valência de tungsténio. Propriedades e aplicação de tungstênio

Mais artigos permitirá a se familiarizar com as físicas e químicas propriedades de tungstênio, ver os detalhes de sua estada na natureza, o local de produção, a abertura da história, e muito mais.

Tungsténio (W)

Tungstênio – é um elemento da tabela periódica de Mendeleev tem septuagésimo quarto número atômico corresponde à W. caracteres latinos Nas condições habituais tem uma cor cinza-prata, brilhante, duro. De todo o tungsténio metal é o mais refractária. Maior do que a de W, o ponto de apenas não-fusão do metal – carbono. Ele tem uma alta resistência química. Valência de tungsténio – variável.

História da descoberta

químico sueco Carl Wilhelm Scheele em 1781, envolvida no processamento de ácido nítrico scheelite, poderia produzir trióxido de tungsténio – amarelo "pedra pesado". Dois anos mais tarde, já em 1783-m, dois irmãos Eluard, químicos originalmente de Espanha, o público foi informado de que eles poderiam começar a partir de new metal wolframite e óxido – tungstênio.

Modern Estados Unidos, França e Grã-Bretanha usou o nome de tungstênio para o tungstênio, o que se traduz do sueco como "pedra pesada". Originalmente, a palavra significava wolframite mineral volfrâmio. Depois passou para o próprio metal.

Tungstênio na natureza

De acordo com cálculos Vinogradova, crosta número Clarke tungsténio da Terra é de cerca de 1,3 g / t. O teor mio do gamas montanha rochas, r / t: rochas ácidas – 1,9, média – 1,2, a base – 0,7 ultrabasic – 0,1.

As maiores reservas deste metal está concentrada na China, os EUA, Canadá e Cazaquistão, países como a Bolívia, Portugal, Uzbequistão, Rússia e Coreia do Sul tem um pequeno em comparação com os estoques Unidos acima mencionadas. No ano produz cerca de 49-50 milhões de toneladas, dos quais 41 produzidos pela China, a participação da Rússia corresponde a 3,5 toneladas, Cazaquistão – 0,7, e Austrália – 0,5 toneladas.

Na indústria, o papel principal é dado a volframite e scheelita. Volframite minerais muitas vezes concentrada em rochas de granito e a sua concentração média corresponde a um ou dois por cento. A maioria dos países produtores de exportação de tungstênio. . O preço deste metal é bastante alto e poderão variar dependendo da marca e do tipo em que é vendido (2172-6250560 esfregar.). Os principais exportadores de tungstênio considerado Reino Unido, China e Austrália. Importadas em grandes quantidades Estados Unidos, Alemanha, Inglaterra e Japão.

Os métodos para a preparação

Preparação de tungsténio – um processo que consiste em vários passos incrementais. Primeiro trióxido isolado WO ₃ a partir de concentrados de minério com o processo de recuperação depois de ir para o pó de metal com hidrogénio sob condições de cerca de 700 ° C. Devido à melhor maneira extremamente elevado ponto de fusão para obter este metal são meios de metalurgia do pó. No primeiro passo o pó de tungsténio é pressionado, em seguida, colocado em atmosfera de hidrogénio e sinterizada em condições de cerca de 1200-1300 ° C. Ainda submetido a corrente eléctrica e a temperatura de aquecimento é destilado a três mil graus, este processo é acompanhado por sinterização, e o metal torna-se um monólito. preparação subsequente de tungsténio e a sua purificação a partir dos materiais monolíticos resultantes ocorrer em condições de fusão zona. No entanto, o tungsténio em pó – esta não é a única forma de preparação que o metal. Na preparação de W a partir da pirólise de cloretos que podem ser já obtido na forma metálica, mas não num compacto e pó.

características de qualidade química

Tungsten é a valência do caráter variável, de dois a seis. A forma mais estável leva pelo sexto valência. formas di- e trivalentes dos compostos são instáveis e não têm significado especial, na prática, não é usado. Tungsténio é muito resistente à corrosão de metais. temperatura ambiente permite que mantenha uma posição constante sem estar sujeito à corrosão; atinge a temperatura de incandescência começa a oxidar, formando um óxido de tungsténio (VI). É o segundo de uma série de estresse e custo por trás de hidrogênio. Praticamente insolúvel em fluorídrico e ácido sulfúrico diluído. O ácido nítrico e o processo de oxidação da superfície causa água régia. Dissolução do possível peróxido de hidrogénio.

Uma mistura de ácido fluorídrico e nítrico dissolve bem tungsténio:

2W + ₃ + 4HNO 10HF à WF ₆ + ₄ + WOF 4NO (evolução de gás) + 7H ₂ O.

Na presença de oxidantes pode ser feito reagir com um alcalino fundido:

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

Os exemplos acima reacções proceder de forma muito lenta, mas ao atingir o nível de 400 ° C e de tungsténio auto-aquecimento do processo de reacção é acelerada, formando simultaneamente uma grande quantidade de calor. Reações que envolvem a demanda de oxigênio atingindo a marca de 500 ° C, o metal só começou a esquentar.

Dissolve-se numa mistura de ácidos fluorídrico e nítrico leva à formação de ácido geksaftorvolframovoy – H ₂ [WF _6]. De todos os compostos de tungsténio conhecidos são considerados mais importante trióxido de tungsténio ou anidrido de tungsténio, o tungstato, um composto de peroxi com Me ₂ WO _X, uma substância derivada de S, C, e grupo halogénio elementos.

As propriedades de uma natureza física

Tungsténio é uma luz brilhante do metal cinzento. temperatura de tungsténio durante a fusão e de ebulição atinge a maiores altitudes Celsius em comparação com outros metais. Há especulações de que seaborgium tem ainda maiores pontos de fusão e ebulição desempenho, mas devido ao fato de que ele "vive" é muito pequena, é impossível dizer com certeza, uma vez que não é comprovado pela experiência. Tungsten começa a derreter em 3695 K, enquanto a ferver, chegando a 5828 K. W Net densidade está perto de ouro – 19.25 gramas por centímetro cúbico. Ele é caracterizado por qualidades paramagnéticos. Em conformidade com os parâmetros de medição de dureza Brinell é de 488 kg / mm ^2. A vinte graus Celsius tem uma resistividade de 55 x 10 ^-9 Ohm * m, mas em condições de temperatura de 2700 ° C índice de resistividade aumenta-se a 904 x 10 ^-9 Ohm * m. O som reflectido a partir de movimentos de tungsténio a uma velocidade de 4290 m / c.

Um dos metais pesados com dureza elevada e um ponto de fusão enorme tungsténio ponderada. As propriedades que são inerentes a ele, determinar seu valor no mercado mundial e permitir a utilização de largura. A capacidade de resistir a temperaturas mais elevadas permite grande escala de tungsténio utilização. Wire, folhas e muito mais permitem criar mecanismos que servem muitos, muitos anos. Externamente semelhante à platina. No estado puro quando aquecida a 1600 ° C, podem também ser forjados.

O uso de metal puro

O método básico da utilização de tungsténio – a base como um material refractário na indústria metalúrgica.

propriedades plásticas e refratários – é isso que é conhecido por tungstênio. Fios deste metal é indispensável para dispositivos destinados à iluminação. tubos de imagem e outros tubos com um vácuo também é amplamente utilizada W.

soldagem a arco de argônio não pode fazer sem os eletrodos feitos com tungstênio. Vácuo forno de resistência também utilizá-lo como um elemento de aquecimento, e esta liga metálica é utilizado como o termopar rénio.

A alta densidade permite usá-lo como uma base para a liga de tipo pesado utilizado como um contrapeso para o sabot núcleo perfurante e projéctil artilharia sagital, núcleo para munição perfurante e mesmo giroscópios de estabilização que voam contra mísseis balísticos.

Tungsténio pode servir como um excelente meio de tipo ionizante de radiação. Embora tenha uma maior densidade e, especialmente quando comparado com o chumbo convencional, em peso, de um nível igual fornecer roupas de proteção ou equipamento localizado com seu uso mais fácil. Propriedades infusibilidade e dureza complicar o processamento, e, por conseguinte, em tais casos, frequentemente são ligas de tungsténio e níquel, bem como ferro, cobre e outros metais.

