A volfrám a volfrám oxidációs foka
A volfrám kémiai elem, amelynek atomszámszáma 74. Ez a nehézfém szürke-acélból fehérre változik, amelyet nagy szilárdság jellemez, ami sok esetben egyszerűen pótolhatatlan. Az olvadáspontja magasabb, mint bármely más fémé, ezért izzószálaként és elektromos kemencékben (például cirkónium-volfrámötvözetben) lévő izzószálaként használják. Az elem kémiája lehetővé teszi katalizátor használatát. Kivételes keménység teszi lehetővé a "nagy sebességű acél" használatát, amely lehetővé teszi a forgácsolási anyagokat nagyobb sebességgel, mint a szénacélok és a magas hőmérsékletű ötvözetek. A volfrámkarbid, az elem szénnel való összekapcsolása az egyik legnehezebb ismert anyag, és a maró- és esztergáló szerszámok készítésére szolgál. A kalcium és a magnézium volfrámát széles körben használják fluoreszcens lámpákban, és volfrám-oxidokat használnak festékek és kerámia mázákban.
A felfedezés története
A feltételezés, hogy létezik ez az elem először javasolta 1779-ben Peter Wolf, amikor feltárt ásványi wolframite és megállapította, hogy tartalmaznia kell az új anyagot. 1781-ben Karl Wilhelm Scheele megállapította, hogy új sav nyerhető a volfrámból. Scheele és Thorburn Bergman azt javasolta, hogy fontolja meg új fém megszerzésének lehetőségét a volfrám feloldásával. 1783-ban két testvér, José és Fausto Elguyar találtak volfrámsavban, ami azonos a volfrámkal. Ugyanebben az évben a testvérek kiszívták a volfrámot, szénből.
A második világháború alatt ez a kémiai elem hatalmas szerepet játszott. A fém ellenállása a magas hőmérsékleteknek, valamint az ötvözeteinek szélsőséges szilárdságának köszönhetően a volfrám a legfontosabb alapanyag a katonai ipar számára. A harcosok nyomást gyakoroltak Portugáliára a wolframit fő forrása Európában.
A természetben
Természetben az elem volfrám (FeWO4 / MnWO4), scheelite (CaWO4), ferrit és guebnerit jelenik meg. Ezeknek az ásványi anyagoknak fontos betétjei vannak az USA-ban Kaliforniában és Colorado-ban, Bolívia-ban, Kínában, Dél-Koreában, Oroszországban és Portugáliában. Kínában a volfrám világtermelésének mintegy 75% -a összpontosul. A fém előállítása úgy történik, hogy oxidját hidrogénnel vagy szénnel redukálják.
A világ tartalékainak becslése 7 millió tonna, feltételezve, hogy 30% -uk a wolframit és a scheelite 70% -a. Jelenleg fejlődésük gazdaságilag nem nyereséges. A fogyasztás jelenlegi szintjén ezek a tartalékok csak 140 évig tartanak. A volfrám másik értékes forrása a fémhulladék újrahasznosítása.
Főbb jellemzők
A volfrám kémiai elem, amelyet átmeneti fémnek minősítenek. A W szimbólum a wolframium latin szóból származik. Az időszakos táblában a VI csoport a tantál és a rénium között van.
A tiszta formában a volfrám szilárd anyag, amelynek színe szürke-acélból ónfehérre változik. A szennyeződések miatt a fém törékennyé válik, és nehéz dolgozni, de ha nem, akkor levágható egy fémfűrésszel. Ezenkívül kovácsolhat, hengerelhető és nyújtható is.
A volfrám kémiai elem, amelynek olvadáspontja a legmagasabb az összes fém (3422 ° C) között. Továbbá a legkisebb gőznyomással rendelkezik. A szakítószilárdság T> 1650 ° C-on is a legnagyobb. Az elem rendkívül ellenáll a korróziónak, és csak kismértékben érzékeny az ásványi savakra. Levegővel való érintkezéskor fémes felületen védőoxidréteg képződik, de a volfrám nagymértékben oxidálódik. Ha kis mennyiségben hozzáadódik az acélhoz, keménysége fokozódik.
