստեղծման վակուումային միջավայրում: Քանի որ որոշ առանձնահատկություններ վոլֆրամ փոխազդեցության հետ, այլ տարրերից steelmakers նախընտրում alloys չեն ստեղծել երկու փուլ հատկանիշներ, եւ օգտագործելով 3, 4 կամ ավելի բաղադրիչներ. Այս համաձուլվածքները են հատկապես երկարակյաց, բայց հստակ համապատասխանության բանաձեւերի. Ին փոքր - ինչ շեղման տոկոսային Ալյում.հեծ բաղադրիչները կարող են դիմել փխրուն ու անպիտան:

Վոլֆրամ - տարր, որն օգտագործվում է արվեստի

Այս մետաղի կազմել Շիկացման սովորական լամպ: Բացի այդ, X-ray խողովակ սարքավորումներ կազմված վակուումային վառարան կարող է օգտագործվել է չափազանց բարձր ջերմաստիճանների. Պողպատ, որը ներառում է վոլֆրամ ունի շատ բարձր մակարդակի ուժով: Նման համաձուլվածքները օգտագործվում են արտադրության գործիքների տարբեր ոլորտներում: հորատման, բժշկության, engineering.

Հիմնական առավելությունը միացությունների, եւ վոլֆրամ պողպատ - հագնում դիմադրության անհավանական վնաս: Առավել հայտնի շենքը, վոլֆրամ խառնուրդ կոչվում է «հաղթել»: Նաեւ այս տարրը, որը լայնորեն օգտագործվում է քիմիական արդյունաբերության. Իր լրումն ստեղծված ներկի պիգմենտներով: Հատկապես լայնորեն օգտագործվում է այս ոլորտում ձեռք բերված վոլֆրամ օքսիդի 6 Այն օգտագործվում է արտադրության վոլֆրամի կարբիդների եւ halides. Մեկ այլ անվանումն է այս նյութի վոլֆրամ TRIOXIDE. 6 Վոլֆրամ օքսիդ օգտագործվում է որպես դեղին ԳՈՒՆԱՆՅՈՒԹԵՐԻ ներկերի համար կերամիկական եւ ապակյա արտադրանք.

Որոնք են ծանր մետաղներ:

Բոլոր վոլֆրամ-ի վրա հիմնված համահալվածքներ որոնք ունեն բարձր խտության ցուցանիշը, որը կոչվում է ծանր: Նրանք արտադրվում են միայն մեթոդներով փոշեմետաղագործության: Վոլֆրամ միշտ հիմքն է ծանր համաձուլվածքից, որի բովանդակությունը կարող է լինել մինչեւ 98%: Նաեւ այս մետաղական ավելացված է ծանր մետաղների նիկելի, պղնձի եւ երկաթի. Սակայն, նրանք կարող են մտնել եւ քրոմ, արծաթ, կոբալտ, մոլիբդեն: Մեծագույն ժողովրդականություն է ձեռք բերել ժամանակավոր բնակության համաձուլվածքների (վոլֆրամ - նիկել - երկաթ) եւ xip (վոլֆրամ - Նիկել - պղինձ). Մի բարձր մակարդակը խտության այդ համաձուլվածքների թույլ է տալիս նրանց կլանել վտանգավոր գամմա ճառագայթում. Այդ flywheels պատրաստվում են անիվների, էլեկտրական շփումների, rotors համար գիրոսկոպը:

վոլֆրամ կարբիդ

Մոտավորապես կեսը վոլֆրամի համար օգտագործվող արտադրության երկարաժամկետ օգտագործման մետաղների, մասնավորապես, վոլֆրամ կարբիդ, որը ունի հալեցման ջերմաստիճանը 2770 C. վոլֆրամ կարբիդ քիմիական բաղադրություն, որը պարունակում է հավասար թվով ածխածնի ատոմների եւ վոլֆրամ. Այս խառնուրդ ունի հատուկ քիմիական հատկությունները: Վոլֆրամ տալիս այն ուժը, որ այն գերազանցում այդ ցուցանիշը պողպատ կրկնապատկվել:

Վոլֆրամ կարբիդ լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերության. Քանի որ այն արտադրվել կտրում օբյեկտների լինել շատ դիմացկուն է բարձր ջերմաստիճանի եւ քայքայում: Նաեւ այն պատճառով, որ այս տարրի կատարվում:

