Tengstèn valence. Pwopriyete ak aplikasyon nan tengstèn

Plis atik pral pèmèt yo jwenn konnen ak fizik ak chimik pwopriyete yo nan tengstèn, wè detay yo nan rete l 'nan nati a, plas la nan pwodiksyon, ouvèti a nan istwa a, ak plis ankò.

Tengstèn (W)

Tengstèn - se yon eleman nan tablo peryodik nan Mendeleev gen swasanndis katriyèm Nimewo atomik koresponn ak W. pèsonaj la Latin Nan kondisyon abityèl yo gen yon koulè gri-ajan, klere, difisil. Nan tout tengstèn metal la ki pi REFRACTORY an. Pi wo pase sa yo ki an W, pwen an k ap fonn nan sèlman ki pa metal - kabòn. Li te gen yon rezistans pwodui chimik segondè. Valence nan tengstèn - varyab.

Istwa nan dekouvèt

Swedish magazen Carl Wilhelm Scheele nan 1781, angaje nan pwosesis la nan asid scheelite nitrique, te kapab pwodwi tengstèn TRIOXIDE - "lou wòch" jòn. De ane pita, ki deja nan 1783-m, de frè Eluard, famasi orijinal soti nan Espay, piblik la te enfòme ke yo te kapab jwenn soti nan wolframite metal ak nouvo oksid - tengstèn.

Modèn nan United States, Lafrans ak Grann Bretay itilize non an nan tengstèn pou tengstèn, ki tradui soti nan Swedish kòm "wòch lou". Originally, pawòl Bondye a vle di wolframium wolframite mineral. Apre sa li te pase nan metal la tèt li.

Tengstèn nan lanati

Dapre kalkil Vinogradova, kwout Nimewo Clarke tengstèn sou tè a se sou 1.3 g / t. Kontni an mwayèn nan chenn wòch mòn, r / t nan: wòch asid - 1.9, an mwayèn - 1.2, debaz - 0.7 ultrabasic a - 0.1.

rezèv yo pi gwo nan sa a metal se konsantre nan peyi Lachin, Etazini an, Kanada ak Kazakhstan, peyi tankou peyi Bolivi, Pòtigal, Ouzbekistan, Larisi ak Kore di Sid gen yon ti an konparezon ak aksyon yo susmansyone Etazini. Nan ane a pwodui sou 49-50 milyon tòn, ki 41 ki te pwodwi pa Lachin, pataje Larisi a koresponn ak 3.5 tòn, Kazakhstan - 0.7, ak Ostrali - 0.5 tòn.

Nan endistri, se wòl prensipal la bay wolframite ak scheelite. Mineral wolframite souvan konsantre nan wòch granitik ak konsantrasyon mwayèn yo koresponn ak youn oubyen de pousan. Pifò pwodwi peyi ekspòte tengstèn. . Pri a nan sa a metal se olye segondè epi yo ka varye depann sou mak la ak kalite a nan ki li se vann (ki soti nan 2172 6250560 fwote.). ekspòtatè prensipal yo nan tengstèn konsidere kòm UK, Lachin ak Ostrali. Enpòte nan gwo kantite Etazini, Almay, Angletè ak Japon.

Metòd pou preparasyon an

Preparasyon nan tengstèn - yon pwosesis ki fòme ak plizyè etap incrémentielle. Premye TRIOXIDE izole WO ₃ soti nan minrè konsantre ak pwosesis la rekiperasyon apre ale nan poud lan metal ak idwojèn anba kondisyon nan sou 700 ° C. Akòz ekstrèmman wo pwen k ap fonn fason ki pi bon yo ka resevwa sa a metal se mwayen nan metaliji poud. Nan premye etap la se poud lan tengstèn bourade, Lè sa a, mete yo nan yon atmosfè idwojèn ak SINTERED nan kondisyon an sou 1200-1300 ° C. Pli lwen sibi kouran elektrik epi li se tanperati a chofaj distile nan twa mil degre, se pwosesis sa a te akonpaye pa SINTERING, ak metal la vin tounen yon monolitik. Ki vin apre preparasyon nan tengstèn ak pou pirifye li yo soti nan materyèl yo ki kapab lakòz monolitik rive nan kondisyon nan zòn k ap fonn. Sepandan, tengstèn poud - sa a se pa fòm nan sèlman nan preparasyon ki an metal. Nan preparasyon an nan W soti nan piroliz nan klorid li kapab jwenn deja nan fòm metalik, men se pa nan yon kontra enfòmèl ant ak poud.

karakteristik bon jan kalite Chimik

Tengstèn se valence an nan karaktè a varyab, ki soti nan de a sis. Fòm ki pi estab pran nan sizyèm atomisite. Gidans ak trivalant fòm nan konpoze sa yo yo enstab ak pa gen okenn siyifikasyon espesyal, nan pratik pa itilize yo. Tengstèn se yon bagay ki rezistan a kowozyon nan metal. tanperati chanm pèmèt li yo kenbe yon pozisyon konstan san ke yo te sijè a kowozyon nan lavni; rive nan tanperati enkandesans kòmanse oksidasyon, fòme yon oksid tengstèn (VI). Se dezyèm lan nan yon seri de estrès ak pri dèyè idwojèn. Pratikman solubl nan fluoridrik ak delye asid silfirik. nitrique asid ak Aqua regal kòz pwosesis sifas oksidasyon. Yap divòse nan oksijene idwojèn posib.