Természetben a volfrám öt radioaktív izotópból áll, de ilyen hosszú felezési idejük van, hogy stabilnak tekinthetők. Mindegyik bomlik a hafnium-72-ben az alfa-részecskék kibocsátásával (ami a hélium-4 magoknak felel meg). Az alfa-bomlás csak 180 W-nál fordul elő, ezek közül az izotópok legkönnyebb és ritka. Átlagosan 1 g természetes volfrám évente, két alfa bomlása 180 W.
Ezenkívül a volfrám mesterséges radioaktív izotópjait írják le. Ezek közül a legstabilabb 181 W, felezési ideje 121,2 nap, 185 W (75,1 nap), 188 W (69,4 nap) és 178 W (21,6 nap). Minden más mesterséges izotóp esetében a felezési idő nem haladja meg a napot, és legtöbbjük kevesebb, mint 8 perc. A volfrámnak négy "metastabil" állapota is van, amelyek közül a legstabilabb 179 m W (6,4 perc).
kapcsolatok
A volfrám kémiai vegyületeiben az oxidáció mértéke +2 és +6 között változik, ebből + 6 a leggyakoribb. Az elem szabályszerűen oxigénnel érintkezik, és sárga trioxidot (WO3) képez, amely vizes lúgos oldatok formájában oldódik fel volfrám-ionok formájában (WO4 2-).
kérelem
Mivel a volfrám nagyon magas olvadásponttal rendelkezik és műanyag (a vezetékbe húzható), széles körben használják izzólámpák és vákuumlámpák szálaként, valamint az elektromos kemencék fűtőelemeiben. Ezenkívül az anyag extrém körülmények között is fennáll. Az egyik ismert alkalmazás ívhegesztés volfrámelektródával árnyékoló gázban.
A rendkívül kemény volfrám a nehéz fegyverek ötvözeteinek ideális alkotóeleme. A nagy sűrűséget a yachtok tömegein, ellensúlyaiban és ballasztgömbjein, valamint darts (80-97%) használják. A nagy sebességű acél, amely a szénnél nagyobb sebességgel képes vágni az anyagot, ennek az anyagnak akár 18% -át is tartalmazza. A turbina lapátok, kopásálló alkatrészek és bevonatok volfrámot tartalmazó "szuperötvözeteket" használnak. Ezek hőálló, erősen ellenálló ötvözetek, amelyek magas hőmérsékleten működnek.
A kémiai elem hőtágulása hasonló a boroszilikát üveghez, ezért üveg-fém tömítés készítésére használják. A volfrámot tartalmazó kompozíció kiválóan helyettesítheti az ólmot golyók és lövedékek között. Nikkel, vas vagy kobalt ötvözetekből készült ütő fegyverek. Mint egy golyó, kinetikus energiáját használják a célpont legyőzésére. A volfrámégető integrált áramkörökben a tranzisztoros csatlakozásokat. Egyes hangszerhangok húrok volfrámhuzalból készülnek.
Kapcsolatok használata
A volfrámkarbid kivételes keménysége (W2C, WC) a maró- és esztergagépek gyártásához legáltalánosabb anyagot teszi lehetővé. Ezt a kohászati, bányászati, olaj- és építőiparban használják. A volfrámkarbidot ékszer készítéséhez is használják, mivel hipoallergén, és nem hajlamos elveszíteni a csillogását.
Oxidjai teszik a mázat. A volfrám "bronz" (az oxidok színének köszönhetően nevezik) festékekben használatos. A magnézium és a kalcium volframátjait fluoreszkáló lámpákban használják. A kristályos volframát szcintillációs detektorként szolgál a nukleáris orvostudományban és a fizikában. A sókat a kémiai és a bőriparban használják. A volfrám-diszulfid egy magas hőmérsékletű zsír, amely képes elviselni 500 ° C-ot. Volframot tartalmazó vegyületeket kémiai katalizátorokként használnak.
A W alapvető fizikai tulajdonságai a következők:
- Atomszám: 74.
- Atomtömeg: 183,85.
- Olvadáspont: 3410 ° C.
- Forráspont: 5660 ° C
- Sűrűség: 19,3 g / cm3 20 ° C-on.
- Oxidációs állapotok: +2, +3, +4, +5, +6.
- Elektronikus konfiguráció: [Xe] 4f 14 5d 4 6s 2.
10 érdekes tény az intimitásról, amit valószínűleg nem tudott. Lásd a legérdekesebb és legérdekesebb tényeket a szexuális tevékenységről, amely meglepődni fog.
