valenza tungsteno. Proprietà e applicazione di tungsteno

Altri articoli permetteranno di conoscere le fisiche e chimiche proprietà di tungsteno, vedere i dettagli del suo soggiorno nella natura, il luogo di produzione, l'apertura della storia, e altro ancora.

Tungsteno (W)

Tungsteno – è un elemento della tavola periodica di Mendeleev presenta settantasei quarto numero atomico corrisponde al carattere W. latino Nelle condizioni normali ha un colore grigio-argento, lucido, duro. Di tutti i tungsteno metallico è il più refrattario. Superiore a quello di W, il punto di unico metalloide fusione – carbonio. Ha una elevata resistenza chimica. Valenza di tungsteno – variabile.

La storia della scoperta

chimico svedese Carl Wilhelm Scheele nel 1781, impegnata nella lavorazione di acido nitrico scheelite, potrebbe produrre tungsteno triossido – giallo "pietra pesante". Due anni più tardi, già nel 1783-m, due fratelli Eluard, i chimici di origine spagnola, il pubblico è stato informato che avrebbero potuto ottenere dal nuovo metallo wolframite e ossido – tungsteno.

Moderna Stati Uniti, Francia e Gran Bretagna hanno usato il nome di tungsteno per il tungsteno, che si traduce dallo svedese come "pietra pesante". In origine, la parola significava wolframium wolframite minerale. Successivamente passò al metallo stesso.

Tungsteno in natura

Secondo i calcoli Vinogradova, crosta numero Clarke tungsteno terrestre è di circa 1,3 g / t. Il contenuto medio delle catene rocce della montagna, r / t: rocce acide – 1,9, media – 1.2, la base – 0,7 ultrabasico – 0.1.

Le maggiori riserve di questo metallo è concentrata in Cina, Stati Uniti, Canada e Kazakhstan, paesi come la Bolivia, il Portogallo, l'Uzbekistan, Russia e Corea del Sud hanno un piccolo in confronto con le scorte Stati di cui sopra. Durante l'anno produce circa 49-50.000.000 di tonnellate, di cui 41 prodotte dalla Cina, la quota della Russia corrisponde a 3,5 tonnellate, Kazakistan – 0,7, e l'Australia – 0,5 tonnellate.

Nell'industria, il ruolo principale è dato a wolframite e scheelite. Minerali wolframite spesso concentrati in rocce granitiche e la loro concentrazione media corrisponde a uno o due per cento. La maggior parte dei paesi produttori di esportazione di tungsteno. . Il prezzo di questo metallo è piuttosto elevato e può variare a seconda della marca e del tipo in cui è venduto (dalla 2172 a 6250560 rub.). I principali esportatori di tungsteno considerati nel Regno Unito, Cina e Australia. Importati in grandi quantità Stati Uniti, Germania, Inghilterra e Giappone.

I metodi per la preparazione

Preparazione di tungsteno – un processo costituito da diverse fasi incrementali. Primo triossido isolato WO ₃ da minerali concentrati con il processo di recupero dopo essere andato in polvere metallica con idrogeno in condizioni di circa 700 ° C. A causa della estremamente elevato punto di fusione miglior modo per ottenere questo metallo sono mezzi di metallurgia delle polveri. Nella prima fase viene premuto il polvere di tungsteno, contenuto in un'atmosfera di idrogeno e sinterizzata in condizioni di circa 1200-1300 ° C Ulteriormente sottoposto a corrente elettrica e la temperatura di riscaldamento viene distillato a tremila gradi, questo processo è accompagnato da sinterizzazione, e il metallo si trasforma in un monolito. successiva preparazione di tungsteno e la sua purificazione dai materiali monolitici risultanti si verificano in condizioni di zona di fusione. Tuttavia, polvere di tungsteno – questo non è l'unica forma di preparazione che metallo. Nella preparazione di W da pirolisi di cloruri può essere ottenuta già in forma metallica, ma non in un compatto e polvere.

caratteristiche di qualità chimico

Tungsteno è la valenza del carattere variabile, da due a sei. La forma più stabile prende in sesto valenza. forme di- e trivalenti dei composti sono instabili e non hanno alcun significato particolare, in pratica, non utilizzato. Il tungsteno è molto resistente alla corrosione dei metalli. temperatura ambiente consente di mantenere una posizione costante senza essere soggetti a corrosione; raggiunge la temperatura incandescenza comincia ad ossidarsi, formando un ossido di tungsteno (VI). È il secondo di una serie di stress e costi dietro l'idrogeno. Praticamente insolubile in fluoridrico e acido solforico diluito. acido nitrico e aqua processo di ossidazione superficiale causa regia. Dissoluzione di eventuale acqua ossigenata.

