TUNGSTEN (lat. Wolframium), W (čti „wolfram“), chemický prvek s atomovým číslem 74, atomová hmotnost 183,85. Přírodní wolfram se skládá z pěti stabilních izotopů 180W (0,135 % hmotn.), 182W (26,41 %), 183W (14,4 %), 184W (30,64 %) a 186W (28,41 %).
Konfigurace dvou vnějších elektronických vrstev je 5 s 2 p 6 d 46 s 2. Oxidační stavy od +2 do +6 (valence II-VI). Nachází se ve skupině VIB v šesté periodě periodické tabulky. Poloměr atomu je 0,1368 nm, poloměr iontů W4+ je 0,080 nm, W6+ je 0,065-0,074 nm. Sekvenční ionizační energie 7,98, 17,7 eV, elektronová afinita 0,5 eV. Elektronegativita podle Paulinga 1,7.
Historie objevu
Ve 14.-16. století se němečtí metalurgové při tavení cínu potýkali s tím, že v některých případech se při kalcinaci cínové rudy uhlím ukázalo, že většina cínu je součástí zpěněné strusky. To bylo později vysvětleno přítomností nečistoty wolframitu OsO2 (Fe,Mn)WO4 v cínové rudě SnO4 (kasiterit). Název prvku pochází z německých slov Wolf – vlk, Rahm – pěna, protože narušoval tavení cínu a přeměňoval jej na strusku. Oxid wolframu WO3 byl poprvé izolován v roce 1781 švédským výzkumníkem K. Scheele. Kov wolframu získali o několik let později španělští chemici bratři d’Eluyardové.
Být v přírodě
Wolfram je v přírodě vzácný, jeho obsah v zemské kůře je 1,3·10-4 % hmotnosti. Hlavní minerály: wolframit a scheelit CaWO4, který se původně nazýval wolfram (švédský těžký kámen). V současnosti se v USA, Velké Británii a Francii pro wolfram používá název „tangsten“ a symbol Tu.
Příjem
Při získávání wolframu se nejprve z rud izoluje oxid WO3. W3 se potom redukuje vodíkem zahříváním za vzniku kovového prášku. Vzhledem k vysoké teplotě tání wolframového kovu je obtížné získat kompaktní wolfram tavením. Proto se prášek lisuje, slinuje ve vodíkové atmosféře při teplotě 1200-1300 °C a následně jím prochází elektrický proud. Kov se zahřeje na 3000 °C a slinuje do monolitického materiálu.
přihláška
Při výrobě legovaných ocelí se používá až 50 % W. Vítězný karbid se skládá z 90 % z karbidu wolframu WC. Wolfram je základem vláken žárovek, katod v elektrických vakuových zařízeních a vinutí vysokoteplotních pecí.

Wolfram je chemický prvek skupiny VI. Mendělejevův periodický systém. Světle šedý kov, nejvíce žáruvzdorný z kovů. Stabilní na vzduchu za normálních teplot. Hlavními minerály jsou wolframit a scheelit.
Wolfram je poměrně vzácný prvek, jeho clarke (procentuální obsah v zemské kůře) je 1,3·10–4 % (57. místo mezi chemickými prvky).

Wolfram se vyskytuje především ve formě wolframu železa a manganu nebo vápníku a někdy olova, mědi, thoria a prvků vzácných zemin.

Wolfram je chemický prvek s atomovým číslem 74 v periodické tabulce, označený symbolem W (latinsky Wolframium), tvrdý šedý přechodový kov. Hlavní použití je jako základ pro žáruvzdorné materiály v metalurgii. Extrémně žáruvzdorný, chemicky odolný za standardních podmínek.

