Die chemischen Eigenschaften von Wolfram. Eigenschaften und Anwendungen von Wolfram

Wolfram – ist ein chemisches Element im Periodensystem, das zur Gruppe VI gehört. In der Natur tritt Wolfram als eine Mischung aus fünf Isotope. In einer herkömmlichen Art und Weise und unter den üblichen Bedingungen ist es eine feste Metallsilbergraue Farbe. Es ist auch die feuerfeste alle Metalle.

Grundeigenschaften von Wolfram

Wolfram – ein Metall mit bemerkenswerten physikalischen und chemischen Eigenschaften. In fast allen Bereichen der modernen Produktion verwendet wird Wolfram. Die Formel , in der Regel wird es als Metalloxid Bezeichnungen ausgedrückt – WO _3. Wolfram ist das feuerfeste Metall. Es wird angenommen, dass nur seaborgium kann noch mehr tugoplavok sein. Aber nur so lange, wie es kann nicht geltend gemacht werden, als seaborgium eine sehr kurze Lebensdauer hat.

Dieses Metall hat eine bestimmte physikalische und chemische Eigenschaften. Wolfram hat eine Dichte von 19300 kg / m ^3, seine Schmelztemperatur beträgt 3410 ° C. Mit diesem Parameter ist es nur noch von Kohlenstoff – Graphit oder Diamant. In der Natur Wolfram tritt als fünf stabile Isotope. Die Massenzahlen im Bereich von 180 bis 186. Wolfram mit einer Valenz von 6 Minuten hat, und die Verbindungen, kann es sein, 0, 2, 3, 4 und 5 das Metall auch eine ausreichend hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Für Wolfram, ist die Abbildung 163 W / (m * deg). Nach dieser Eigenschaft sogar übersteigt es Verbindungen wie Aluminiumlegierungen. Massen Wolfram aufgrund seiner Dichte , die auf 19 kg / m ³ gleich ^ist. Der Oxidationsgrad des Wolframs liegt im Bereich von 2 bis 6. Metall hat saure Eigenschaften und niedriger im höchsten Grad seiner Oxidations – basic.

So Legierungen niedriger Wolframverbindungen sind instabil angesehen. Die beständigsten sind Verbindungen, die einen Grad von sechs aufweist. Sie zeigen die charakteristischsten und chemischen Eigenschaften des Metalls. Wolfram tendiert leicht Komplexe zu bilden. Aber das Metall Wolfram ist in der Regel sehr widerstandsfähig. Es beginnt mit Sauerstoff bei einer Temperatur von 400 ° C nur zu interagieren Das Kristallgitter aus Wolfram betrifft kubisch raumzentrierten Typ.

Wechselwirkungen mit anderen Chemikalien

Wenn Wolfram mit einem trockenen Fluor gemischt wird, kann die Verbindung unter dem Namen „Hexafluorid“ erhalten wird, die bei einer Temperatur von 2,5 ° C schmilzt und siedet bei 19,5 ° C Ein ähnliches Material wird erhalten, wenn die Verbindung von Wolfram mit Chlor. Aber für diese Reaktion erfordert ziemlich hohe Temperatur – etwa 600 ° C Jedoch widersteht die Substanz leicht zerstörerische Wirkung von Wasser und praktisch nicht unterzieht in der Kälte ändern. Wolfram – Metall, das nicht ohne Sauerstoffreaktion erzeugt Auflösung in Alkalien. Es ist jedoch leicht in einem Gemisch aus HNO ₃ und HF gelöst. Die meisten der großen chemischen Verbindungen von Wolfram – ist seine trioxide WO _3, H ₂ WO ₄ – Wolframsäure und deren Derivate – Wolframate Salze.

Man kann einige der chemischen Eigenschaften von Wolfram von Reaktionsgleichungen betrachten. Zum Beispiel kann die Formel WO ₃ + 3H ₂ = W + 3H ₂ O. Es ist aus Wolfram Metalloxids rückgewonnen wird seine Eigenschaft manifestiert sich mit Wasserstoff zu interagieren. Diese Gleichung entspricht den Prozess aus Wolframtrioxid zu erhalten. Folgende Formel bezeichnet eine solche Eigenschaft wie Wolfram praktischen Unlöslichkeit in Säuren: W + 6HF + 2HNO3 = WF6 + 2NO + 4H2O. Eines der bemerkenswertesten Substanzen Wolfram carbonylhaltigen betrachtet. Davon und dichte ultradünne Beschichtung aus reinem Wolfram erhalten.