• Օդանավերի մասեր, ավտոմեքենաների շարժիչների.
• Մանրամասներ spaceships.
• Բժշկական եւ վիրաբուժական գործիքներ, որոնք օգտագործվում են որովայնային վիրաբուժության. Նման գործիքները կարող են ավելի թանկ է, քան սովորական բժշկական պողպատ, բայց նրանք ավելի արդյունավետ:
• Ոսկերչական իրեր, հատկապես engagement օղակները. Նման ժողովրդականությունը վոլֆրամ կապված է իր ուժով, քանի որ ամուսնական զույգի, որը խորհրդանշում է ուժ հարաբերություններ, ինչպես նաեւ տեսքը: Հատկանիշները փայլուն վոլֆրամ այն ձեւով, օրինակ, որ դա է շատ երկար ժամանակ պահպանում հայելին, փայլուն տեսքը.
• Գնդակներ ball բալանոց գրիչների շքեղության.

Win - վոլֆրամ խառնուրդ

Մոտավորապես երկրորդ կեսին 1920, շատ երկրներ սկսել են արտադրված համաձուլվածքների համար կտրում գործիքներ, որոնք պատրաստված վոլֆրամ կարբիդ եւ կոբալտ մետաղական. Գերմանիայում, օրինակ, մի խառնուրդ, որը կոչվում Vidya, Միացյալ Նահանգներում Karbolit. Է Խորհրդային Միությունում, նման խառնուրդ կոչվում է «հաղթել»: Այս alloys էին հիանալի բուժման համար թուջե արտադրանք. Win է կերամիկական մետաղական խառնուրդ հետ չափազանց բարձր մակարդակի անվտանգության. Այն կատարվում է ձեւով ափսեների տարբեր ձեւավորում եւ չափերի.

Pobedita արտադրական գործընթացը հետեւյալն է. Վերցնել վոլֆրամ կարբիդ փոշի, նուրբ փոշի նիկել կամ կոբալտի, եւ ամեն ինչ խառնվում է եւ սեղմված է հատուկ molds. Սեղմված ափսե այսպիսով ենթարկվել հետագա ջերմային բուժում. Սա հնարավորություն է տալիս շատ դժվար խառնուրդ. Այս ափսեներ են ոչ միայն օգտագործվում է կտրում չուգունի, այլեւ արտադրության համար փորված գործիքներ. Ափսեներ pobedita համերաշխ է հորատման սարքավորումների, օգտագործելով պղինձ:

Տարածվածությունը վոլֆրամից բնության

Այս մետաղյա շատ քիչ տարածված է շրջակա միջավայրին: Հետո բոլոր տարրերի 57 դա տեղի է ունենում, եւ, քանի որ ներկա clark վոլֆրամ: Բացի այդ, մետաղական հանքային - scheelite եւ wolframite: Վոլֆրամ migrates մեջ ստորերկրյա ջրերի կամ ինչպես իոնային սեփական կամ ձեւով տարբեր միացությունների. Բայց ամենամեծ կոնցենտրացիան չնչին է ստորերկրյա. Դա մի քանի hundredths մգ / լ եւ գործնականում չի փոխել իրենց քիմիական հատկությունները: Վոլֆրամ նույնպես կարող է ազատ արձակվել, բնական ջրային մարմինների ջրահեռացման գործարանների.

Այդ ազդեցությունը մարդու օրգանիզմի վրա

Վոլֆրամ հազիվ գալիս հետ շփման մեջ ջուր կամ սնունդ. Այստեղ կարող է լինել մի ռիսկ ինհալացիա վոլֆրամի մասնիկների հետ մեկտեղ օդում աշխատավայրում: Սակայն, չնայած կատեգորիային պատկանող ծանր մետաղների, վոլֆրամ է ոչ թունավոր: Վոլֆրամ թունավորում տեղի է ունենում միայն այն մարդկանց, ովքեր կապված են արտադրության վոլֆրամ: Աստիճանը մետաղական ազդեցություն է մարմինը, կարող են տարբեր լինել: Օրինակ, վոլֆրամ փոշի, վոլֆրամ կարբիդ, եւ այնպիսի նյութի որպես անհիդրիդ tungstic թթու, կարող է առաջացնել թոքերի վնաս: Դրա հիմնական ախտանշանները - malaise, ջերմություն. Ավելի ծանր ախտանշաններ են առաջանում, երբ թունավորվել վոլֆրամ համաձուլվածքների: Դա տեղի է ունենում է ինհալացիա փոշու համաձուլվածքների եւ հանգեցնում է բրոնխիտ, թոքային fibrosis:

Մետաղական վոլֆրամ, ընկնում ներսում մարդու մարմնի, չի կլանել է աղիքներ եւ աստիճանաբար ցուցադրվում. Կարող է ներկայացնել մի մեծ վտանգ վոլֆրամ միացություններ պատկանող լուծելի: Նրանք են ի պահ չարություն, ոսկորների եւ մաշկը. Երկարատեւ մերկացում վոլֆրամի միացությունների կարող է առաջանալ ախտանիշներ, ինչպիսիք են փխրուն եղունգները, մաշկի կլեպ, տարբեր տեսակի dermatitis.