Una miscela di acido fluoridrico e nitrico scioglie bene tungsteno:

2W + 4HNO ₃ + 10HF à WF ₆ + ₄ + WOF 4NO (sviluppo di gas) + 7H ₂ O.

In presenza di ossidanti può essere fatto reagire con un alcali fuso:

2W + 4NaOH ₃ + 3O ₂ à 2Na ₂ WO ₄ + 2H ₂ O.

Gli esempi precedenti reazioni procedono molto lentamente, ma al raggiungimento del livello di 400 ° C e tungsteno auto-riscaldamento del processo di reazione è accelerato, contemporaneamente formando una grande quantità di calore. Le reazioni che coinvolgono la richiesta di ossigeno di raggiungere i 500 ° C, al metallo da solo ha cominciato a scaldarsi.

Sciogliere in una miscela di acido fluoridrico e nitrico porta alla formazione dell'acido geksaftorvolframovoy – H ₂ [WF _6]. Di tutti i composti noti tungsteno sono considerati più importante triossido anidride tungsteno o tungsteno, tungstato, un composto perossidico con Me ₂ WO _X, una sostanza derivata da S, C, e gruppi alogeno elementi.

Le proprietà di natura fisica

Il tungsteno è un metallo lucido grigio chiaro. temperatura di tungsteno durante la fusione e di ebollizione raggiunge quote più elevate Celsius rispetto ad altri metalli. Si ipotizza che seaborgio ha ancora più di fusione prestazioni e di ebollizione, ma a causa del fatto che egli "vive" è molto piccolo, è impossibile dire con certezza, dal momento che non è provata sperimentalmente. Tungsteno inizia a sciogliersi a 3695 K, durante la bollitura, raggiungendo 5828 densità K. LxL è vicino a oro – 19,25 grammi per centimetro cubo. Egli è caratterizzata da qualità paramagnetici. In accordo con i parametri di misurazione durezza Brinell è 488 kg / mm ^2. A venti gradi Celsius ha una resistività di 55 × 10 ^-9 Ohm * m, ma nelle condizioni di temperatura di 2700 ° C Indice di resistività aumenta fino a 904 x 10 ^-9 Ohm * m. Il suono riflesso dalle mosse tungsteno ad una velocità di 4290 m / c.

Uno dei metalli pesanti con elevata durezza e punto di enorme tungsteno ponderato di fusione. Le proprietà che sono insiti in esso, determinare il suo valore sul mercato mondiale e consentono l'uso di larghezza. La capacità di resistere a temperature elevate consente largo uso scala tungsteno. Wire, fogli e molti altri consentono di creare meccanismi che servono molti, molti anni. Esternamente simili a platino. Allo stato puro quando riscaldato a 1600 ° C può ben essere forgiato.

L'uso del metallo puro

Il metodo di base di tungsteno usando – la fondazione come materiale refrattario nell'industria metallurgica.

Plastica e refrattari proprietà – questo è ciò che è noto per il tungsteno. Filo di questo metallo è indispensabile dispositivi destinati per illuminazione. tubi catodici e altri tubi con un vuoto è anche ampiamente utilizzato W.

saldatura ad arco di argon non può fare a meno degli elettrodi a base di tungsteno. resistenza forno sottovuoto utilizzare anche come elemento riscaldante, e questa lega metallica viene utilizzato come termocoppia renio.

L'elevata densità consente di utilizzare come base per la lega di tipo pesante usato come contrappeso per il nucleo sabot perforante e proiettile artiglieria sagittali, nucleo per munizioni perforanti e anche giroscopio stabilizzante battenti missile balistico.