Na indústria para criar uma variedade de produtos sólidos usando tungstênio. Folha, de pó de tungsténio, e uma haste de eléctrodos – uma das formas mais comuns de saída de W.

Uso dos compostos

Usinagem de vários metais, bem como materiais que compõem a natureza não-metálico de obras de engenharia, a perfuração e o processo de mineração utilizando ligas fortes e materiais do tipo compósitos à base de carboneto de tungsténio, uma mistura de carboneto de titânio, carboneto de tântalo e carboneto de tungsténio. Selos de tungsténio feitas a partir destes materiais são divididos em T30K4, T5K10, VK25, VK8, VC 15 T15K4, BK2, e VK6 VK4. Selos grupo TT usado apenas para maquinagem condições muito difíceis num aumento da complexidade. Um exemplo pode servir como um processo de choque perfurador perfuração rotativa ou material durável fabrico de aço forjado com elevada resistência ao calor. W é usado como elemento de liga de aço e ligas à base de ferro. aço "alta velocidade" letras etiqueta começando com P, mais do que 90% da parte compreende tungsténio.

Por vezes, os compostos de tungsténio diferentes são usados como catalisadores ou pigmentos, lubrificante de alta temperatura, durante a transição da energia de calor em forma eléctrica.

Tungstênio e biologia

Tungsténio de metal não é considerado significativo em biologia, mas algumas bactérias e arqueobactérias como parte das suas enzimas têm este componente, o qual está no centro activo. fontes aproximadamente profundas tipo hidrotermal arqueobactérias live-hipertermófilos, são considerados dependentes de tungstênio obrigatoriamente. A presença deste metal na composição de enzima é considerado como uma relíquia do período Arqueano cedo, em outras palavras, ele pode dar ao luxo de assumir que o aparecimento precoce da vida na Terra ocorreu com a participação de W.

Como a parte predominante dos outros metais, o pó de tungsténio provoca irritação dos órgãos respiratórios.

formas isótopos

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . Tungsténio origem natural compreende uma mistura de cinco formas diferentes de isótopos, a saber: ¹⁸⁰ W (0,135% em peso.), ¹⁸² W (26,41%), ¹⁸³ W (14,4%), ¹⁸⁴ W (30,64%) e ¹⁸⁶ W (28,41%). Valência variável de tungsténio, e corresponde sempre ao número de 2 a 6, em qualquer forma do isótopo.

Em 2016, já era conhecido trinta e seis formas artificiais feitos pelo homem de tungsténio identificado radionuclídeos com números de massa 157 … 179, 181, 185, 187 … 197. Abrir tungsténio radioactividade que ocorre naturalmente foi em 2003, mas a sua taxa é extremamente baixa, o que corresponde a aproximadamente dois desintegrações por grama por ano, e a condição de esta deterioração é metal α-actividade.

em conclusão

A maior parte do metal refractário existente é tungsténio. Propriedades inerentes, nos permitem encontrar um lugar em uma ampla gama de atividades humanas industriais, de engenharia e terminando com proteção contra a radiação. Metal foi aberto cerca de duas vezes, dois anos de diferença, mas nem Scheele nem irmãos Eluard não realmente afirmam mérito em honra de sua descoberta. A valência de tungsténio é variável e tem um valor de 2-6, mas, tal como discutido anteriormente, a forma mais estável, tem seis valência. É muito resistente à corrosão, podem reagir com um composto alcalino e dissolveu-se em uma mistura de ácidos fluorídrico e nítrico.

Selos tungstênio dividido em um grande número de espécies de acordo com o método de execução, a forma em que o metal, e o seu campo de aplicação. Existem muitas formas de seu isótopo, e o elemento em natureza é pouco marcado propriedades radioactivas e muito lentamente desintegra. A base para uma pluralidade de partes e peças, uma grande variedade de dispositivos e equipamentos utilizados pelo homem, ele é de tungsténio. Mesmo preço por quilograma de metal é bastante elevada, mas mesmo assim ele não reduz a demanda por ele, devido à sua qualidade correspondem ao valor que ele pediu.