TUNGSTEN (wolfram), chemický. znak W, molekulová hmotnost 184,0, tvrdý, lesklý bílý kov, sp. PROTI. 19,1, teplota tání asi 3350°. V přírodě se vyskytuje ve formě wolframitu [(Fe, Mn) WOJ, scheelitu (CaW04) aj. V. se používá k výrobě ušlechtilé oceli a žárovkových vláken. Zahřátím na vzduchu V. pomalu oxiduje, po rozpuštění v aqua regia tvoří anhydrid wolframu W03, žlutý tavitelný prášek, rozpustný v alkáliích, za vzniku solí wolframu – wolframových rohoží. Kyselina wolframová se rozpouští ve sloučeninách a tvoří komplexní sloučeniny, z nichž fosfor-wolfram a křemík-wolfram se používají jako činidla pro alkaloidy. Fosfor-wolframový roztok se připraví přidáním 100 dílů do roztoku. wolframan sodný (Na2WO4+2H2O)B500 4. vodný roztok 70 dílů fosforečnanu sodného (Na2HP04) v 500 dílech vody a poté okyselení roztoku HN03. K získání křemíko-wolframové kyseliny se roztok wolframanu sodného vaří s čerstvě vysráženým, důkladně promytým želé kyseliny křemičité. V kovové formě se wolframany vápníku a hořčíku (CaW04 a MgW04) používají k výrobě skiaskopických clon. Kyselina wolframová, získaná smícháním stejných objemů 10% roztoku wolframanu sodného a 2/XNUMX normální kyseliny sírové, se široce používá jako srážedlo bílkovin ve všech druzích biochemických procesů. analýzy, zejména analýza psi kdobh.

Citát původně zaslal Verniy: Naviňte 10 metrů drátu a změřte odpor. Ne jeden, ale deset – pro přesnost. Pak si vyhledejte tabulky online. Rozdíl mezi odolností niklu a oceli je fantastický, nemůžete udělat chybu.

Obsah

Název Wolframium pochází z nerostu wolframitu, známého v 16. století jako „vlčí bob“, a také z latinského Spamalpi nebo němčiny. Wolframium5 7. Název vznikl podle skutečnosti, že wolfram, vázaný na cín INES, zabraňoval tavení cínu a přeměňoval jej na struskové formy („vlk sežral cín, jako sežral ovce“).

READ
Jak svorky fungují?

V angličtině a francouzštině se wolfram nazývá wolfram (ze švédského vlákna – „těžký kámen“). V roce 1781 získal slavný švédský chemik Carl Schiele po ošetření minerálu hermetit kyselinou dusičnou žlutý „těžký kámen“ (oxid wolframu) místo 2378 dnů. V roce 1783 se španělský chemik bratr Eluard zmínil o získání saského nerostu wolframitu jako nového kovu rozpustného amoniaku nového kovu, zdroj sám o sobě ne 2378 dní. Říká se, že jeden z bratrů, Faust, byl v roce 1781 ve Švédsku a komunikoval se Schielem. Schiele neoznámil objev wolframu a bratři Eluardové neoznámili své priority.

Proces výroby wolframu prochází výstupním fondem trioxidu WO3 Vzhledem k vysoké teplotě tání wolframu, od kondenzace rudy po teplotu asi 700 °C od redukce na kovový prášek obsahující vodík, se k získání kompaktní formy používají techniky prachové metalurgie. Výsledný prach je zhutněn, stává se žáruvzdorným vůči vodíkové atmosféře při teplotě 1200-1300 °C a umožňuje průchod elektřiny. Kov se zahřeje na 3000 °C a během této doby se slepí monolitickým materiálem. Zónové tavení se používá k rafinaci kovu na monokrystaly.

Wolfram je jasně světle šedý kov a má nejvyšší bod tání a varu (Soborio by mělo být ještě žáruvzdornější, ale zatím to nemůžeme s jistotou říci – Seavorgiho čas je velmi krátký). Bod tání je 3695 K (3422 °C) a bod varu je 5828 K (5555 °C)2. Hustota čistého wolframu je 19,25 g/cm³2. Je paramagnetický (magnetická kapacita 0,32⋅10-9). Jeho tvrdost podle Brinella je 488 kg/mm² a jeho speciální elektrický odpor je 55⋅10-9 Ohm při 20 °C a 904⋅10-9 Ohm při 2700 °C. Rychlost zvuku konjugovaného wolframu je 4290 m/s.

