Tungsten sa Valence. Kabtangan ug paggamit sa tungsten

Dugang artikulo motugot nga masinati sa pisikal ug kemikal nga kabtangan sa tungsten, tan-awa ang mga detalye sa iyang pagpuyo diha sa kinaiyahan, sa dapit sa produksyon, ang pag-abli sa mga istorya, ug mas.

Tungsten (K)

Tungsten - mao ang usa ka elemento sa Periodic Talaan sa Mendeleev adunay kapitoan ikaupat nga atomic nga gidaghanon katumbas sa Latin W. kinaiya sa naandan nga mga kahimtang adunay usa ka gray-salapi nga kolor, sinaw, lisod. Sa tanan nga mga metal tungsten mao ang labing nagmasukihon. Nga mas taas kay sa K, ang matunaw sa lamang sa mga dili-metal - carbon. Kini adunay usa ka hataas nga kemikal-ato. Valence sa tungsten - baryable.

Kasaysayan sa pagdiskobre

Sweden nga chemist Carl Wilhelm Scheele sa 1781, nga moapil diha sa sa pagproseso sa mga scheelite nitric acid, makapatunghag tungsten trioxide - "bug-at nga bato" yellow. Duha ka tuig sa ulahi, na sa 1783-m, duha ka igsoon Eluard, chemists orihinal nga gikan sa Espanya, ang publiko gipahibalo nga sila og gikan sa wolframite bag-ong metal ug oxide - tungsten.

Modernong Estados Unidos, Pransiya ug Britanya nga gigamit ang ngalan sa tungsten alang sa tungsten, nga gihubad gikan sa Sweden ingon nga "bug-at nga bato". Sa sinugdan, ang mga pulong nga nagpasabot wolframium mineral wolframite. Sa ulahi kini miagi sa metal sa iyang kaugalingon.

Tungsten diha sa kinaiyahan

Sumala sa kalkulasyon VINOGRADOVA, sa tinapay Clarke gidaghanon tungsten yuta mao ang mahitungod sa 1.3 g / t. Ang average nga sulod sa mga bato sa bukid mga han-ay, r / t: acidic mga bato - 1.9, average - 1.2, ang nag-unang mga - 0.7 ultrabasic - 0.1.

Ang kinadak-ang reserves sa metal niini nga tingub sa China, US, Canada ug Kazakhstan, mga nasud sama sa Bolivia, Portugal, Uzbekistan, Russia ug South Korea adunay usa ka gamay nga itandi sa nahisgotan nga Unidos stocks. Sa tuig og sa mga 49-50 ka milyon ka tonelada, nga 41 gipatungha sa China, Russia bahin katumbas ngadto sa 3.5 ka tonelada, Kazakhstan - 0.7, ug Australia - 0,5 tonelada.

Sa industriya, ang nag-unang papel gihatag sa wolframite ug scheelite. Minerales wolframite sagad nagpunsisok sa granitic mga bato ug sa ilang average konsentrasyon kaangay sa usa o duha ka porsiento. Labing og mga nasud export tungsten. . Ang bili sa metal nga kini mao ang hinoon nga hatag-as ug mahimong magkalain-lain depende sa brand ug sa matang sa nga kini gibaligya (gikan sa 2172 ngadto sa 6250560 rub.). Ang nag-unang exporters sa tungsten giisip UK, China ug Australia. Imported nga sa dako nga natapok sa Estados Unidos, Germany, England ug Japan.