Geschichte der Entdeckung

Wolfram – ein Metall, das seinen Namen von der lateinischen Sprache bekommt. Übersetzt „Wolfs Schaum“ bedeutet. Diese ungewöhnliche Name erschien aufgrund des Verhaltens des Metalls. Begleitende abgebaute Erz Zinn, Wolfram, Zinn gestört Auswahl. Da es in dem Prozess der Verhüttung Schlacke nur gebildet. Dieses Metall wird gesagt, dass er „isst Zinn wie ein Wolf die Schafe zu essen.“ Viele fragen sich, die das chemische Element Wolfram entdeckt?

Diese wissenschaftliche Entdeckung würde gleichzeitig an zwei Stellen von verschiedenen Wissenschaftlern, unabhängig voneinander. Im Jahr 1781 erhielt der Chemiker Scheele von Schweden einen so genannten „schweren Stein“, Experimente mit Salpetersäure und Scheelit leiten. Im Jahr 1783 berichteten die Brüder Chemiker aus Spanien, Eluard Namen auch die Entdeckung eines neuen Elements. Genauer gesagt, wurden sie geöffnet Wolframoxid in Ammoniak gelöst.

Die Legierungen mit anderen Metallen

Derzeit unterscheiden einphasigen und mehrphasigen Wolfram-Legierungen. Sie enthalten eine oder mehrere Fremdelemente. Die meisten bekannte Verbindung – ist eine Legierung aus Wolfram und Molybdän. Molybdän Wolfram Zugabe verleiht Festigkeit unter Spannung. Auch in der Kategorie der einphasigen Wolframlegierungen gehören Verbindungen mit Titan, Hafnium, Zirkonium. Die größte Plastizität von Wolfram angebracht Rhenium. Es gelten jedoch in der Praxis eine Legierung – ein ziemlich zeitraubender Prozess, wie Rhenium ist sehr schwer zu erhalten.

Da Wolfram ist eines der feuerfesten Materialien, die Aufnahmewolframlegierungen – keine leichte Aufgabe. Wenn dieses Metall gerade anfängt zu kochen, bewegen sich andere schon in einer flüssigen oder gasförmigen Zustand. Aber die modernen Wissenschaftler in der Lage, Legierungen mittels Elektrolyse zu erhalten. Legierungen, die Wolfram, Nickel und Kobalt, wird zum Auftragen der Schutzschicht auf zerbrechliche Materialien verwendet.

In der modernen Metallurgie-Industrie auch Legierungen mit Wolframpulver hergestellt. Um die notwendigen besonderen Bedingungen, einschließlich der Schaffung einer Vakuumumgebung zu erstellen. Da einige Funktionen Wolfram Wechselwirkungen mit anderen Elementen Stahlherstellern bevorzugen Legierungen nicht über eine Zwei-Phasen-Kennlinien erstellen, und unter Verwendung von 3, 4 oder mehr Komponenten. Diese Legierungen sind besonders langlebig, aber mit klaren Compliance-Formeln. Bei der geringsten Abweichung Prozentlegierungskomponenten kann spröde und unbrauchbar machen.

Wolfram – Element, das im Stand der Technik verwendet wird,

Aus diesem Metall Filament gewöhnlichen Glühbirnen. Auch Röntgenröhrenvorrichtung des Vakuumofen umfassend bei extrem hohen Temperaturen eingesetzt werden. Stahl, der Wolfram umfasst hat eine sehr hohe Festigkeit. zum Bohren, Medizin, Technik: Derartige Legierungen werden für die Herstellung von Werkzeugen in verschiedenen Bereichen eingesetzt.

Der Hauptvorteil der Verbindungen und Wolfram Stahl – Beständigkeit Unwahrscheinlichkeit Schaden tragen. Das berühmteste Gebäude in der Wolfram-Legierung wird als „gewinnen.“ Auch dieses Element ist weit verbreitet in der chemischen Industrie eingesetzt. Mit seiner Zugabe erstellt Farbpigmente. Besonders weit verbreitet in diesem Bereich erhalten Wolframoxid verwendet 6. Es ist für die Herstellung von Wolframkarbiden und Halogeniden verwendet wird. Ein anderer Name für dieses Material – Wolframtrioxid. 6 Wolframoxid als gelbes Pigment in Farben für Keramik und Glaserzeugnisse eingesetzt.