Wolfram je jedním z nejtěžších, nejpevnějších a nejvíce žáruvzdorných kovů.5 Ve své čisté formě je to stříbřitý kov, podobný platině, který se snadno kuje a lze jej táhnout do tenkých vláken při teplotách kolem 1600 °C. Kov je velmi stabilní ve vakuu8.

Chemické vlastnosti upravit | upravit kód

Jeho vitalita se pohybuje od 2 do 6. 3 a 2 semenné wolframové sloučeniny jsou nestabilní a nemají žádnou praktickou hodnotu.

Wolfram má vysokou odolnost proti korozi. Při pokojové teplotě pomalu oxiduje na oxid wolframu (VI), protože jeho teplota se na vzduchu nemění. Wolfram se nachází v trendovém sloupci bezprostředně po vodíku a bezprostředně po solích kyseliny chlorovodíkové. Izolované kyseliny sírové a hydrofilní jsou prakticky nerozpustné. Na povrchu oxiduje na kyselinu dusičnou a matečnou vodu. Rozpusťte v peroxidu vodíku.

READ
Jak odstranit škrábance na parketové desce?

Snadno se rozpouští ve směsích dusičnanů a hydrofilních kyselin9:.

2 W + 4 H n O 3 + 10 Hf⟶Wf 6 + wof 4 + 4 ne↑ + 7 H 2 O + 10HF dlouhá šipka vpravo WF_ + WOF_ + 4NOUPARROW + 7H_O >>

Reaguje s rozpuštěnou alkálií v přítomnosti oxidačních činidel 10:.

2 W + 4 naoh + 3 o 2 >>

Tyto reakce jsou zpočátku pomalé, ale jakmile teplota dosáhne 400 °C (nebo 500 °C u reakcí s kyslíkem), wolfram se začne samoléčit a reakce probíhá tak intenzivně, že se uvolňuje velké množství tepla.

Rozpouští se ve směsi dusičnanu a hydrofilní kyseliny a vytváří extinkci2WF6. Nejdůležitější ze sloučenin wolframu jsou: oxid wolframový nebo anhydrit wolframu, wolfram, peroxidová sloučenina obecného vzorce2WOBatu.Totéž platí pro sloučeniny halogenů, síry a uhlíku. Wolframin je náchylný k tvorbě polymerních aniontů, včetně heteropolymerních sloučenin s inkluzí jiných přechodných kovů.

Rychlost zvuku ryzího zlata je 3,240 m/s nebo 0,1275 palce. Nejtvrdší zlaté slitiny používané ve šperkařství jsou vysokorychlostní, ale každá slitina má také specifickou rychlost. Pokud se rychlost zvuku liší od očekávané hodnoty, znamená to, že se složení kovu změnilo.

Vlastnosti položky

Jak již bylo zmíněno výše, wolfram je jedním z nejvíce žáruvzdorných kovů. Má jasnou světle šedou barvu. Bod tání 3422°C, bod varu 5555°C, čistá hustota 19,25 g/cm3 a tvrdost 488 kg/mmXNUMX. Je to jeden z nejtěžších kovů a je vysoce odolný vůči korozi. Je prakticky nerozpustný v síranu, kyselině chlorovodíkové a hydrofilních kyselinách, ale rychle reaguje s peroxidem vodíku. Jaký druh kovu je wolfram, pokud nereaguje s rozpuštěnými alkáliemi? Reaguje s hydroxidem sodným a kyslíkem za vzniku dvou sloučenin – sodíkové cívky a obyčejné vody H2O. Zajímavé je, že tento proces je mnohem aktivnější, protože wolfram se samoléčí, když teplota stoupá.

Na otázku, do které skupiny kovů patří wolfram, odpovídá, že patří do kategorie vzácných prvků jako je rubid a molybden. To znamená, že se vyznačuje malosériovou výrobou. Kov se navíc netěží ze surovin, ale nejprve se zpracovává pomocí chemikálií. Jak se vyrábějí vzácné kovy?

