التنغستن - ما هذا؟ درجة أكسدة التنغستن. مجالات تطبيق التنغستن

التنغستن - عنصر كيميائي الذي يساوي 74. العدد الذري هذه المعادن الثقيلة منها، حيث عالية القوة الصلب الرمادي إلى الأبيض، مما يجعل من السهل في كثير من الحالات لا غنى عنها. نقطة انصهار هو أعلى من أي معدن آخر، وبالتالي فهو يستخدم خيوط في المصابيح خيوط وعناصر التدفئة في الأفران الكهربائية (على سبيل المثال، سبائك الزركونيوم التنغستن). يسمح عنصر الكيمياء استخدامه كعامل محفز. صلابة المتطرفة يجعلها مناسبة للاستخدام في "الأحرار"، والذي يسمح لخفض المواد مع سرعة أعلى من الكربون الصلب، والسبائك الفائقة. كربيد التنجستن عنصر إلى مركب الكربون هو واحد من اصعب المواد المعروفة والمستخدمة في إنتاج الطحن وتحول. وتستخدم تنغستنات من الكالسيوم والمغنيسيوم على نطاق واسع في مصابيح الفلورسنت، وأكاسيد التنغستن - إلى الأحبار وتزجيج الخزف.

تاريخ الاكتشاف

وقد اقترح فرضية وجود هذا العنصر لأول مرة عام 1779 من قبل بيتر ولف، عندما يتطرق الولفراميت المعدنية وخلص إلى أنه يجب أن يحتوي على مادة جديدة. في عام 1781 تأكدت كارل فيلهلم سكيل أن حمض الجديد يمكن الحصول عليها من tungstenita. اقترح ثوربورن سكيل وبيرغمان في النظر في الحصول المعادن جديد عن طريق الحد من الحامض، ودعا tungstenovoy. في عام 1783، شقيقين، خوسيه وفاوستو Elguyar وجدت في حمض التنغستن، الذي يتطابق مع tungstenovoy. وفي العام نفسه نجح الأخوان في عزل التنغستن منه، وذلك باستخدام الفحم.

خلال الحرب العالمية الثانية، وقد لعبت هذه العناصر الكيميائية دورا كبيرا. قامت المقاومة معدنية لدرجات حرارة عالية، وصلابة المتطرفة سبائك التنغستن المواد الخام الهامة للصناعة العسكرية. وضع الأطراف المتحاربة الضغوط على البرتغال بوصفها المصدر الرئيسي للالولفراميت في أوروبا.

ويجري في الطبيعة

يحدث العنصر في الولفراميت الطبيعة (FeWO ₄ / MnWO _4)، scheelite (CaWO _4)، وفيربير Gyubnera. تم العثور على رواسب مهمة من هذه المعادن في الولايات المتحدة في ولاية كاليفورنيا وكولورادو وبوليفيا والصين وكوريا الجنوبية وروسيا والبرتغال. وترى الصين حوالي 75٪ من الإنتاج العالمي من التنغستن. يتم الحصول على المعادن عن طريق الحد من أكسيد مع الهيدروجين أو الكربون.

وتقدر احتياطيات العالم 7000000 طن ومن المتوقع أن 30٪ منهم - ودائع الولفراميت و 70٪ - scheelite. في هذا الوقت وتطورها ليست مفيدة اقتصاديا. في مستويات الاستهلاك الحالية سوف تستمر هذه الاحتياطيات سنوات فقط 140. مصدرا قيما آخر من التنغستن هو الخردة المعدنية.

الميزات الرئيسية

التنغستن - عنصر، والتي تصنف على أنها المعادن الانتقالية. يشتق لها W رمز من الكلمة اللاتينية التنغستين. في الجدول الدوري، وهو في المجموعة السادسة بين التنتالوم والرنيوم.

التنغستن النقي - مادة صلبة، التي اللون يختلف من الفولاذ الرمادي إلى الأبيض القصدير. مع لمسة من المعدن يصبح هش وصعبة للعمل معه، ولكن إذا لم يفعلوا ذلك، فإنه يمكن قطع مع منشارا. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه يمكن أن تكون مزورة، وتوالت وتعادل خارج.

التنغستن - عنصر كيميائي، نقطة انصهار الذي هو الأعلى بين جميع المعادن (3422 درجة مئوية). كما أنه لديه أدنى ضغط بخار. قوة الشد في T> 1650 ° C بل هو أيضا أكبر. العنصر شديدة المقاومة للتآكل وهو إلا قليلا الأحماض المعدنية عرضة. على اتصال مع الهواء على سطح المعدن يتم تشكيل طبقة واقية أكسيد، ولكن تتأكسد تماما التنغستن في درجة حرارة عالية. عندما تضاف بكميات صغيرة إلى الصلب صلابته تزيد بشكل حاد.

