Domeniul de aplicare, formula și proprietățile tungstenului

Ce este tungstenul? Proprietățile principale ale acestui element se bazează pe caracteristicile structurii sale chimice. Având în vedere relevanța tungstenului, este necesară dezasamblarea structurii sale în detaliu.

Poziția în tabelul periodic

Având în vedere proprietățile de bază ale tungstenului, începem prin a spune că are un număr de ordine 74. În condiții normale, este un metal de tranziție cu o culoare gri-argint. Tungstenul este solid, are un luciu metalic. Acesta este elementul cel mai refractar, cu cât punctul de topire este mai mare decât carbonul. Formule electronice: KLMN5s²5p⁶5d⁴6S², E_ion (Me => Me⁺ + e) = 7,98 OeV.

Istoricul originii

Pentru numele său neobișnuit acest metal își datorează mineralul său la wolframite. "Spuma de lut" este cunoscută încă din secolul al XVI-lea. Acest nume neobișnuit pentru minerale se datorează prezenței minereurilor de staniu în el. Tungstenul a interferat cu staniu de topire, transferându-l în spumă din zgură. Ce proprietati fizice ale tungstenului au devenit baza aplicarii sale largi in industrie? În Statele Unite, acest metal era numit "piatră grea".

La sfârșitul secolului al XVIII-lea, Scheele, atunci când prelucrează mineralul cu acid azotic, a obținut scheelită, obținând trioxid de tungsten. Puțin mai târziu, frații Eliar au reușit să obțină oxid de tungsten de la wolframita saxonă. Acești chimiști au identificat unii chimice ale tungstenului.

Fiind în natură

Există vreun tungsten pur în natură? Proprietățile chimice ale acestui metal își asumă prezența în crusta pământului în cea mai mare parte sub formă de compuși. De exemplu, există un amestec de oxizi de mangan, fier, tungsten. Pentru uz industrial, sunt aleși compușii ferberiți și gubneriți. În plus față de tungsten, fier și mangan sunt prezente în ele. Proprietățile fizice ale tungstenului fac posibilă separarea metalului de mineralele din tungsten. În ele, concentrația sa nu depășește două procente. Printre cele mai mari depozite de tungsten se remarcă China, SUA, Kazahstan. În plus, stocurile semnificative de minereuri de acest metal au fost identificate în Coreea de Sud, Bolivia, Rusia, Portugalia. Proprietățile fizice excelente ale tungstenului sugerează o producție industrială semnificativă. În lume, produce anual aproximativ 50 mii tone din acest element refractar. Principalii exportatori de tungsten sunt Coreea de Sud, China, Austria. Printre importatorii de metale refractare, palma de conducere aparține Marii Britanii, Japoniei, SUA, Germaniei.

Caracteristicile de producție

Prepararea tungstenului se realizează printr-o etapă intermediară, care implică separarea trioxidului de tungsten de concentratul de minereu. Mai mult, este restaurat la un metal pulverizat. O etapă similară are loc la o temperatură de aproximativ 700 de grade Celsius. Ce proprietăți fizice ale tungstenului stau la baza acestei tehnologii? Temperatura ridicată de topire permite metalurgiei pulberilor pulverulente să fie supuse presării, sinterizării într-o atmosferă de hidrogen la o temperatură de aproximativ 1300 de grade Celsius. Mai mult, un curent electric trece prin tungstenul obținut. Când metalul este încălzit la o temperatură de 3000 grade, se observă un material monolit. Prin topirea zonei se efectuează purificarea ulterioară și producerea unui metal de cristal unic.

proprietăţi

Ce caracteristici are tungstenul? Proprietățile sale chimice se bazează pe un punct de topire ridicat. Elementul prezintă o valență de 2 până la 6. Cel mai stabil este tungsten cu o valență de șase. Metalul este caracterizat de o rezistență crescută la coroziune. Nu este oxidat în aer la temperatura camerei. În oxid de tungsten doar se atinge atingerea temperaturii genunchiului alb. În seria electrochimică a solicitărilor de metale, acest element este localizat după hidrogen, astfel încât nu se dizolvă în acizii fluorhidric diluați și acizi sulfurici. Tungsten este capabil să se dizolve în peroxid de hidrogen, precum și într-un amestec de acizi fluorhidrici și azotați.

În prezența oxidanților, acest metal este capabil să reacționeze cu alcaline topite. Inițial, interacțiunea are loc destul de încet, dar după ce a atins o temperatură de 400 de grade, există o încălzire spontană a metalului, care accelerează reacția. Tungstenul într-un amestec de acid fluorhidric și acid azotic formează acidul hexafluorolfungstic. În cantitatea maximă din industrie folosiți tungsten anhidridă. Wolfromații au capacitatea de a crea anioni polimeri. Acest metal este baza materialelor refractare din metalurgia moderna.

Domenii de aplicare

Cum se poate utiliza carbură de tungsten? Proprietățile acestui compus fac posibilă izolarea din el a tungstenului pur. Plasticitatea și refractarea metalului au făcut ca aceasta să constituie baza pentru crearea filamentelor în numeroase dispozitive de iluminat. În plus, tungstenul este utilizat în tuburi vidate și kinescope. Deoarece acest element are o densitate mare, acesta a devenit baza pentru producerea de aliaje grele. Acestea sunt indispensabile în crearea de miez contra-greutăți, subcalibre și armă-piercing, rotoare ultra-rapide de giroscoape pentru crearea de rachete balistice. În volume mari, tungstenul este utilizat în sudarea cu arc argon ca electrod. Aliajele, care conțin compoziția de tungsten, au rezistență ridicată la căldură, rezistență la acizi, sunt rezistente la deformări mecanice. Caracteristici similare le permit să fie utilizate pentru producerea de instrumente chirurgicale, tancuri blindate, motoare de aeronave, containere pentru plasarea de substanțe radioactive. Este tungsten, care este o componentă importantă pentru producerea de oțeluri de înaltă calitate.

Aplicați-l la temperaturi ridicate cuptoare de vid sub forma unui element de încălzire. Într-un aliaj cu reniu, sunt create termocupluri pentru astfel de cuptoare.

concluzie

Se datorează înălțimii densitatea de tungsten metalul este convenabil pentru protejarea suprafeței de radiațiile ionizante. Creșterea durității și refractarea metalului creează dificultăți semnificative în procesul de prelucrare. Pentru a rezolva problema, se introduc nichel, cupru și fier. Durabilitatea tungstenului a făcut-o la îndemână în fabricarea materialelor structurale în ingineria modernă.

Este necesar pentru frezare, frezare, strunjire, gauri de foraj. De exemplu, o victorie constă din carbură de tungsten. Acest amestec se aplică la burghiele folosite pentru a crea găuri în beton. Tungstenul sulfurat acționează ca un lubrifiant la temperatură înaltă. Este în cerere în producție. Unii dintre compușii de tungsten sunt utilizați sub formă de pigmenți și catalizatori. Utilizați compuși din acest metal și ca element de aliere în aliaje și oțeluri pe bază de fier. Valoarea biologică nu are tungsten metalic.