  1. Potřebný prvek je izolován z rudného materiálu a koncentrován v roztoku nebo sedimentu.
  2. Dalším krokem je získání čisté chemické sloučeniny prostřednictvím čištění.
  3. Ze vzniklé látky se izoluje čistý vzácný kov – wolfram.
READ
Co nám Coulombův zákon umožňuje vědět?

Rudy se zpracovávají pomocí gravitace, prosperity, magnetické nebo elektrostatické separace. Výsledkem je koncentrát obsahující 55-65 % WO3. Prach se redukuje vodíkem nebo uhlíkem za vzniku prachu. U některých produktů zde proces příjmu končí. Proto se wolframový prášek používá k výrobě tvrdých slitin.

Výroba sloupků

Druh kovového wolframu jsme již objevili a nyní víme, jaká je jeho úroveň. Prachové kompozice se používají pro výrobu plných cihel – komínů. Používá se pouze prach redukovaný vodíkem. Vyrábí se kompresí a hašením. Výsledné tyče jsou velmi pevné, ale křehké. Jinými slovy, nejsou nabízeny ke kování. Pro zlepšení této technické vlastnosti se stohy zpracovávají při vysokých teplotách. Z tohoto produktu se získávají i další kvality.

Wolframové tyče

Jedná se samozřejmě o jeden z nejběžnějších typů výrobků z tohoto kovu. Jaký typ wolframu se používá k jejich výrobě? Jedná se o výše zmíněné stohy, které se kují na rotačním kovacím stroji. Je důležité poznamenat, že tento proces probíhá za zahřátých podmínek (1450-1500 °C). Výsledné tyče se používají v různých průmyslových odvětvích. Používají se například pro svařovací elektrody. Wolframové tyče jsou také široce používány v topných tělesech. Pracují v pecích s teplotou až 3000 °C ve vakuu, inertním plynu nebo vodíku. Tyče lze také použít jako katody v elektronice, plynových výbojkách a rádiových trubicích.

Zajímavé je, že samotná elektroda se neroztaví, takže při svařování je nutné dodávat přídavný materiál (drát, tyč). Svarová lázeň vzniká tavením svařovaného materiálu. Tyto elektrody se obvykle používají pro svařování neželezných kovů.

Jsou podobné prvkům podskupiny VIA v tom, že tvoří sloučeniny SF6a W.F.6 a SO ionty. Jejich vazby jsou převážně kovalentní.

VLASTNOSTI

Wolfram je světle šedý kov s nejvyšším bodem tání a varu (předpokládá se, že kyborgové jsou ještě žáruvzdornější, ale to zatím nelze s jistotou potvrdit – kyborgové mají velmi krátkou životnost). Jeho bod tání je 3695 K (3422 °C) a jeho bod varu je 5828 K (5555 °C). Hustota čistého wolframu je 19,25 g/cm³. Je paramagnetický (magnetická susceptibilita 0,32-10-9). Tvrdost podle Brinella je 488 kg/mm² a elektrický odpor je 55-10-9 ohm-m při 20 °C a 904-10-9 ohm-m při 2700 °C. Rychlost zvuku žíhaného wolframu je 4290 m/s. Paramagnetické.

Wolfram je jedním z nejtěžších, nejtvrdších a nejvíce žáruvzdorných kovů. Ve své čisté podobě je to stříbřitě bílý kov podobný platině, snadno se kuje a při teplotách kolem 1600°C se táhne do tenkých vláken.

Wolfram se přirozeně vyskytuje jako oxidovaná sloučenina tvořená především oxidem wolframovým WO3 železo a oxidy manganu nebo vápníku, někdy obsahující olovo, měď, thorium a prvky vzácných zemin. Wolfram (wolfram železo a mangan nFeWO) má průmyslový význam4 * mMnWO4 -felberit, respektive hybronit) a sealit (wolframan vápenatý CaWO)4). Wolframové rudy se obvykle vyskytují v žule a mají průměrnou koncentraci wolframu 1-2%.

