Tungsten valénsi. Sipat sarta aplikasi tina tungsten

Langkung artikel bakal ngidinan meunang acquainted jeung fisik jeung kimia sipat tungsten, ningali rinci nya tetep maling di alam, anu tempat produksi, bubuka carita, sareng nu sanesna.

Tungsten (W)

Tungsten - mangrupa unsur tabel periodik Mendeleev boga tujuh puluh wilangan atom kaopat pakait jeung W. karakter Latin Dina kaayaan dawam miboga warna abu-pérak, ngagurilap, teuas. Tina sagala tungsten logam teh paling refractory. Leuwih luhur ti éta tina W, titik lebur ngan non-logam - karbon. Mibanda lalawanan kimiawi tinggi. Valénsi of tungsten - variabel.

Sajarah kapanggihna

Swédia kimiawan Carl Wilhelm Scheele taun 1781, dina aktipitas dina ngolah asam nitrat scheelite, bisa ngahasilkeun tungsten trioxide - "batu beurat" konéng. Dua warsih saterusna, geus aya 1783-m, dua sadulur Eluard, kimiawan asalna ti Spanyol, publik ieu informed yén maranéhna bisa meunang ti logam anyar wolframite jeung oksida - tungsten.

Modern Amerika, Perancis jeung Britania dipaké nami tungsten pikeun tungsten, nu ditarjamahkeun ti Swédia salaku "Batu beurat". Asalna, kecap dimaksudkan wolframium wolframite mineral. Engké deui diliwatan kana logam sorangan.

Tungsten di alam

Numutkeun itungan Vinogradova, kulit angka Clarke tungsten Bumi nyaéta ngeunaan 1.3 g / t. Eusi rata tina Bulan batu gunung, r / t: batu asam - 1.9, rata - 1.2, anu dasar - 0,7 ultrabasic - 0.1.

Cadangan pangbadagna logam ieu ngumpul di Cina, AS, Kanada sareng Kazakhstan, nagara kayaning Bolivia, Portugal, Uzbékistan, Rusia jeung Korea boga leutik di ngabandingkeun jeung saham disebut tadi Amérika. Dina taun ngahasilkeun ngeunaan 49-50 juta ton, diantarana 41 dihasilkeun ku Cina, dibagikeun Rusia urang pakait jeung 3,5 ton, Kazakhstan - 0,7, sarta Australia - 0,5 ton.

Dina industri, peran utama dibikeun ka wolframite na scheelite. Mineral wolframite mindeng ngumpul dina batuan granitic sarta konsentrasi rata maranéhanana pakait jeung hiji atawa dua per cent. Kalolobaan nagara ngahasilkeun exporting tungsten. . Harga logam ieu rada luhur jeung bisa rupa-rupa gumantung kana merk sarta tipe nu eta dijual (ti 2172 nepi ka 6250560 rub.). The eksportir utama tungsten dianggap UK, Cina jeung Australia. Diimpor dina jumlah badag Amérika Sarikat, Jerman, Inggris jeung Jepang.

Métode pikeun persiapan nu

Persiapan tungsten - a prosés diwangun ku sababaraha hambalan Incremental. Mimitina trioxide terasing Wo ₃ ti bijih concentrates jeung prosés recovery saurna bade ka bubuk logam jeung hidrogén dina kaayaan ngeunaan 700 ° C. Alatan éta titik lebur pisan luhur cara anu pangalusna pikeun meunang logam ieu téh hartosna bubuk metallurgy. Dina hambalan kahiji powder tungsten dipencet, teras disimpen dina atmosfir hidrogén jeung sintered dina kaayaan ngeunaan 1200-1300 ° C. Salajengna subjected kana arus listrik jeung hawa panas geus sulingan ka tilu sarébu derajat, prosés ieu dipirig ku sintering, sarta logam kabukti kana monolith a. préparasi saterusna tina tungsten jeung purifikasi na tina bahan monolithic anu dihasilkeun lumangsung dina kaayaan zone lebur. Sanajan kitu, tungsten bubuk - ieu teu hijina formulir persiapan nu logam. Dina persiapan W ti pyrolysis of chlorides eta tiasa didapet geus aya formulir logam, tapi henteu dina ci jeung bubuk.

ciri kualitas kimiawi

Tungsten teh valénsi sahiji karakter variable, ti dua nepi ka genep. Bentuk paling stabil nyokot di valency kagenep. bentuk Di- na trivalent tina sanyawaan nu stabil jeung boga significance husus, dina prakna teu dipaké. Tungsten pisan tahan ka korosi tina logam. STP ngameunangkeun kana ngajaga posisi konstan tanpa mahluk tunduk korosi; ngahontal suhu incandescence dimimitian pikeun ngoksidasi, ngabentuk tungsten oksida (VI). Nyaeta nu kadua dina runtuyan setrés, jeung ongkos balik hidrogén. Praktis leyur na hidroflorat sarta éncér asam sulfat. asam nitrat jeung aqua ngabalukarkeun regia prosés oksidasi permukaan. Disolusi of mungkin hidrogén péroxida.

A campuran asam hidroflorat jeung nitrat leyur tungsten ogé:

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

Dina ayana oksidan bisa diréaksikeun ku alkali molten:

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

Conto di luhur réaksi lumangsungna lambat pisan, tapi aya dina ngahontal tingkat 400 ° C jeung tungsten timer pemanasan ti prosés réaksi ieu gancangan, sakaligus ngabentuk loba panas. Réaksi ngalibetkeun paménta oksigén ngahontal tanda 500 ° C, jeung logam nyalira mimiti panas nepi.

Ngaleyurkeun dina campuran asam hidroflorat jeung nitrat ngabalukarkeun asam formasi geksaftorvolframovoy - H ₂ [WF _6]. Sadaya sanyawaan tungsten anu dipikawanoh dianggap pangpentingna anhidrida tungsten trioxide atanapi tungsten, tungstat, sanyawa peroxy kalawan Me ₂ Wo _X, zat diturunkeun tina S, C, sarta grup halogén elemen.

Sipat sipat fisik

Tungsten nyaéta logam ngagurilap abu lampu. hawa tungsten salila lebur jeung golak ngahontal titik-titik puncakna Celsius dibandingkeun kalawan logam lianna. Aya spekulasi yen seaborgium boga malah gede kinerja lebur jeung golak titik, tapi alatan kanyataan yén anjeunna "nyawa" leutik pisan, mustahil ngomong kalawan kapastian, saprak éta henteu dibuktikeun ku percobaan. Tungsten mimiti ngalembereh dina 3695 K, bari ngagolak, ngahontal 5828 dénsitas K. W Net deukeut ka emas - 19,25 gram per centimeter kubik. Anjeunna dicirikeun ku qualities paramagnetic. Luyu jeung parameter ukur Brinell teu karasa geus 488 kg / mm ^2. Dina dua puluh darajat Celsius ngabogaan resistivity of 55 × 10 ^-9 Ohm * m, tapi dina kaayaan suhu 2700 ° indéks C resistivity naek nepi ka 904 x 10 ^-9 Ohm * m. sora reflected ti belah tungsten dina laju 4290 m / c.

Salah sahiji logam beurat jeung teu karasa tinggi na titik lebur tina tungsten dianggap badag. Sipat anu alamiah dina eta, nangtukeun nilaina on pasar dunya tur ngaktipkeun pamakéan lega. Kamampuh tahan hawa luhur ngamungkinkeun badag pamakéan skala tungsten. Kawat, cadar jeung loba deui ngidinan Anjeun pikeun nyieun mékanisme nu ngawula loba, sababaraha taun. Externally sarupa platinum. Dina kaayaan murni lamun dipanaskeun nepi ka 1600 ° C bisa ogé jadi ngajalin.

Pamakéan logam murni

Metodeu dasar tina ngagunakeun tungsten - yayasan salaku bahan refractory dina industri Metalurgi.

Plastik sarta refractory sipat - ieu téh naon anu dipikawanoh pikeun tungsten. Kawat logam ieu mangrupa indispensable dina alat dimaksudkeun pikeun pencahyaan. Gambar tabung na tabung lianna kalayan vakum ogé loba dipaké W.

Argon arc las moal bisa ngalakukeun tanpa éléktroda dijieun kalayan tungsten. Vakum lalawanan tungku ogé ngagunakeun salaku unsur panas, sarta alloy logam ieu dipaké salaku thermocouple rhenium.

Dénsitas luhur ngamungkinkeun ngagunakeun eta salaku dasar keur tipe alloy beurat dipaké salaku counterweight keur sabot inti armor-piercing na projectile cangkang barisan mariem jeung mortir sagittal, inti pikeun amunisi armor-piercing na malah gyro Ajeg ngalayang rudal ngamuk.

Tungsten bisa ngawula salaku hiji hartosna alus teuing tina tipe pangionan radiasi. Sanajan ngabogaan probability density luhur na, utamana lamun dibandingkeun jeung kalungguhan konvensional, ku beurat hiji tingkat sarua nyadiakeun pakean panyalindungan atawa pakakas lokasina kalawan pamakéan na gampang. Sipat Infusibility na teu karasa ngahesekeun processing, sarta ku kituna dina kasus sapertos sering aya alloy of tungsten sarta nikel, kitu ogé beusi, tambaga jeung logam lianna.

Di industri pikeun nyieun rupa-rupa produk solid maké tungsten. Lambaran, bubuk tungsten, sarta rod-éléktroda - salah sahiji bentuk paling umum tina kaluaran W.

Pamakéan nandakeun tina sanyawaan

Machining rupa logam, kitu ogé bahan anu nyieun nepi alam non-logam tina constructions rékayasa, pangeboran sarta prosés pertambangan maké alloy kuat jeung bahan tipe komposit dumasar carbide tungsten, campuran titanium carbide, tantalum carbide na tungsten carbide. Perangko tungsten dijieun tina bahan ieu dibagi kana T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2, sarta VK6 VK4. Perangko group TT ukur dipaké pikeun kaayaan machining pajeujeut di ngaronjat pajeulitna. Hiji conto prima bisa ngawula salaku shock-prosés pangeboran usaha Rotary perforator atawa bahan awét manufaktur forging baja jeung lalawanan panas tinggi. W dipaké salaku unsur alloying pikeun baja jeung alloy dumasar kana beusi. "Speed High" baja lettered labél dimimitian ku P, leuwih ti 90% pangsa nu ngandung tungsten.

Kadangkala sanyawa tungsten béda téh dipaké salaku katalis atanapi pigmén, pelumas-suhu luhur keur transisi énérgi panas kana formulir listrik.

Tungsten jeung biologi

Tungsten logam teu dianggap signifikan dina biologi, tapi sababaraha baktéri jeung Archaea salaku bagian énzim maranéhanana boga komponén ieu, nu aya dina situs aktif. sumber kurang jero tipe hydrothermal archaebacteria live-hyperthermophiles, dianggap gumantung tungsten obligately. Ayana logam ieu dina komposisi énzim dianggap salaku relic periode Archean mimiti, dina basa sejen, eta can mampuh nganggap yén pintonan mimiti kahirupan di bumi lumangsung jeung partisipasi W.

Salaku bagian khu tina logam sejen, tungsten lebu ngabalukarkeun iritasi sahiji organ engapan.

bentuk isotop

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Tungsten asal alam ngandung campuran lima bentuk beda isotop, nyaéta: ¹⁸⁰ W (0,135 wt%.), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) sarta ¹⁸⁶ W (28,41%). Valency variabel tungsten, jeung salawasna pakait jeung Jumlah 2 ka 6, dina formulir salah sahiji isotop nu.

Ku 2016 ieu geus dipikawanoh tilu puluh genep wangun jieunan jieunan manusa tina tungsten dicirikeun radionuclides kalawan nomer massa 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197. Buka tungsten kajadian alami radioaktivitas éta dina 2003, tapi laju na pisan low atomna ngadeukeutan dua disintegrations per gram per taun, sarta kondisi buruk ieu logam α-kagiatan.

dina kacindekan

Kalolobaan logam refractory aya anu tungsten. Sipat alamiah, ngidinan kami pikeun manggihan hiji tempat dina rupa-rupa kagiatan manusa industri, ti rékayasa na tungtung panangtayungan ti radiasi. Metal dibuka kasarna dua kali, dua taun eta, tapi ngayakeun Scheele atawa baraya Eluard teu bener ngaku istighfar keur ngahargaan ka kapanggihna Na. The valénsi of tungsten anu variabel sarta nyokot nilai dua ka genep, tapi, saperti dibahas baheula, bentuk paling stabil boga genep valénsi. Hal ieu kacida tahan ka korosi, bisa meta jeung alkali jeung leyur dina campuran asam hidroflorat jeung nitrat.

Perangko tungsten dibagi kana sababaraha badag spésiés nurutkeun metoda palaksanaan, formulir di nu logam, sarta médan miboga aplikasi. Aya loba bentuk isotop, katut unsur di alam ieu kirang ditandaan sipat radioaktif sarta lambat pisan disintegrates. Jadi dadasar pikeun hiji pluralitas bagian na suku cadang, rupa-rupa alat jeung alat dipake ku lalaki, éta tungsten. Malah harga per logam kilogram téh rada luhur, tapi Tapi teu ngurangan paménta pikeun éta, kusabab kualitas na pakait jeung nilai anu anjeunna ménta.