Tungsten - ni kitu gani? kiwango cha oxidation ya tungsten. Maeneo ya maombi ya tungsten

Tungsten - kemikali kipengele ambao idadi ya atomiki ni sawa na 74 Hii chuma kubwa kutoka, ambapo nguvu juu ya chuma-kijivu nyeupe, ambayo inafanya kuwa rahisi katika kesi nyingi lazima. Kiwango myeyuko ni kubwa kuliko ile ya chuma nyingine yoyote, na kwa hiyo ni kutumika kama filaments katika taa filament na vipengele inapokanzwa katika matanuri ya umeme (kwa mfano, zirconium-tungsten Aloi). Chemistry kipengele inaruhusu matumizi yake kama kichocheo. Extreme ugumu inafanya kuwa yanafaa kwa ajili ya matumizi katika "HSS", ambayo inaruhusu kupunguza vifaa kwa kasi ya juu kuliko chuma kaboni, na superalloys. Tungsten CARBIDE kipengele na kaboni kiwanja ni moja ya vitu ngumu inajulikana na kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa kusaga na kugeuka zana. Tungstates ya kalsiamu na magnesiamu ni sana kutumika katika taa za umeme, na oksidi tungsten - katika inks na glazes kauri.

Historia ya ugunduzi

Dhana ya kuwepo kwa kipengele hiki kwa mara ya kwanza katika 1779 alipendekeza na Peter Wolf, wakati yeye kuchunguzwa madini wolframite na alihitimisha kuwa ni lazima iwe na dutu mpya. Mwaka wa 1781 Carl Wilhelm Scheele ilibainisha kuwa asidi mpya inaweza kupatikana kutoka tungstenita. Thorburn Scheele na Bergman alipendekeza kufikiria kupata chuma mpya kwa kupunguza asidi, aitwaye tungstenovoy. Mwaka 1783, ndugu wawili, Jose na Fausto Elguyar kupatikana katika asidi tungsten, ambayo ilikuwa sawa na tungstenovoy. Katika mwaka huo huo ndugu walifanikiwa kuwatenga tungsten kutoka humo, kwa kutumia makaa.

Wakati wa Vita ya Pili ya Dunia, kipengele hiki kemikali imekuwa na jukumu kubwa. chuma upinzani dhidi ya joto ya juu, na uliokithiri ushupavu tungsten aloi alifanya malighafi muhimu kwa ajili ya sekta ya kijeshi. Zinazopigana vyama kushinikiza Ureno kama chanzo kikuu cha wolframite katika Ulaya.

Kuwa katika asili

kipengele hutokea katika asili wolframite (FeWO ₄ / MnWO _4), scheelite (CaWO _4), na Ferber Gyubnera. amana muhimu ya madini hayo yanapatikana katika Marekani mwaka California na Colorado, Bolivia, China, Korea ya Kusini, Urusi na Ureno. China inashikilia 75% ya uzalishaji wa kimataifa wa tungsten. Chuma hupatikana kwa kupunguza oxide na hidrojeni au kaboni.

hifadhi ya Dunia ni inakadiriwa kuwa tani milioni 7 Inatarajiwa kwamba 30% ya watu -. amana wolframite na 70% - scheelite. Kwa wakati huu, maendeleo yao si kiuchumi faida. Katika ngazi ya sasa ya matumizi ya hifadhi hizi itadumu miaka 140 tu. Chanzo kingine muhimu ya tungsten ni vyuma chakavu.

Sifa muhimu

Tungsten - kipengele, ambayo ni kundi la chuma mpito. ishara yake W linatokana na neno la Kilatini wolframium. Katika meza ya upimaji, ni katika kundi VI kati ya tantalum na rhenium.

Tungsten safi - vifaa imara, ambao rangi inatofautiana kutoka chuma-kijivu bati nyeupe. Na kugusa ya chuma inakuwa brittle na ngumu kufanya kazi na yeye, lakini kama hivyo, inaweza kukatwa kwa hacksaw. Aidha, inaweza kughushi, limekwisha na inayotolewa nje.