Pamaagi alang sa pag-andam

Pagpangandam sa tungsten - sa usa ka proseso nga naglangkob sa pipila ka mga incremental mga lakang. Una hilit nga trioxide WO ₃ gikan sa ore concentrates uban sa proseso sa pagkaayo human sa metal powder uban sa hydrogen sa ilalum sa mga kahimtang sa mga 700 ° C. Tungod sa hilabihan nga hatag-as nagkahilis punto labing maayo nga paagi sa pagkuha sa niini nga metal nga mga paagi sa powder teknolohiya sa mga metal. Sa unang lakang sa tungsten powder nga napugos, unya gibutang sa usa ka hydrogen atmospera ug sintered sa ilalum sa mga kahimtang sa mga 1200-1300 ° C. Dugang pa gipailalom sa koryente ug sa pagpainit temperatura mao ang distilled ngadto sa tulo ka libo ka mga degrees, kini nga proseso mao ang giubanan sa sintering, ug ang metal turns ngadto sa usa ka Monolith. Sunod-sunod nga pag-andam sa tungsten ug sa iyang pagpaputli gikan sa miresulta monolithic mga materyales mahitabo sa kahimtang sa zone pagkatunaw. Apan, tungsten powder - kini dili mao lamang ang matang sa pagpangandam nga metal. Sa pag-andam sa K gikan sa pyrolysis sa chlorides kini nga nakuha na sa metallic nga porma, apan dili sa usa ka compact ug powder.

Kemikal nga kalidad nga mga kinaiya

Tungsten mao ang sa Valence sa baryable kinaiya, gikan sa duha ka ngadto sa unom ka. Ang labing lig-on nga porma nga makakuha sa ikaunom nga valency. Di- ug trivalent matang sa mga compounds mabalhinon ug walay espesyal nga kahulogan, diha sa buhat nga wala gigamit. Tungsten kaayo makasugakod sa pagkapudpod sa metal. Room temperatura kini nagtugot sa pagpadayon sa usa ka kanunay nga posisyon nga walay subject sa pagkapudpod; ot incandescence temperatura magsugod sa oxidize, pagtukod sa usa ka tungsten oxide (VI). Mao ang ikaduha sa usa ka serye sa mga kapit-os ug gasto sa luyo hydrogen. Halos insoluble sa hydrofluoric ug dilute sulfuric acid. Nitric acid kag aqua regia hinungdan nawong oxidation proseso. Pagkabungkag sa posible nga hydrogen peroxide.

Usa ka sinagol nga hydrofluoric ug nitric acid dissolves man tungsten:

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

Sa atubangan sa oxidants mahimong reaksiyon sa usa ka tinunaw nga alkali:

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

Ang mga ehemplo sa ibabaw mga reaksyon mopadayon kaayo nga hinay-hinay, apan sa pagkab-ot sa lebel sa 400 ° C ug tungsten-sa-kaugalingon pagpainit sa proseso sa reaksyon ang Accelerated, dungan pagtukod sa usa ka dako nga kantidad sa kainit. Mga reaksyon nga naglambigit sa oksiheno panginahanglan sa pagkab-ot sa marka 500 ° C, sa metal lamang nagsugod sa kainit sa.

Dissolve sa usa ka sinagol nga hydrofluoric ug sa nitriko asido mosangpot ngadto sa pagporma geksaftorvolframovoy acid - H ₂ [WF _6]. Sa tanan nga mga nailhan tungsten compounds giisip nga labing importante nga anhydride tungsten trioxide o tungsten, tungstate, usa ka peroxy compound uban kanako ₂ Alaot _X, usa ka bahandi nga gikuha gikan sa H, C, ug halogen grupo elemento.

Ang mga kabtangan sa usa ka pisikal nga kinaiya sa

Tungsten mao ang usa ka kahayag gray sinaw nga metal. Tungsten temperatura sa panahon sa pagtunaw ug Nagabukal ot sa labing taas nga dapit Celsius itandi sa uban nga mga metal. Adunay espekulasyon nga ang seaborgium mas performance matunaw ug Nagabukal puntos, apan tungod sa kamatuoran nga siya "kinabuhi" mao ang kaayo sa gagmay, kini imposible sa pag-ingon uban sa kasiguroan, kay kini dili napamatud-an pinaagi sa eksperimento. Tungsten magsugod sa matunaw sa 3695 K, samtang Nagabukal, pagkab-ot sa 5828 K. W Net Densidad mao ang duol sa bulawan - 19.25 gramos matag kubiko centimeter. Siya gihulagway pinaagi sa paramagnetic mga hiyas. Subay sa mga lantugi pagsukod Brinell katig-a mao ang 488 kg / mm ^2. Sa kaluhaan ka degrees Celsius adunay usa ka resistivity sa 55 × 10 ^-9 Ohm * m, apan sa kahimtang sa temperatura sa 2700 ° C resistivity index nagdugang sa 904 x 10 ^-9 Ohm * m. Ang namalandong tingog gikan sa tungsten nagalihok sa usa ka speed sa 4290 m / c.