نظائر

في الطبيعة تتألف من خمسة التنغستن النظائر المشعة، ولكن لديهم مثل هذه طويلة نصف العمر، أنها يمكن أن تعتبر مستقرة. كل منهم تقع على الهافنيوم-72 مع انبعاث جسيمات ألفا (نواة الهيليوم الموافق 4). لوحظ ألفا تسوس في فقط ¹⁸⁰ W، الأسهل والأكثر نادرة من هذه النظائر. في المتوسط، 1 غرام من التنغستن الطبيعي سنويا تحدث اثنين ألفا اضمحلال ¹⁸⁰ W.

وعلاوة على ذلك، ووصف 27 التنغستن النظائر المشعة الاصطناعية. الأكثر استقرارا منهم هو ¹⁸¹ W مع عمر نصف 121.2 يوم، ¹⁸⁵ W (75،1 يوما)، ¹⁸⁸ W (69،4 يوما) و ¹⁷⁸ W (21،6 يوما). جميع النظائر الصناعية الأخرى من نصف الحياة ليست أكثر من يوم واحد، ومعظمهم من - 8 دقيقة على الأقل. لديها التنغستن أيضا أربعة الدولة "متبدل الاستقرار"، والأكثر استقرارا - ^179m W (6،4 دقيقة).

روابط

المركبات الكيميائية من التنغستن عدد الأكسدة التغييرات 2-6، وأكثرها شيوعا هو ستة. العنصر يأتي عادة في اتصال مع الأكسجين، وتشكيل أكسيد الأصفر (WO _3)، وهو قابل للذوبان في المحاليل القلوية المائية في شكل أيونات، تنغستات (WO ₄ ^2-).

تطبيق

منذ التنغستن لديه درجة حرارة انصهار عالية جدا والدكتايل (يمكن استخلاصها في الأسلاك)، ويستخدم على نطاق واسع على أنها المصابيح خيوط وأنابيب فراغ وكذلك في عناصر تسخين الأفران الكهربائية. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن للمواد تحمل الظروف القاسية. واحدة من تطبيقاته معروفة - لحام القوس مع التنغستن القطب تحت الغاز الوقائي.

التنغستن الصعب للغاية - مثالية المكونة سبائك الأسلحة الثقيلة. ويستخدم كثافة عالية في وزنها المشكلة، ثقل وعارضات القعر الصابورة لليخوت، وكذلك السهام (80-97٪). عالية السرعة الصلب، والتي قد خفض المواد بسرعات أعلى من الكربون، تحتوي على ما يصل إلى 18٪ من هذه المادة. ريش التوربينات، مقاومة للاهتراء أجزاء والطلاء المستخدمة "السبائك الفائقة" التي تحتوي على التنغستن. هذه المقاومة للحرارة سبائك أغطية التي تعمل في درجات حرارة مرتفعة.

التمدد الحراري للعنصر كيميائي مثل الزجاج البورسليكات، لذلك يستخدم لتصنيع ختم الزجاج إلى المعدن. المركبات التي تحتوي على التنغستن - بديلا رائعا للرصاص في الرصاص والنار. في سبائك النيكل والحديد أو الكوبالت، ويتم ذلك قذائف قرع. مثل رصاصة لتصيب الهدف باستخدام الطاقة الحركية. في الدوائر المتكاملة للمجمع التنغستن لجعل الترانزستورات. بعض أنواع سلاسل للآلات الموسيقية المصنوعة من سلك التنغستن.

استخدام المركبات

صلابة استثنائية من كربيد التنغستن (W ₂ C، WC) يجعل من المواد الأكثر شيوعا لوالطحن وتحول. فهو يستخدم في صناعات المعادن والتعدين والبترول والبناء. ويستخدم كربيد التنجستن أيضا في خلق المجوهرات لأنها هيبوالرجينيك ولا تميل الى فقدان بريقها.

من أكاسيده جعل الجليد. وتستخدم التنغستن "البرونزية" (ما يسمى بسبب أكاسيد اللون) في الدهانات. تنغستنات من الكالسيوم والمغنيسيوم المستخدمة في مصابيح الفلورسنت. يستخدم تنغستات كاشف الكريستال التلألؤ في الطب النووي والفيزياء. تستخدم الأملاح في الصناعة الكيميائية وصناعة الجلود. التنغستن ثاني كبريتيد هو زيوت التشحيم ارتفاع في درجة الحرارة، يمكن أن تحمل 500 درجة مئوية. بعض المركبات التي تحتوي التنغستن، تستخدم كعوامل مساعدة في الكيمياء.

خصائص

الخصائص الفيزيائية الأساسية للW على النحو التالي:

• العدد الذري 74.
• الوزن الذري: 183.85.
• نقطة الانصهار: 3410 درجة مئوية.
• نقطة الغليان: 5660 درجة مئوية.
• الوزن: 19.3 جم / سم ³ عند 20 درجة مئوية.
• الدولة أكسدة +2، +3، +4، +5، +6.
• التكوين الإلكتروني: [إكس] 4 د و ^{14 مايو يونيو 4} ق ^2.