Tungsten - kemikali kipengele, hatua ya kiwango ambayo ni ya juu kati ya chuma zote (3422 ° C). Pia ina chini mvuke shinikizo. tensile nguvu katika T> 1650 ° C pia ni kubwa. kipengele ni sugu sana kwa kutu na ni kidogo tu wanahusika madini asidi. Baada ya kuwasiliana na hewa juu ya uso chuma kinga safu oxide ni sumu, lakini kabisa iliyooksidishwa tungsten katika joto la juu. Wakati aliongeza kwa kiasi kidogo ya chuma ugumu wake kuongezeka kwa kasi.

isotopu

Katika maumbile tungsten lina radioisotopes tano, lakini wao wana vile kwa muda mrefu nusu ya maisha, kwamba inaweza kuchukuliwa imara. Wote kuanguka juu ya hafnium-72 na chafu ya chembe alpha (helium viini sambamba-4). Alpha kuoza hii huonekana katika W ¹⁸⁰ tu, rahisi na ya nadra zaidi ya isotopu hizo. Kwa wastani, 1 g ya tungsten asili kwa mwaka kutokea mbili alpha uharibifu wa ¹⁸⁰ W.

Zaidi ya hayo, 27 alielezea Tungsten bandia mionzi isotopu. imara wengi wao ni ¹⁸¹ W na maisha ya nusu ya siku 121.2, ¹⁸⁵ W (siku 75,1), ¹⁸⁸ W (siku 69,4) na ¹⁷⁸ W (siku 21,6). nyingine zote isotopu bandia ya nusu ya maisha si zaidi ya siku, na wengi wao - angalau 8 dakika. Tungsten pia ina nne "metastable" hali, imara zaidi - ^179m W (6,4 min).

uhusiano

kemikali misombo ya tungsten oxidation idadi mabadiliko kutoka 2 hadi 6, ambayo ya kawaida ni sita. kipengele kawaida huja katika kuwasiliana na oksijeni, na kutengeneza njano trioksidi (WO _3), ambayo ni mumunyifu katika ufumbuzi wa maji alkali katika mfumo wa ions, tungstate (WO ₄ ^2-).

maombi

Tangu tungsten ina juu sana kiwango cha joto na ductile (unaweza kuwa inayotolewa katika waya), ni sana kutumika kama balbu filament na zilizopo utupu na pia katika mambo joto ya tanuu umeme. Aidha, vifaa inaweza kuhimili hali ya. Moja ya maombi yake inayojulikana - safu ya kulehemu na electrode Tungsten chini ya gesi kinga.

ngumu sana tungsten - bora sehemu silaha nzito aloi. msongamano mkubwa wa inatumika katika uzito tatizo, counterweights na ballast keels kwa yachts, pamoja na mishale (80-97%). Kasi ya chuma, ambayo inaweza kupunguza vifaa kwa kasi ya juu kuliko kaboni, ina hadi 18% ya dutu. vile turbine, kuvaa sugu sehemu na mipako kutumika "superalloys" zenye tungsten. Hii joto sugu vifuniko aloi kuwa kazi kwa joto muinuko.

Thermal upanuzi wa kipengele kemikali kama borosilicate kioo hivyo hutumiwa kwa ajili ya utengenezaji wa kioo-to-chuma muhuri. Composites zenye tungsten - mbadala kubwa kwa risasi katika risasi na risasi. Katika aloi ya nickel, chuma au cobalt, ni alifanya maganda percussion. Kama risasi ya goli kwa kutumia nishati yake kinetic. Katika mzunguko jumuishi Tungsten kiwanja kufanya transistors. Baadhi ya aina ya masharti ya vyombo vya muziki alifanya ya waya Tungsten.

matumizi ya misombo

ugumu wa CARBIDE Tungsten kipekee (W ₂ C, WC) inafanya nyenzo ya kawaida kwa kusaga na kugeuka zana. Ni kutumika katika madini, madini, mafuta ya petroli na ujenzi viwanda. Tungsten CARBIDE pia hutumika katika kujenga kujitia kwa kuwa ni hypoallergenic na haina huwa na kupoteza luster yao.

Kutoka oksidi wake kufanya icing. Tungsten "shaba" (kinachojulikana kwa sababu ya oksidi rangi) ni kutumika katika rangi. tungstates ya kalsiamu na magnesiamu kutumika katika taa za umeme. Tungstate detector kioo scintillation hutumiwa katika dawa za nyuklia na fizikia. chumvi hutumika katika sekta ya kemikali na sekta ngozi. Tungsten disulfidi ni joto la lubricant, inaweza kuhimili 500 ° C. Baadhi ya misombo yenye tungsten, hutumika kama vichocheo katika kemia.

mali

kimwili mali ya msingi ya W kama ifuatavyo:

• atomiki idadi ya 74.
• Atomiki uzito: 183.85.
• Kiwango myeyuko: 3410 ° C.
• Kiwango mchemko: 5660 ° C.
• Uzito: 19.3 g / cm ³ katika 20 ° C.
• oxidation hali ya +2, 3, 4, 5, +6.
• Electronic Configuration: [Xe] 4 d f ^{Mei 14 4 Juni} s ^2.