Obseg, formula in lastnosti volframa

Kaj je volfram? Glavne lastnosti tega elementa temeljijo na značilnostih svoje kemijske strukture. Glede na pomen volframa je treba podrobneje razstaviti njegovo strukturo.

Položaj v periodni tabeli

Glede na osnovne lastnosti volframa začnemo z besedami, da ima 74. številko naročila. V normalnih razmerah je prehodna kovina s sivo-srebrno barvo. Volfram je trdna, ima kovinski sijaj. To je najbolj odporen element, večji je tališče le ogljika. Elektronska formula: KLMN5s²5p⁶5d⁴6s², E_ion (Me => Me⁺ + e) = 7,98 OeB.

Zgodovina izvora

Na njeno nenavadno ime ta kovina dolguje svoj mineral, da se volframita. "Wolf pena" je znana že od 16. stoletja. To nenavadno ime za mineral je posledica prisotnosti kositra rude v njem. Volfram je posegel v talilni kos, ki ga je prenesel na peno iz žlindre. Katere fizikalne lastnosti volframa so postale osnova za njegovo široko uporabo v industriji? V ZDA je bila ta kovina imenovana "težak kamen".

Konec 18. stoletja je Scheele pri predelavi mineralov z dušikovo kislino dobil scheelite in tako dobil volframov trioksid. Malo kasneje so brata Eliar uspeli dobiti volframov oksid iz saksonskega volframa. Ti kemiki so določili nekatere kemijske lastnosti volframa.

Biti v naravi

Ali v naravi obstaja čisti volfram? Kemijske lastnosti te kovine prevzamejo njegovo prisotnost v zemeljski skorji večinoma v obliki spojin. Na primer, obstaja mešanica oksidov mangana, železa, volframa. Za industrijsko uporabo se izberejo feritate in gubnerite. Poleg volframa so prisotni tudi železo in mangan. Fizikalne lastnosti volframa omogočajo ločevanje kovine iz volframovih mineralov. V njih njena koncentracija ne presega dveh odstotkov. Med največjimi odlaganji volframa zabeležimo Kitajsko, ZDA, Kazahstan. Poleg tega so bile v Južni Koreji, Boliviji, Rusiji, na Portugalskem ugotovljene pomembne zaloge rud. Odlične fizikalne lastnosti volframa kažejo na pomembno industrijsko proizvodnjo. Na svetu vsako leto proizvede približno 50 tisoč ton tega ognjevzdržnega elementa. Glavni izvozniki volframa so Južna Koreja, Kitajska, Avstrija. Med uvozniki ognjevzdržnih kovin vodilna dlan pripada Veliki Britaniji, Japonski, ZDA in Nemčiji.

Proizvodne značilnosti

Priprava volframa poteka skozi vmesno fazo, kar pomeni ločitev volframovega trioksida iz koncentrata rude. Nadalje je obnovljena na kovino v prahu. Podobna faza se pojavi pri temperaturi okoli 700 stopinj Celzija. Katere fizikalne lastnosti volframa so osnova te tehnologije? Njegova visoka temperatura taljenja omogoča metalurgiji praškastega prahu, da se prepreči stiskanje, sintranje v atmosferi vodika pri temperaturi okoli 1300 stopinj Celzija. Nadalje dobimo električni tok skozi pridobljeni volfram. Ko se kovina segreje na temperaturo 3000 stopinj, se opazuje monolitni material. S taljenjem se izvede naknadno čiščenje in proizvodnja monokristalne kovine.

Lastnosti

Katere lastnosti ima volfram? Njegove kemijske lastnosti temeljijo na visokem tališču. Element ima valenco od 2 do 6. Najstabilnejši je volfram z valenco šestih. Za kovino je značilna povečana odpornost proti koroziji. Oksidira se na zraku pri sobni temperaturi. V Ljubljani volframov oksid se samo vklopi na doseganje temperature belega kolena. V elektrokemijski vrsti napetosti kovin se ta element nahaja po vodiku, zato se ne raztopi v razredčenih žveplovih in žveplovih kislinah. Volfram se lahko raztopi v vodikovem peroksidu, pa tudi v mešanici fluorovodikove in dušikove kisline.

V prisotnosti oksidantov lahko ta kovina reagira s staljenimi alkalijami. Sprva interakcija poteka počasi, vendar po doseženi temperaturi 400 stopinj spontano segrevanje kovine, ki pospešuje reakcijo. Volfram v mešanici fluorovodikove in dušikove kisline tvori heksafluorotungstikovo kislino. V največji količini v industriji uporabite volfram anhidrid. Wolfromati imajo sposobnost ustvarjanja polimernih anionov. Ta kovina je osnova ognjevzdržnih materialov v sodobni metalurgiji.

Aplikacije

Kako se lahko uporablja volframov karbid? Lastnosti te spojine omogočajo izolacijo čistega volframa iz njega. Plastičnost in odpornost kovin sta bila podlaga za izdelavo filamentov v številnih svetlobnih napravah. Poleg tega se volfram uporablja v vakuumskih ceveh in kinematografih. Ker ima ta element visoko gostoto, je postal osnova za proizvodnjo težkih zlitin. So nujno potrebni za ustvarjanje stanja, in oklep-piercing jedra, visoke hitrosti žiroskopi rotorji za balističnih izstrelkov. V velikih volumnih se volfram uporablja kot ardonsko varjenje kot elektroda. Zlitine, ki vsebujejo volfram v svoji sestavi, imajo visoko toplotno upornost, odpornost na kisline, odpornost na mehanske deformacije. Podobne lastnosti omogočajo, da se uporabljajo za proizvodnjo kirurških instrumentov, oklopnih rezervoarjev, letalskih motorjev, zabojnikov za postavitev radioaktivnih snovi. To je volfram, ki je pomemben sestavni del za proizvodnjo kakovostnih jeklenih izdelkov.

Uporabite ga pri visoki temperaturi vakuumske peči v obliki grelnega elementa. V zlitini z rehijem iz njega proizvajajo termoelementi za takšne peči.

Zaključek

To je posledica visoke gostota volframa kovina je primerna za zaščito površine pred ionizirajočim sevanjem. Povečana trdota in odpornost kovin povzročajo velike težave pri obdelavi. Da bi rešili problem, se uvede nikelj, baker in železo. Trajnost volframa je to zahtevala pri izdelavi gradbenih materialov v sodobnem inženirstvu.

Potrebno je za mletje, dletenje, vrtenje, vrtanje vrtin. Na primer, zmaga je sestavljena iz volframovega karbida. Ta mešanica se nanaša na vaje, ki se uporabljajo za izdelavo lukenj v betonu. Volfram sulfid deluje kot visokotemperaturno mazivo. Zahteva se v proizvodnji. Nekatere volframove spojine se uporabljajo v obliki pigmentov in katalizatorjev. Uporabite spojine te kovine in kot legirni element v zlitinah in jeklih na osnovi železa. Biološka vrednost nima kovinskega volframa.