Největší zásoby jsou v Kazachstánu, Číně, Kanadě a USA. Ložiska jsou známá také v Bolívii, Portugalsku, Rusku, Uzbekistánu a Jižní Koreji. Světová produkce wolframu je 49-50 000 tun ročně, z toho 41 v Číně, 3,5 v Rusku, 0,7 v Kazachstánu a 0,5 v Rakousku. Hlavními vývozci wolframu jsou Čína, Jižní Korea a Rakousko. Hlavní dovážející země: USA, Japonsko, Německo a Velká Británie. V Arménii a dalších zemích jsou ložiska wolframu.

READ
Jak vybrat barvu lícových cihel?

Díky indexu lomu a tažnosti wolframu je nepostradatelný pro obrazovky a jiné elektronky, stejně jako pro osvětlovací zařízení. Díky své vysoké hustotě je wolfram základem pro protizávaží, podkaliberní a puškové prorážecí jádra střel, jádra střel, stejně jako legované zlato používané ve vysokorychlostních gyroskopických puškách pro vysokorychlostní náboje gyros b/ min.

Wolfram se používá jako elektroda pro argonové svařování. Vodné slitiny jsou odolné vůči teplu, kyselinám, tvrdosti a tření. Používají se při výrobě chirurgických nástrojů (amario), štítů tanků, torpéd, střel, kritických částí letadel a motorů a kontejnerů pro skladování radioaktivních materiálů. Wolfram je důležitou součástí špičkových kategorií nástrojů. Wolfram se používá ve vysokoteplotních vakuových odporových pecích jako topný článek. Slitiny wolframu a rhenia se používají v pecích, jako jsou termočlánky.

Kovové a nekovové konstrukční materiály ve strojírenství (trhání, frézování, plánování, rytí), vrtání a milníky široce používají tvrdé slitiny a složité materiály na bázi karbidů wolframu (například bovedait z krystalů WC. matka), body široce používané v Rusko jsou WC2, WC4, WC6, WC8, WC15, WC25, T5C10, T15C6, T30C4), a směsi karbidu wolframu, karbidu wolframu, karbidů tantalu (zejména TT pro podmínky obrábění. Například gravírování a povlakování (kování a děrování tvrdě materiály s rotačními rázovými nástroji ) Široce používaný jako legující prvek (často v kombinaci s molybdenem) v oceli a slitinách na bázi železa Vysoce legované oceli klasifikované jako “rychlořezná ocel” P téměř vždy obsahují karbid wolframu. (P18, P6M5 pro vysoké Rychlost, rychlost).

Wolfram Sulli Ws.2 Používá se jako vysokoteplotní maziva (do 500°C). Některé sloučeniny wolframu se používají jako katalyzátory a pigmenty. Monokrystaly wolframu (olovo, kadmium a vápník) se používají jako jasné detektory rentgenového záření a jiného ionizujícího záření v nukleární fyzice a nukleární medicíně.

Slitiny těchto dvou prvků jsou široce používány k vytváření vysokoteplotních par. Wolfram – co je to za kov? Stejně jako nosorožec je to žáruvzdorný kov a kropení prvku tuto vlastnost snižuje. Co se ale stane, když získáte dvě téměř totožné látky? Jejich teploty tání však neklesají.

Kde ho mohu získat doma?

Většina lidí se ptá, kde najít wolframový drát ve svém domě. Je součástí všech komponentů vytápění domu.

Nachází se v raných verzích vedlejší linie čajové konvice. Pokud máte doma zastaralé, stoleté topení, vyjměte kabel z topení. Vyjmutí z rozbitého toustovače je snadné – stačí odpojit závity kabelu od ohřívače. Může být také použit v topném tělese zařízení na mytí rukou. Pro odstranění drátů je topné těleso pečlivě odříznuto řezačkami drátu. Pouze kabelové výrobky musí být zbaveny izolace.

Wolframová ocel plně prokázala svou odolnost proti opotřebení a nepříznivým vnějším vlivům. Je k dispozici ve formě rolí a spirál.

Chcete-li se dozvědět, co je wolframový drát a kde se používá, podívejte se na následující video

READ
Jak se označují komunikační kabely?

Tepelná kapacita a další vlastnosti wolframu a kde se používá

Wolfram je přechodová slitina, skupina komponent umístěných ve středu opakující se sekvence. Vysoký bod tání je jedním z vynikajících parametrů wolframu – 3 410°C. Toto je nejvyšší bod tání jakéhokoli kovu. Další důležitou vlastností je odolnost vůči velmi vysokým teplotám. Tyto vlastnosti určují výrobu slitin, což je hlavní oblast, ve které se wolfram používá.

Fyzikální vlastnosti a chemické vlastnosti

Wolfram je tvrdý, tvrdý materiál, jehož barva se pohybuje od železné šedé po téměř sněhově bílou. Jeho bod tání je nejvyšší ze všech kovů – 3 410°C. Jeho hustota je asi 19,3 gramů na centimetr krychlový. Materiál je velmi dobrý vodič elektrického proudu. Tepelná kapacita wolframu je 134,4 J/(kg stupňů C), která se zvyšuje s rostoucí teplotou. Jeho elektrická vodivost není příliš vysoká, je téměř třikrát vyšší než u mědi.

Jedná se o relativně inertní slitinu. Při pokojové teplotě nereaguje s kyslíkem. Při teplotách nad 400°C rezaví. Rozpustný v kyselině dusičné, ale s kyselinami reaguje slabě.

    Označení v periodické tabulce: W;
  • Atomové číslo: 74;
  • Typ prvku: Přechodová slitina;
  • Hustota: 19,3 g/cm3;
  • Teplota tání: 3410 stupňů Celsia;
  • Bod varu: 5555 stupňů Celsia;
  • Tvrdost: 488 kg/mm ​​2 ;
  • Měrné skupenské teplo tání: 184 kJ/kg;
  • Odpor za normálních podmínek: 55·10^(−9) Ohm m;
  • Tepelná vodivost (300 K): 162,8 W/(m K).

Bod tání 61 cal/g – Výparné teplo 1183 cal/g – Tlak par (mmHg): 1,93 x 10-15 (1530 °C), 6,55-10-5 (2730 °C) a 0,76 (3940 °C) – Koeficient lineární tepelné roztažnosti (teplota 0-500 °C) 4,98-10-6 deg-1, tepelná vodivost (cal/cm sec. X stupňů): 0,31 (20 °C), 0,28 (827 °C), 0,24 ( 1727 °C).

Oblast použití wolframu

Tento kov se používá při výrobě příze, rentgenových trubic, ohřívačů a sít vakuových pecí pro použití v prostředí s vysokou teplotou.

Rentgenové trubice s wolframovými vlákny

Oceli legované wolframem mají vysoké pevnostní charakteristiky. Výrobky z těchto typů slitin se používají k výrobě nástrojů pro širokou škálu aplikací, včetně výrobků pro zpracování materiálů v lékařství, vrtání a strojírenství (řezné břitové destičky, jako na fotografii výše). Výhodou tohoto spojení je jeho odolnost proti opotřebení, která zabraňuje jeho praskání během provozu. Nejznámější vysoce kvalitní ocel, která ve své konstrukci používá wolfram, se nazývá bovedait.

Chemický průmysl také našel využití pro wolfram. Používá se při přípravě barev, katalyzátorů a barviv.

Jaderný průmysl používá kelímky vyrobené z tohoto kovu a speciální nádoby pro skladování radioaktivního odpadu.

Wolframový povlak již byl krátce zmíněn. Používá se jako ochranný film v aplikacích zahrnujících materiály pracující při vysokých teplotách v redukčním a neutrálním prostředí.

Je také známý pro tyče používané při obloukovém svařování. Wolfram se používá ve spojení s přídavným drátem, protože zůstává kovem s vysokým bodem tání při svařování.