Usa sa mga bug-at nga mga metal sa hatag-as nga katig-a ug sa nagkahilis nga punto sa dako nga giisip tungsten. Ang mga kabtangan nga anaa niini, sa pagtino sa bili niini sa merkado sa kalibotan ug makahimo halapad nga paggamit. Ang abilidad sa pag-asdang sa mas taas nga mga temperatura nagtugot dako nga scale paggamit tungsten. Wire, sheets ug daghan pa motugot kaninyo sa paghimo mekanismo nga mag-alagad sa daghan, daghan nga mga tuig. Externally susama sa platinum. Sa lunsay nga nga kahimtang sa diha nga ang naandan nga kainit ngadto sa 1600 ° C mahimong nga mamugna.

Ang paggamit sa lunsay nga metal

Ang nag-unang mga pamaagi sa paggamit sa tungsten - ang pundasyon nga ingon sa usa ka nagmasukihon materyal diha sa pagtunaw sa metal sa industriya.

Plastic ug nagmasukihon kabtangan - mao kini ang nailhan alang sa tungsten. Wire sa metal kini mao ang importante nga sa mga lalang alang sa suga. Hulagway tubo ug uban pang mga tubo sa usa ka lunang, haw usab kaylap nga gigamit W.

Argon arko welding dili sa pagbuhat nga walay mga electrodes gihimo uban tungsten. Vacuum-ato hudno usab sa paggamit niini ingon nga usa ka elemento sa pagpainit, ug kini nga metal nga subong gigamit ingon nga ang mga rhenium thermocouple.

Ang taas nga Densidad nagtugot sa paggamit niini ingon nga usa ka basehan alang sa bug-at nga matang subong nga gigamit ingon nga usa ka counterweight alang sa hinagiban-nagadulot core sabot ug projectile sagittal armas shells, kinauyokan sa hinagiban-nagadulot bala ug bisan gyro on nga nagalupad ballistic missile.

Tungsten mahimo sa pag-alagad ingon nga usa ka maayo kaayo nga paagi sa ionizing matang sa radiation. Bisan tuod kini may usa ka mas taas nga Densidad ug, ilabi na kon itandi sa conventional tingga, pinaagi sa gibug-aton sa usa ka managsama nga ang-ang sa paghatag og proteksyon sa mga sinina o mga ekipo nga nahimutang sa paggamit niini nga mas sayon. Infusibility kabtangan ug sa kagahi komplikado sa pagproseso, ug busa sa maong mga kaso sa kasagaran mao ang mga sinubong sa tungsten ug nickel, ingon man usab sa puthaw, tumbaga ug ubang mga metal.

Sa industriya sa paghimo sa usa ka matang sa lig-on nga mga produkto sa paggamit sa tungsten. Sheet, tungsten hangtud sa pagkaabug, ug ang usa ka bunal-electrodes - usa sa labing komon nga matang sa output sa W.

Paggamit sa mga compounds

Machining sa nagkalain-laing mga metal, ingon man sa mga materyales nga naglangkob sa non-metallic kinaiya sa engineering konstruksyon, drilling ug pagmina nga proseso sa paggamit sa lig-on nga mga sinubong ug komposit nga matang nga mga materyales base sa tungsten carbide, usa ka sinagol nga titanium carbide, tantalum carbide ug tungsten carbide. Selyo tungsten nga gihimo gikan niini nga mga nga mga materyal nga gibahin ngadto sa T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2, ug VK6 VK4. Selyo TT grupo lamang nga gigamit alang sa lisud kaayo nga mga kahimtang machining sa dugang nga komplikado. Ang usa ka prime panig-ingnan sa pag-alagad ingon nga usa ka shock-proseso rotary drilling perforator o malungtaron nga materyal manufacturing umol steel uban sa hatag-as nga kainit-ato. K gigamit ingon nga usa ka alloying elemento alang sa steel ug mga sinubong base sa puthaw. "Hataas speed" steel naog label sugod sa P, labaw pa kay sa 90% sa mga bahin gilangkoban tungsten.