Բաժնետոմսերը վոլֆրամ տարբեր երկրներում

Հայաստանի խոշորագույն Վոլֆրամի պաշարները գտնվում են Ռուսաստանում, Կանադայում եւ Չինաստանում: Գիտնականները կանխատեսում են, որ ներքին տարածքում գտնվում է մոտ 943 հազար տոննա, այս մետաղի. Եթե հավատանք այդ նախահաշիվները, ճնշող մեծամասնությունը պահուստների տեղակայված է Հարավային Սիբիրի եւ Հեռավոր Արեւելքում: Շատ քիչ բան է հայտնի ռեսուրսների խմբակցության դա միայն մոտ 7%:

Ըստ քանակի ապացուցված ավանդների վոլֆրամ Ռուսաստանը զիջում է միայն Չինաստանին: Նրանց մեծ մասը գտնվում են ոլորտներում Կաբարդինո-Բալկարիայի եւ Բուրյաթիայում: Բայց այդ բնագավառներում չի արտադրվում մաքուր վոլֆրամ եւ դրա հանքաքարը նաեւ պարունակում է մոլիբդեն, ոսկի, բիսմուտ, տելլուր, սկանդիում եւ այլ նյութեր. Երկու երրորդը ծավալի արդյունքում վոլֆրամի ուսումնասիրված աղբյուրների encased է հրակայուն հանքաքարի, որտեղ հիմնական volframosoderzhaschim հանքային scheelite: Բաժնեմասի legkoobogatimyh ore հաշիվներ միայն մեկ երրորդը արտադրության: Բնութագրերը վոլֆրամ արտադրվել է Ռուսաստանում ավելի ցածր է, քան արտերկրում: Հանքաքար պարունակում է մի մեծ տոկոսը վոլֆրամ trioxide: Ռուսաստանում, շատ քիչ մետաղական ալյուվիալ ավանդներ Վոլֆրամի Sands են նաեւ անորակ հետ շատ օքսիդների.

Վոլֆրամ տնտեսության մեջ

Գլոբալ վոլֆրամ արտադրության սկսեցին աճել է մոտ 2009 թ., Երբ ես սկսեցի վերականգնել ասիական ոլորտում. Խոշորագույն արտադրողն վոլֆրամ է Չինաստան. Օրինակ, 2013 թ արտադրության այս երկրում հաշվառվում է 81% համաշխարհային մատակարարման. Մոտ 12% է, որ պահանջարկի վոլֆրամ հետ կապված արտադրության Լուսատուներ: Ըստ փորձագետների, օգտագործումը վոլֆրամ այս ոլորտում կկրճատվի բուժման ընթացքում, ինչպես նաեւ լուսադիոդային եւ ցերեկային լույսի լամպեր ներքին միջավայրում եւ աշխատավայրում:

Ենթադրվում է, որ կլինեն պահանջարկն աճում վոլֆրամ արտադրության էլեկտրոնային սարքավորումների. Բարձր հագնում դիմադրություն վոլֆրամից եւ նրա կարողությունը պահպանելու էլեկտրաէներգիա, որպեսզի այս ամենից հարմար մետաղական արտադրության լարման կարգավորիչներ. Սակայն, առումով պահանջարկի դեռեւս բավական փոքր է, եւ դա գնահատվում է, որ մինչեւ 2018 թ., Այն կաճի է ընդամենը 2%: Սակայն, ըստ գիտնականների կանխատեսել, որ մոտ ապագայում պետք է տեղի ունենա աճող պահանջարկը ցեմենտել կարբիդի: Դա պայմանավորված է աճի ավտոմոբիլային արտադրության ԱՄՆ - ում, Չինաստանում, Եվրոպայում, եւ աճի հանքարդյունաբերության ոլորտում: Ենթադրվում է, որ մինչեւ 2018 թ., Պահանջարկը վոլֆրամ կավելանա 3.6% -ով: