Tungstè - Què és això? El grau d'oxidació del tungstè. Àrees d'aplicació de tungstè

Tungstè - element químic el nombre atòmic és igual a 74. Aquest metall pesat a partir de, en acer d'alta resistència-gris a blanc, el que fa que sigui fàcil en molts casos indispensables. Punt de fusió és superior a la de qualsevol altre metall, i per tant s'utilitza com filaments en els llums d'incandescència i elements de calefacció en forns elèctrics (per exemple, aliatge de zirconi-tungstè). element de Química permet el seu ús com a catalitzador. extrema duresa el fa adequat per al seu ús en "HSS", que permet tallar materials amb una velocitat més alta que l'acer de carboni, i superaliatges. Carbur de tungstè element en el compost de carboni és un de les substàncies més dures conegudes i utilitzades per a la producció de fresat i eines de tornejat. Volframatos de calci i magnesi són àmpliament utilitzats en els llums fluorescents, i òxids de tungstè - en tintes i esmalts ceràmics.

Història del descobriment

El supòsit de l'existència d'aquest element es va suggerir per primera vegada en 1779 per Peter Wolf, quan va explorar wolframita mineral i va arribar a la conclusió que ha de contenir una substància nova. En 1781 Carl Wilhelm Scheele determinar-se que un àcid nou es podria obtenir de tungstenita. Thorburn Scheele i Bergman van suggerir considerar l'obtenció de nou metall per reducció de l'àcid, anomenat tungstenovoy. En 1783, dos germans, José i Fausto Elguyar van trobar en àcid de tungstè, que era idèntica a tungstenovoy. En el mateix any els germans van aconseguir aïllar de tungstè d 'ella, utilitzant carbó vegetal.

Durant la Segona Guerra Mundial, aquest element químic ha jugat un paper molt important. la resistència a metalls a altes temperatures, i aliatges de tungstè de tenacitat extremes fetes important matèria primera per a la indústria militar. parts en conflicte pressionen Portugal com la principal font de wolframi a Europa.

Estar a la natura

L'element es presenta a wolframita la naturalesa (FeWo ₄ / MnWO _4), scheelita (CaWO _4), i Ferber Gyubnera. importants jaciments d'aquests minerals es troben als Estats Units a Califòrnia i Colorado, Bolívia, Xina, Corea del Sud, Rússia i Portugal. Xina posseeix al voltant del 75% de la producció mundial de tungstè. Metall s'obté mitjançant la reducció d'un òxid amb hidrogen o de carboni.

Les reserves mundials s'estimen en 7 milions de tones s'espera que el 30% d'ells -. Wolframita dipòsits i el 70% - scheelita. En aquest moment, el seu desenvolupament no és econòmicament avantatjós. En els nivells actuals de consum d'aquestes reserves duraran només 140 anys. Una altra valuosa font de tungstè és ferralla de metall.

Característiques principals

Tungstè - element, que es classifica com un metall de transició. El seu símbol W es deriva de la paraula llatina wolframium. A la taula periòdica, és en el grup VI entre tàntal i reni.

Pure tungstè - un material sòlid, el color varia de gris acer al estany blanc. Amb el toc de metall es torna fràgil i difícil de treballar amb ell, però si no ho fan, es pot tallar amb una serra. A més, pot ser forjat, laminats i prolongat.

Tungstè - element químic, el punt de fusió és la més alta entre tots els metalls (3422 ° C). També té la pressió de vapor més baixa. Resistència a la tracció en T> 1650 ° C és també el més gran. L'element és altament resistent a la corrosió i és només lleugerament àcids minerals susceptibles. Després del contacte amb l'aire en la superfície del metall es forma una capa protectora d'òxid, però completament oxidat de tungstè a alta temperatura. Quan s'afegeix en petites quantitats per a l'acer seva duresa augmenta bruscament.

isòtops

En la naturalesa de tungstè es compon de cinc radioisòtops, però tenen una llarga tals vida mitjana, que poden considerar estable. Tots ells cauen en la hafni-72 amb l'emissió de partícules alfa (nuclis d'heli corresponent-4). La desintegració alfa s'observa en només ¹⁸⁰ W, la més fàcil i més rars d'aquests isòtops. De mitjana, 1 g de tungstè natural per any es produeixen dos desintegració alfa de ¹⁸⁰ W.

A més, 27 es descriu de tungstè isòtops radioactius artificials. El més estable d'ells és ¹⁸¹ W amb una vida mitjana de 121,2 dies, ¹⁸⁵ W (75,1 dies), ¹⁸⁸ W (69,4 dies) i ¹⁷⁸ W (21,6 dies). Tots els altres isòtops artificials de vida mitjana és de no més d'un dia, i la majoria d'ells - almenys 8 minuts. Tungstè també té quatre estat "metastable", la més estable - ^179m W (6,4 min).

connexions

Els compostos químics de tungstè nombre d'oxidació canvis de 2 a 6, dels quals el més comú és de sis. L'element normalment entra en contacte amb l'oxigen, formant triòxid groc (WO _3), que és soluble en solucions alcalines aquoses en forma d'ions, tungstat (WO ₄ ^2-).

sol·licitud

Des tungstè té una temperatura de fusió molt alta i dúctil (pot ser convertit en filferro), s'utilitza àmpliament com bombetes de filament i tubs de buit, així com en els elements d'escalfament de forns elèctrics. A més, el material pot suportar condicions extremes. Una de les seves aplicacions conegudes - soldadura per arc amb elèctrode de tungstè sota gas protector.

Extremadament dur de tungstè - aliatges ideals d'armes pesades dels components. L'alta densitat s'utilitza en el problema de pesatge, contrapesos i quilles de llast per a iots, així com dards (80-97%). L'acer d'alta velocitat, que pot tallar el material a velocitats més altes que de carboni, conté fins a un 18% de la substància. Els àleps de la turbina, resistents al desgast de recanvi i recobriments utilitzats "superaliatges" que contenen tungstè. Aquest resistents a la calor revestiments d'aliatges que operen a temperatures elevades.

L'expansió tèrmica de l'element químic com vidre de borosilicat, per la qual cosa s'utilitza per a la fabricació de segell de vidre a metall. Compostos que contenen tungstè - un gran substitut per al plom en bales i tir. En els aliatges de níquel, ferro o cobalt, està fet petxines percussió. Com una bala per colpejar un objectiu utilitzant el seu energia cinètica. En els circuits integrats del compost de tungstè per fabricar transistors. Alguns tipus de cordes per a instruments musicals fets de filferro de tungstè.

L'ús de compostos

La duresa excepcional de carbur de tungstè (W ₂ C, WC) ho fa el material més comú per al fresat i eines de tornejat. S'utilitza en les indústries de la metal·lúrgia, mineria, petroli i construcció. carbur de tungstè s'utilitza també en la creació de joies, ja que és hipoalergènic i no tendeix a perdre la seva brillantor.

A partir dels seus òxids fer el glacejat. Tungstè "bronze" (l'anomenada causa dels òxids de color) s'utilitzen en pintures. volframatos de calci i magnesi utilitzats en llums fluorescents. detector vidre de centelleig tungstat s'utilitza en la medicina nuclear i la física. Les sals s'utilitzen en la indústria química i la indústria del cuir. disulfur de tungstè és un lubricant d'alta temperatura, pot suportar 500 ° C. Alguns dels compostos que contenen tungstè, s'usen com a catalitzadors en la química.

propietats

Les propietats físiques bàsiques de W de la següent manera:

• El nombre atòmic de 74.
• El pes atòmic: 183.85.
• Punt de fusió: 3410 ° C.
• Punt d'ebullició: 5660 ° C.
• Pes: 19,3 g / cm ³ a 20 ° C.
• estat d'oxidació de +2, +3, +4, +5, +6.
• Configuració electrònica: [Xe] 4 d el f ^{14 Maig Juny 4} s ^2.