Yon melanj nan asid fluoridrik ak nitrique fonn byen tengstèn:

2W + 4HNO ₃ + 10HF à WF ₆ + WOF ₄ + 4NO (evolisyon gaz) + 7h ₂ O.

Nan prezans antioksidan ka reyaji ak yon alkali fonn:

2W + 4NaOH ₃ + 3O ₂ à 2Na ₂ WO ₄ + 2H ₂ O.

egzanp ki anwo reyaksyon kontinye trè dousman, men sou rive nivo a 400 ° C ak tengstèn pwòp tèt ou chofaj-nan pwosesis la reyaksyon se akselere, ansanm fòme yon gwo kantite chalè. Reyaksyon ki enplike demann oksijèn rive make 500 ° C a, nan metal pou kont li yo te kòmanse chofe moute.

Fonn nan yon melanj de asid fluoridrik ak nitrique mennen nan asid la fòmasyon geksaftorvolframovoy - H ₂ [WF _6]. Nan tout konpoze sa yo tengstèn li te ye yo konsidere kòm pi enpòtan TRIOXIDE ANHYDRIDE tengstèn oswa tengstèn, tengstat, yon konpoze peroksi ak m _'2 WO _X, yon sibstans ki sou ki sòti nan S, C, ak gwoup alojene eleman.

Pwopriyete yo nan yon nati fizik

Tengstèn se yon limyè gri metal klere. tanperati Tengstèn pandan k ap fonn ak bouyi rive nan pi wo elevasyon Sèlsiyis a konpare ak metal ak lòt. Gen espekilasyon ki seaborgium gen menm pi gwo k ap fonn pèfòmans ak bouyi pwen, men akòz lefèt ke li te "lavi" se piti anpil, li enposib di ak sètitid, depi li se pa sa pwouve pa eksperyans. Tengstèn kòmanse fonn nan 3695 K, pandan y ap bouyi, rive 5828 K. W Net dansite se fèmen nan lò - 19.25 gram pou chak santimèt kib. Li se karakterize pa kalite paramayetik. An akò ak paramèt mezi Brinell dite a se 488 kg / mm ^2. Nan ven degre Sèlsiyis gen yon rèsistiviti nan 55 × 10 ^-9 om * m, men nan kondisyon sa yo nan tanperati ki nan 2700 ° endèks C rèsistiviti ogmante jiska 904 x 10 ^-9 om * m. Son an reflete soti nan mouvman tengstèn nan yon vitès nan 4290 m / c.

Youn nan metal yo lou ak dite segondè, epi pwen k ap fonn nan gwo tengstèn konsidere yo. Pwopriyete yo ki nannan nan li, detèmine valè li yo sou mache mondyal la ak pèmèt lajè sèvi ak. Kapasite nan kenbe tèt ak pi wo tanperati pèmèt gwo tengstèn echèl sèvi ak. Fil, dra ak anpil plis pèmèt ou kreye fòmil ki sèvi anpil, anpil ane. Deyò menm jan ak platinum. Nan eta a pi bon kalite lè chofe a 1600 ° C pouvwa byen, se pou fòje.

Itilize nan metal pi bon kalite

Metòd la debaz yo nan lè l sèvi avèk tengstèn - fondasyon an kòm yon materyèl REFRACTORY nan endistri a métallurgique.

Plastik ak REFRACTORY pwopriyete - sa a se ki sa ki li te ye pou tengstèn. Fil sa a metal se endispansab nan aparèy gen entansyon pou ekleraj. tib Foto ak lòt tib ak yon vakyòm se tou lajman itilize W.

Agon arc ak soude pa ka fè san yo pa elektwòd yo te fè ak tengstèn. Bale rezistans gwo founo dife tou sèvi ak li kòm yon eleman chofaj, epi li se alyaj sa a metal itilize kòm tèrmokapteur a renyom.

dansite la segondè pèmèt yo sèvi ak li kòm yon baz pou alyaj kalite lou itilize kòm yon kontrepwa pou zam-w pèse kò w Sabot debaz la ak pwojektil kokiy zam sajital, debaz pou zam-w pèse kò w minisyon e menm jirokonpa estabilize vole balistik misil.