Usahay lain-laing mga tungsten compounds gigamit ingon nga catalysts o mga kolor, nga hatag-as-nga temperatura lubricant alang sa transition sa kainit enerhiya ngadto sa electrical nga porma.

Tungsten ug Biology

Tungsten metal wala giisip nga mahinungdanon sa biology, apan ang pipila ka mga bakterya ug archaea ingon nga kabahin sa ilang mga enzymes niini nga component, nga anaa sa aktibo nga site. Gibana-bana nga lawom nga tinubdan nagbukal nga matang archaebacteria live-hyperthermophiles, giisip nagsalig sa obligately tungsten. Ang presensya sa niini nga metal sa enzyme komposisyon mao ang giisip nga usa ka handumanan sa unang mga Archean panahon, sa lain nga mga pulong, kini maabut sa maghunahuna nga ang unang dagway sa kinabuhi dinhi sa yuta gikuha dapit uban sa partisipasyon sa W.

Ingon nga ang nagsulabi nga bahin sa uban nga mga metal, tungsten abug hinungdan irritation sa respiratory organo.

mga porma isotopes

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Tungsten natural nga gigikanan gilangkoban sa usa ka sinagol nga lima ka lain-laing mga matang sa isotopes, nga mao: ¹⁸⁰ W (0,135 wt%.), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) ug ¹⁸⁶ W (28,41%). Valency tungsten baryable, ug sa kanunay nga katumbas sa gidaghanon sa mga 2 ngadto sa 6, sa bisan unsa nga dagway sa isotope.

Pinaagi sa 2016 na kini nailhan katloan ug unom ka tawo-naghimo sa artipisyal nga mga matang sa tungsten giila radionuclides uban sa mga numero masa 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197. Open tungsten natural nga nahitabo radioactive materials sa 2003, apan ang rate mao ang hilabihan ubos, nga katumbas sa gibana-bana nga duha ka disintegrations matag gramo kada tuig, ug ang kahimtang sa pagkadunot niini nga mao ang metal α-nga kalihokan.

sa konklusyon

Kadaghanan sa mga kasamtangan nga nagmasukihon metal nga tungsten. Properties pagpanunod, motugot kanato sa pagpangita sa usa ka dapit sa usa ka halapad nga-laing mga industriyal nga mga kalihokan sa tawo, gikan sa engineering ug katapusan sa panalipod gikan sa radiation. Metal gibuksan sa mapintas gayud sa makaduha, sa duha ka tuig gawas, apan dili Scheele ni igsoon Eluard dili gayud nag-angkon sa merito sa pagpasidungog sa iyang nadiskobrehan. Ang Valence sa tungsten mao baryable ug nagkinahanglan og usa ka bili sa duha ka ngadto sa unom ka, apan, sama sa gihisgutan sa sayo pa, ang labing lig-on nga porma adunay unom ka Valence. Kini mao ang kaayo makasugakod sa tay-, mahimo reaksiyon sa alkali ug dissolved sa usa ka sinagol nga hydrofluoric ug nitric acid.

Selyo tungsten gibahin ngadto sa usa ka dako nga gidaghanon sa mga sakop sa henero nga sumala sa pamaagi sa pagpatay, sa dagway sa nga sa metal, ug ang uma sa aplikasyon. Adunay daghang matang sa mga isotope, ug ang elemento sa kinaiyahan mao ang mangil-ad gimarkahan radioactive kabtangan ug sa kaayo nga hinay-hinay nawataswatas. Ang basehan alang sa usa ka dinaghan nga mga bahin ug mga piyesa, usa ka halapad nga-laing mga lalang ug sa mga ekipo nga gigamit sa tawo, kini mao ang tungsten. Bisan presyo sa matag kilo metal mao na nga hatag-as, apan bisan pa niana kini wala pagpakunhod sa panginahanglan alang niini, tungod sa kalidad niini sa katumbas sa bili nga siya nangutana alang sa.