Tungsteno può servire come un eccellente mezzo di tipo ionizzante di radiazione. Anche se ha una densità maggiore e, soprattutto se confrontato con il piombo convenzionale, in peso di un livello uguale fornire gli indumenti di protezione o apparecchiatura posizionata con il suo uso più facile. proprietà infusibilità e durezza complicano il trattamento, e quindi in tali casi spesso sono leghe di tungsteno e nichel, così come ferro, rame e altri metalli.

Nel settore per creare una varietà di prodotti solidi utilizzando tungsteno. Foglio, polvere di tungsteno, ed un'asta elettrodi – una delle forme più comuni di uscita W.

L'uso dei composti

Lavorazione di vari metalli, così come i materiali che compongono la natura non metallico di opere di ingegneria, foratura e processo di estrazione utilizzando leghe forti e materiali di tipo compositi a base di carburo di tungsteno, una miscela di carburo di titanio, carburo di tantalio e carburo di tungsteno. Stamp tungsteno in queste materie sono divisi in T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2 e VK6 VK4. Francobolli gruppo TT usata solo per condizioni di lavorazione molto difficile in una maggiore complessità. Un primo esempio può servire come uno shock-processo perforatore perforazione a rotazione o materiale durevole fabbricazione forgiatura acciaio con elevata resistenza al calore. W è utilizzato come elemento di lega di acciaio e leghe a base di ferro. Acciaio "ad alta velocità" da lettere etichetta iniziano con P, oltre il 90% della quota comprende tungsteno.

A volte diversi composti di tungsteno sono usati come catalizzatori o pigmenti, lubrificanti ad alta temperatura per la transizione della energia termica in forma elettrica.

Tungsteno e biologia

Tungsteno metallico non viene considerata significativa in biologia, ma alcuni batteri e archeobatteri come parte del loro enzimi avere questo componente, che è nel sito attivo. Circa fonti profonde tipo idrotermale archebatteri live-ipertermofili, sono considerati dipendente tungsteno obbligatoriamente da. La presenza di questo metallo nella composizione enzima è considerato come una reliquia del periodo Archeano presto, in altre parole, può permettersi di assumere che la comparsa precoce della vita sulla terra si è svolta con la partecipazione di W.

Poiché la parte predominante di altri metalli, polvere di tungsteno provoca irritazione degli organi respiratori.

forme isotopi

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Tungsteno origine naturale comprende una miscela di cinque diverse forme di isotopi, cioè: ¹⁸⁰ W (0,135% in peso.), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) e ¹⁸⁶ W (28,41%). Valenza variabile tungsteno, e sempre corrisponde al numero da 2 a 6, in qualsiasi forma dell'isotopo.

Entro il 2016 era già noto trentasei forme artificiali creati dall'uomo di radionuclidi tungsteno identificati con numeri di massa 157 … 179, 181, 185, 187 … 197. Aperto tungsteno naturale radioattività è stata nel 2003, ma il suo tasso è estremamente bassa, che corrisponde a circa il due disintegrazioni per grammo per anno, e la condizione di questo decadimento è di metallo α-attività.

insomma

La maggior parte del metallo refrattario esistente è tungsteno. Proprietà intrinseche, ci permettono di trovare un posto in una vasta gamma di attività umane industriali, dall'ingegneria e termina con la protezione dalle radiazioni. Metallo è stato aperto circa il doppio, due anni di distanza, ma né Scheele né fratelli Eluard in realtà non pretende di merito in onore della sua scoperta. La valenza di tungsteno è variabile e prende un valore di due a sei, ma, come discusso in precedenza, la forma più stabile ha sei valenza. E 'molto resistente alla corrosione, può reagire con alcali e sciolto in una miscela di acido fluoridrico e nitrico.

Stamp tungsteno suddivisi in un numero enorme di specie secondo il metodo di esecuzione, la forma in cui il metallo, e il suo campo di applicazione. Ci sono molte forme di suo isotopo, e l'elemento in natura è scarsamente contrassegnati proprietà radioattive e molto lentamente si disintegra. La base per una pluralità di parti e pezzi di ricambio, una vasta gamma di dispositivi e attrezzature utilizzate dall'uomo, è tungsteno. Anche prezzo per chilogrammo di metallo è abbastanza alto, ma comunque non riduce la domanda di esso, a causa della sua qualità corrisponde al valore che ha chiesto.