Tengstèn ka sèvi kòm yon mwayen ekselan nan kalite yonizasyon nan radyasyon. Malgre ke li gen yon dansite ki pi wo ak, espesyalman lè yo konpare ak plon an konvansyonèl yo, pa pwa nan yon nivo egal bay rad pwoteksyon oswa ekipman sitiye ak sèvi ak li yo pi fasil. pwopriyete Infusibility ak dite konplike pwosesis la, se poutèt sa nan ka sa yo souvan yo alyaj nan tengstèn ak nikèl, osi byen ke fè, kòb kwiv mete ak lòt metal.

Nan endistri a yo kreye yon varyete de pwodwi solid lè l sèvi avèk tengstèn. Fèy, poud tengstèn, ak yon baton-elektwòd - youn nan fòm ki pi komen nan pwodiksyon nan W.

Sèvi ak nan konpoze sa yo

D 'nan metal divès kalite, osi byen ke materyèl ki fè moute nati a ki pa metalik nan konstriksyon jeni, perçage ak pwosesis min lè l sèvi avèk alyaj ki gen fòs ak konpoze materyèl kalite ki baze sou carbure tengstèn, yon melanj de carbure Titàn, Tantal carbure ak carbure tengstèn. yo Koupon pou Achte tengstèn te fè soti nan materyèl sa yo divize an T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2, ak VK6 VK4. Koupon pou Achte TT gwoup sèlman itilize pou kondisyon D trè difisil nan ogmante konpleksite. Yon egzanp pwemye ka sèvi kòm yon chòk-pwosesis pèrforateur Rotary perçage oswa dirab materyèl fabrikasyon tou, tankou asye ak rezistans chalè segondè. W se itilize kòm yon eleman aloyin pou asye ak alyaj ki baze sou fè. "Gwo vitès" asye lèt etikèt kòmanse ak P, plis pase 90% nan pataje a konprann tengstèn.

Pafwa diferan konpoze tengstèn yo te itilize kòm catalyseurs oswa pigman, librifyan-wo tanperati pou tranzisyon an nan enèji nan chalè nan fòm elektrik.

Tengstèn ak biyoloji

Tengstèn metal pa konsidere enpòtan nan byoloji, men gen kèk bakteri ak Archaea kòm yon pati nan anzim yo gen eleman sa a, ki se nan sit la aktif. sous Apeprè gwo twou san fon idrotèrmik kalite archaebacteria ap viv-hyperthermophiles, yo konsidere kòm depann sou obligately tengstèn. Se prezans la nan sa a metal nan konpozisyon sa a anzim konsidere kòm yon jan nan peryòd la byen bonè akeyen, nan lòt mo, li kapab peye asime ke aparans la byen bonè nan lavi sou tè a te pran plas ak patisipasyon nan W.

Kòm yon pati nan dominant nan metal lòt, tengstèn pousyè lakòz iritasyon nan ògàn yo respiratwa.

fòm izotòp

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Tengstèn orijin natirèl konprann yon melanj de senk fòm diferan nan izotòp, sètadi: ¹⁸⁰ W (0,135 wt%.), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) ak ¹⁸⁶ W (28,41%). Atomisite tengstèn varyab, epi toujou koresponn ak nimewo a nan 2 a 6, nan nenpòt ki fòm nan izotòp la.

Pa 2016 li te deja li te ye trant-sis moun yo te fè fòm atifisyèl nan tengstèn idantifye radyonukleid ak nimewo mas 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197. Louvri tengstèn rive natirèlman radyoaktivite te nan 2003, men pousantaj li yo se ba anpil, ki koresponn ak apeprè de disintegrations pou chak gram pou chak ane, ak kondisyon an nan sa a pouri anba tè se metal α-aktivite.

an konklizyon

Pifò nan metal la ki deja egziste REFRACTORY se tengstèn. Pwopriyete nannan, pèmèt nou jwenn yon plas nan yon pakèt domèn aktivite imen endistriyèl, ki soti nan jeni epi ki fini ak pwoteksyon kont radyasyon. Estati te louvri apeprè de fwa, de ane apa, men ni Scheele ni frè Eluard pa reyèlman fè reklamasyon yo merit nan onè nan dekouvèt l 'yo. valence lan nan tengstèn se varyab ak pran yon valè de de a sis, men, menm jan te diskite pi bonè, fòm nan pi estab gen sis valence. Li trè rezistan a korozyon, ka reyaji avèk alkali ak fonn nan yon melanj de asid fluoridrik ak nitrique.

Koupon pou Achte tengstèn divize an yon nimewo gwo nan espès dapre metòd la nan ekzekisyon, fòm lan nan ki metal la, ak jaden li yo nan aplikasyon an. Gen anpil fòm izotòp li yo, epi li se eleman nan nan lanati mal make pwopriyete radyo-aktif ak trè dousman dezentègr. Baz la pou yon plusieurs nan pati ak pyès de rezèv, nan yon pakèt domèn aparèy ak ekipman ki sèvi avèk moun pa yo, li se tengstèn. Menm pri pou chak metal kilogram se byen wo, men kanmenm li pa diminye a demand pou li, paske nan bon jan kalite li yo koresponn ak valè a ke li te mande pou.