Les propietats químiques de tungstè. Característiques i aplicacions de tungstè

Tungstè - és un element químic en la taula periòdica, que pertany al Grup VI. En la naturalesa de tungstè es produeix com una barreja de cinc isòtops. D'una manera convencional i en condicions convencionals, que és un color gris platejat de metall sòlid. També és el més refractari de tots els metalls.

Propietats bàsiques de tungstè

Tungstè - un metall que té notables propietats físiques i químiques. En gairebé totes les branques de la producció moderna s'utilitza tungstè. La fórmula general s'expressa com designacions d'òxid de metall - WO _3. El tungstè és el metall més refractari. Se suposa que només seaborgi pot ser encara més tugoplavok. Però per tal que no es pot afirmar, com seaborgi té una vida molt curta.

Aquest metall té propietats físiques i químiques específiques. El tungstè té una densitat de 19300 kg / ^m3, la seva temperatura de fusió és 3410 ° C. Per aquest paràmetre és segona només al carboni - grafit o diamant. En la naturalesa de tungstè es produeix com cinc isòtops estables. Els seus números de massa en l'interval de 180 a 186. El tungstè té una valència de 6 minuts, i els compostos que poden ser 0, 2, 3, 4 i 5. El metall també té un nivell prou alt de conductivitat tèrmica. Per tungstè, la xifra és de 163 W / (m * deg). D'acord a aquesta propietat, fins i tot excedeix de compostos com ara aliatges d'alumini. tungstè massa causa de la seva densitat que és igual a 19 kg / ^m3. El grau d'oxidació de l'tungstè oscil·la 2-6. metall té propietats àcides, i més baixa en el grau més alt de la seva oxidació - bàsic.

Així aliatges de compostos de tungstè més baixos es consideren inestables. El més resistents són compostos que tenen un grau de sis. Ells exhibeixen les propietats més característiques i químiques del metall. Tungstè tendeix a formar fàcilment complexos. No obstant això, el metall de tungstè és generalment molt resistent. Es comença a interactuar amb l'oxigen només a una temperatura de 400 ° C. La xarxa cristal·lina de tungstè es refereix a tipus cúbica centrada en el cos.

Interacció amb altres productes químics

Si tungstè es barreja amb un àtom de fluor sec, el compost es pot obtenir sota el nom de "hexafluorur", que es fon a una temperatura de 2,5 ° C i bull a 19,5 ° C. S'obté un material similar quan el compost de tungstè amb clor. Però per aquesta reacció requereix bastant alta temperatura - aproximadament 600 ° C. No obstant això, la substància fàcilment resisteix l'acció destructiva de l'aigua i pràcticament no subjecte a canvis en el fred. Tungstè - metall, que no és sense reacció oxigen produeix la dissolució en àlcalis. No obstant això, es dissol fàcilment en una barreja de HNO ₃ i HF. La majoria dels principals compostos químics de tungstè - és la seva triòxid d'aigua en oli _3, H ₂ WO ₄ - àcid túngstico i els seus derivats - sals tungstatos.

Un pot considerar algunes de les propietats químiques de tungstè a partir d'equacions de reacció. Per exemple, la fórmula WO ₃ + 3H ₂ = W + 3H ₂ O. Es va recuperar d'òxid de metall de tungstè manifesta la seva propietat d'interactuar amb hidrogen. Aquesta equació reflecteix el procés de la seva obtenció a partir de triòxid de tungstè. Següent fórmula denota una propietat tal com tungstè insolubilitat pràctica en àcids: W + 2HNO3 + 6HF = WF6 + 2NO + 4H2O. Una de les substàncies més notables que conté carbonil de tungstè considerat. De la mateixa i rebre recobriment ultrafí densa de tungstè pur.

Història del descobriment

Tungstè - un metall que rep el seu nom de la llengua llatina. Traduït vol dir "escuma de llop". Aquest nom inusual va aparèixer a causa del comportament del metall. Acompanyant estany mineral extret, tungstè, estany va interferir selecció. A causa de que en el procés de l'escòria de fosa format només. Aquest metall es diu que "es menja l'estany com un llop de menjar a les ovelles." Molts es pregunten que va descobrir l'element químic de tungstè?

Aquest descobriment científic es va fer simultàniament en dos llocs per diferents científics, independentment l'un de l'altre. En 1781 el químic Scheele de Suècia va rebre una trucada "pedra pesada", la realització d'experiments amb àcid nítric i scheelita. En 1783, els germans químics de nom d'Espanya, Eluard també van reportar el descobriment d'un nou element. Més precisament, s'han obert òxid de tungstè dissolt en amoníac.

Els aliatges amb altres metalls

Actualment distingir d'una sola fase i aliatges de tungstè de fases múltiples. Contenen un o més elements estranys. compost més conegut - és un aliatge de tungstè i molibdè. Addició de tungstè molibdè imparteix força sota tensió. També en la categoria dels aliatges de tungstè monofàsics pertànyer compostos amb titani, hafni, zirconi. El major plasticitat de tungstè unit reni. No obstant això, en la pràctica aplicar un aliatge - un procés bastant lent, com reni és molt difícil d'obtenir.

Des tungstè és un dels materials més refractaris, els aliatges de tungstè que reben - no és una tasca fàcil. Quan aquest metall està començant a bullir, altres ja s'estan movent en un estat líquid o gas. Però els científics moderns són capaços d'obtenir aliatges per mitjà de l'electròlisi. Els aliatges que contenen tungstè, níquel i cobalt, s'utilitzen per aplicar la capa protectora en els materials fràgils.

En la indústria de la metal·lúrgia moderna també preparat aliatges utilitzant pols de tungstè. Per crear les condicions especials necessàries, incloent la creació d'un ambient de buit. A causa de que algunes de les característiques d'interacció de tungstè amb altres elements productors d'acer prefereixen aliatges no creen una característiques de dues fases, i l'ús de 3, 4 o més components. Aquests aliatges són especialment duradors, però amb fórmules de compliment clars. En el percentatge de desviació mínima components d'aliatge poden convertir fràgil i inutilitzable.

Tungstè - element, que s'utilitza en la tècnica

D'aquesta metall feta de filaments de les bombetes normals. A més, aparell de tub de raigs X que comprèn el forn de buit per ser utilitzat a temperatures extremadament altes. Acer, que inclou tungstè té un nivell molt alt de força. Tals aliatges s'utilitzen per a la fabricació d'eines en diverses àrees: per a la perforació, la medicina, l'enginyeria.

El principal avantatge dels compostos, i d'acer de tungstè - desgast mal improbabilitat resistència. L'edifici més famós de l'aliatge de tungstè es diu "guanyar". També aquest element s'utilitza àmpliament en la indústria química. Amb la seva addició creada pigments de la pintura. Especialment àmpliament utilitzats en aquest camp obtingut d'òxid de tungstè 6. S'utilitza per a la producció de carburs de tungstè i halurs. Un altre nom per a aquest material - triòxid de tungstè. 6 òxid de tungstè s'utilitza com un pigment groc en pintures per ceràmica i productes de vidre.

Quins són els metalls pesants?

Totes les aliatges amb base de tungstè que tenen un índex d'alta densitat, anomenat pesat. Es produeixen només pels mètodes de la metal·lúrgia de la pols. El tungstè és sempre la base per l'aliatge pesada, en què el contingut pot ser de fins a 98%. També s'afegeix aquest metall als metalls pesants níquel, coure i ferro. No obstant això, poden entrar i crom, plata, cobalt, molibdè. El major popularitat adquirida aliatges temporals de residència (tungstè - níquel - ferro) i XIP (tungstè - níquel - coure). Un alt nivell de densitat d'aquests aliatges els permet absorbir la radiació gamma perillós. D'aquests volants estan fets de rodes, contactes elèctrics, rotors per giroscopi.

carbur de tungstè

Aproximadament la meitat de la de tungstè utilitzat per a la producció de metalls duradors, carbur de tungstè en particular, que té una temperatura de fusió de 2.770 C. carbur de tungstè és un compost químic, que conté un nombre igual d'àtoms de carboni i tungstè. Aquest aliatge té propietats químiques específiques. Tungstè li dóna una resistència tal que excedeixi aquest acer indicador es va duplicar.

El carbur de tungstè s'utilitza àmpliament en la indústria. A causa de que es fabrica objectes de tall a ser molt resistent a les altes temperatures i a l'abrasió. També a causa d'aquest element està fet:

• peces d'avions, motors d'automòbils.
• Els detalls de les naus espacials.
• Els instruments mèdics i quirúrgics, que s'utilitzen en la cirurgia abdominal. Aquestes eines són més cars que l'acer mèdic convencional, però són més productius.
• Joieria, especialment els anells de compromís. Tal tungstè popularitat lligada a la seva força, per a la parella casada que simbolitza les relacions de força, així com l'aparença. Característiques polit de tungstè en forma tal que durant molt de temps preserva mirall, aspecte brillant.
• Boles per al luxe de bolígrafs.

Win - aliatge de tungstè

Aproximadament en la segona meitat de la dècada de 1920, molts països han començat aliatges produïts per eines, que es preparen a partir de carbur de tungstè i cobalt metàl·lic de tall. A Alemanya, un aliatge tal anomenat Vidya, als Estats Units - Karbolit. A la Unió Soviètica, un aliatge tal es diu "guanyar". Aquests aliatges van ser excel·lents per al tractament de productes de ferro fos. Win és un aliatge ceràmica-metall amb un nivell extremadament alt de seguretat. Es fa en forma de plaques de diferents formes i mides.

procés de fabricació Pobedita és el següent: prendre un pols de carbur de tungstè, pols fina de níquel o cobalt, i tot es barreja i premsat en motlles especials. La placa de premsat d'aquesta manera se sotmet a tractament tèrmic addicional. Això dóna un aliatge molt dura. Aquestes plaques no només s'utilitzen per al tall de ferro colat, però també per a la fabricació d'eines de perforació. Plaques de pobedita solden en equips de perforació utilitzant coure.

Prevalença de tungstè a la natura

Aquest metall és molt poc difosa en el medi ambient. Després que tots els elements 57 es porta a terme i està present com clark tungstè. A més, el metall és minerals - scheelita i wolframita. Tungstè migra a les aigües subterrànies o com ió sol o en forma de diversos compostos. Però la concentració més gran és insignificant en les aigües subterrànies. És unes poques centèsimes de mg / l i pràcticament no canvia les seves propietats químiques. Tungstè també pot ser alliberat en cossos d'aigua naturals de plantes d'aigües residuals i fàbriques.

L'efecte sobre el cos humà

Tungstè gairebé no entra en contacte amb l'aigua o els aliments. Hi pot haver un risc d'inhalació de partícules de tungstè juntament amb l'aire en el lloc de treball. No obstant això, tot i pertànyer a la categoria dels metalls pesants, el tungstè no és tòxic. enverinament de tungstè es produeixen només en aquells que estan relacionats amb la producció de tungstè. El grau d'efecte del metall en el cos pot ser diferent. Per exemple, pols de tungstè, carbur de tungstè, i una substància, tal com àcid túngstico anhidrita, pot causar dany pulmonar. Els seus principals símptomes - malestar general, febre. sorgeixen símptomes més greus quan enverinat aliatges de tungstè. Això es produeix per la inhalació d'aliatges de pols i condueix a la bronquitis, fibrosi pulmonar.

metàl·liques de tungstè, caient dins del cos humà, no s'absorbeix a l'intestí i es visualitza gradualment. Pot representar un gran perill compostos de tungstè pertanyents a soluble. Es dipositen a la melsa, ossos i pell. L'exposició prolongada dels compostos de tungstè es pot produir símptomes com ara ungles trencadisses, descamació de la pell, diversos tipus de dermatitis.

Les existències de tungstè en diversos països

Els recursos de tungstè són més grans a Rússia, Canadà i Xina. Els científics prediuen que en el territori nacional situat a uns mil 943 tones d'aquest metall. Si creiem que aquestes estimacions, la gran majoria de les reserves situades al sud de Sibèria i l'Extrem Orient. Se sap molt poc fracció recursos - és només el 7%.

Pel nombre de dipòsits provats de tungstè Rússia és el segon després de la Xina. La majoria d'ells estan ubicats en àrees de Kabardino-Balkària i Buriàtia. Però en aquests camps no produït tungstè pur i el seu mineral també conté molibdè, or, bismut, tel·luri, escandi, i altres substàncies. Dos terços del volum del tungstè resultant van explorar fonts encaixonades en minerals refractaris, on el principal mineral volframosoderzhaschim és scheelita. Els comptes de mineral de quota de legkoobogatimyh per només un terç de la producció. Característiques de tungstè produït a Rússia és més baix que a l'estranger. Minerals contenen un gran percentatge de la triòxid de tungstè. A Rússia, molt pocs dipòsits al·luvials de metall. sorres de tungstè també són de mala qualitat amb una gran quantitat d'òxids.

El tungstè en l'economia

La producció mundial de tungstè va començar a créixer des d'al voltant de 2009, quan vaig començar a recuperar la indústria asiàtica. El major productor de tungstè és la Xina. Per exemple, el 2013 la proporció de fabricació en aquest país van representar el 81% de l'oferta mundial. Al voltant del 12% de la demanda de tungstè associat amb la producció d'accessoris d'il·luminació. Segons els experts, l'ús de tungstè en aquesta àrea es reduirà durant el tractament amb llums LED i fluorescents en l'entorn domèstic i el lloc de treball.

Es creu que hi haurà creixent demanda de tungstè en la producció d'equips electrònics. Alta resistència al desgast de tungstè i la seva capacitat per mantenir l'electricitat fan d'aquest el metall més adequat per a la producció de reguladors de tensió. No obstant això, en termes de la demanda continua sent bastant petita, i s'estima que el 2018 creixerà només un 2%. No obstant això, d'acord amb els científics prediuen que en un futur proper hauria de passar una major demanda de carbur cimentat. Això es deu al creixement de la producció d'automòbils als EUA, la Xina, Europa, i un augment en la indústria minera. Es creu que per a l'any 2018, la demanda de tungstè s'incrementarà en un 3,6%.