Was sind Schwermetalle?

Alle Wolfram-Legierungen, die einen hohen Dichte-Index haben, genannt schwer. Sie werden nur durch die Verfahren der Pulvermetallurgie hergestellt. Wolfram ist immer die Basis für schwere Legierung, wobei der Gehalt bis zu 98% betragen kann. Auch dieses Metall Schwermetalle Nickel, Kupfer und Eisen zugesetzt. Sie können jedoch ein und Chrom, Silber, Kobalt, Molybdän. Die größte Popularität gewonnen vorübergehenden Aufenthalt Legierungen (Wolfram – Nickel – Eisen) und XIP (Wolfram – Nickel – Kupfer). Eine hohe Dichte dieser Legierungen können sie gefährliche Gammastrahlung absorbieren. Von diesen Schwungräder sind Räder, elektrische Kontakte, Rotoren für Gyroskop.

Wolframkarbid

Etwa die Hälfte des Wolframs zur Herstellung von haltbaren Metallen verwendet werden, insbesondere Wolframcarbid, das eine Schmelztemperatur von 2770 C. Wolframkarbid hat, ist eine chemische Verbindung, die eine gleiche Anzahl von Kohlenstoffatomen und Wolfram enthält. Diese Legierung hat spezifische chemische Eigenschaften. Wolfram gibt es eine Kraft, so dass er dieser Indikator Stahl überschreitet verdoppelt.

Hartmetall wird weitgehend in der Industrie verwendet. Weil es Schnittobjekte hergestellt wird, die hohen Temperaturen und Abrieb sehr widerstandsfähig sein. Auch wegen dieses Elements wird:

• Flugzeugteile, Automotoren.
• Details für Raumschiffe.
• Medizinische und chirurgische Instrumente, die in der Bauchchirurgie verwendet werden. Solche Werkzeuge sind teurer als herkömmlicher medizinischer Stahl, aber sie sind produktiver.
• Schmuck, insbesondere Eingriffsringe. Solche Popularität Wolfram für das Ehepaar seine Stärke, verbunden, die Stärke Beziehungen sowie Erscheinung symbolisiert. Features polierten Wolfram in der Form, so dass es für eine sehr lange Zeit bewahrt Spiegel, glänzendes Aussehen.
• Bälle für Kugelschreiber Luxus.

Win – Wolfram-Legierung

Etwa in der zweiten Hälfte der 1920er Jahre haben viele Länder für Schneidwerkzeuge erzeugten Legierungen begonnen, die aus Wolfram-Karbid und bereit sind, Kobaltmetall. In Deutschland ist eine solche Legierung namens Vidya, in den Vereinigten Staaten – Karbolit. In der Sowjetunion, eine solche Legierung wird als „gewinnen.“ Diese Legierungen waren hervorragend für die Behandlung von Gusseisenprodukten. Win ist ein Keramik-Metall-Legierung mit einem extrem hohen Maß an Sicherheit. Es wird in Form von Platten in verschiedenen Formen und Größen.

Pobedita Herstellungsprozess ist wie folgt: Nehmen eines Wolframcarbidpulvers, feines Pulver aus Nickel oder Kobalt, und alles wird gemischt und in speziellen Formen gepresst. Die gepreßte Platte somit einer weiteren Wärmebehandlung unterzogen. Dies ergibt eine sehr harte Legierung. Diese Platten sind nicht nur für das Schneiden von Gusseisen verwendet, sondern auch für die Herstellung von Bohrwerkzeugen. Platten aus pobedita auf Bohrausrüstung unter Verwendung von Kupfer aufgelötet.

Die Prävalenz von Wolfram in der Natur

Dieses Metall ist sehr wenig Verbreitung in der Umwelt. Nachdem alle 57 Elemente erfolgt sie und liegt als Clark Wolfram. Auch das Metall Mineralien – Scheelit und Wolframit. Wolfram wandert in das Grundwasser oder als Ionen besitzen oder in Form von verschiedenen Verbindungen. Aber die größte Konzentration ist vernachlässigbar im Grundwasser. Es ist ein paar Hundertstel mg / l und praktisch nicht ihre chemischen Eigenschaften ändern. Wolfram kann auch in natürliche Gewässer aus Kläranlagen und Fabriken freigegeben werden.

Die Wirkung auf den menschlichen Körper

Wolfram kommt kaum in Kontakt mit Wasser oder Nahrung. Es kann am Arbeitsplatz zusammen mit der Luft eine Gefahr des Einatmens von Wolframpartikeln sein. Doch trotz der Kategorie der Schwermetalle gehören, Wolfram ist ungiftig. Tungsten Vergiftung tritt nur bei denen, die mit der Herstellung von Wolfram verbunden sind. Der Grad der Metall Wirkung auf den Körper kann unterschiedlich sein. Zum Beispiel, Wolframpulver, Wolframkarbid, und eine solche Substanz als Anhydrit Wolframsäure kann Lungenschäden verursachen. Seine wichtigsten Symptome – Unwohlsein, Fieber. entstehen schwerere Symptome, wenn Wolfram-Legierungen vergiftet. Dies geschieht durch Einatmen von Staub Legierungen und führt zu Bronchitis, Lungenfibrose.

Metallischer Wolfram, innerhalb des menschlichen Körpers fällt, ist nicht im Darm absorbiert und nach und nach angezeigt. repräsentiert eine große Gefahr, Wolframverbindungen, die löslich. Sie sind in der Milz, Knochen und Haut abgelagert. Eine verlängerte Exposition von Wolframverbindungen können Symptome wie brüchige Nägel, Haut-Peeling, verschiedene Arten von Dermatitis auftreten.

Die Bestände an Wolfram in verschiedenen Ländern

Die größten Wolfram-Ressourcen sind in Russland, Kanada und China. Wissenschaftler sagen voraus, dass im Inland etwa 943.000 Tonnen dieses Metalls liegt. Wenn wir glauben, diese Schätzungen liegt die überwiegende Mehrheit der Reserven in Südsibirien und dem Fernen Osten. Es ist sehr wenig Ressourcen Fraktion bekannt – es ist nur etwa 7%.

Durch die Anzahl der nachgewiesenen Vorkommen von Wolfram ist Russland an zweiter Stelle nach China. Die meisten von ihnen sind in Bereichen von Kabardino-Balkarien und Burjatien entfernt. Aber in diesen Bereichen nicht produzierte reinen Wolfram und sein Erz auch die Molybdän, Gold, Wismut, Tellur, Scandium und andere Substanzen. Zwei Drittel des Volumens des erhaltenen Wolfram erforschten Quellen in refraktären Erzen umhüllten, in dem das Hauptmineral volframosoderzhaschim Scheelit ist. Die Aktie legkoobogatimyh Erz macht nur ein Drittel der Produktion. Eigenschaften von Wolfram in Russland produzierte niedriger als im Ausland. Erzen enthalten einen großen Prozentsatz des Wolframtrioxid. In Russland sehr wenige Metall Schwemmland. Tungsten Sand ist auch schlechte Qualität mit einer Menge von Oxiden.

Wolfram in der Wirtschaft

Globaler Wolfram Produktion begann etwa 2009 zu wachsen, als ich begann, asiatische Industrie zu erholen. Der größte Produzent von Wolfram ist China. Zum Beispiel im Jahr 2013 betrug der Anteil in diesem Land der Herstellung für 81% des weltweiten Angebots. Etwa 12% der Nachfrage nach Wolfram mit der Produktion von Leuchten verbunden. Nach Einschätzung von Experten wird die Verwendung von Wolfram in diesem Bereich während der Behandlung mit LED und Leuchtstofflampen in der häuslichen Umgebung und am Arbeitsplatz reduziert werden.

Es wird angenommen, dass es wachsende Nachfrage nach Wolfram bei der Herstellung von elektronischen Geräten sein. Hohe Verschleißfestigkeit von Wolfram und seiner Fähigkeit, Elektrizität zu machen dies das am besten geeignete Metall für die Herstellung von Spannungsreglern zu halten. Doch im Hinblick auf die Nachfrage ist immer noch recht klein, und es wird geschätzt, dass bis zum Jahr 2018 es nur um 2% wachsen wird. Doch nach Wissenschaftler gehen davon aus, dass in naher Zukunft verstärkte Nachfrage nach Hartmetall passieren sollte. Dies ist auf das Wachstum der Automobilproduktion in den USA, China, Europa und eine Steigerung in der Bergbauindustrie. Es wird angenommen, dass bis zum Jahr 2018 die Nachfrage nach Wolfram um 3,6% steigen wird.