Fyzikálne a chemické vlastnosti volfrámu. Chemické vlastnosti volfrámu

Volfrám - najviac žiaruvzdorný kov. Vyšší bod topenia má len nekovový prvok - uhlík. Za štandardných podmienok chemicky regály. Názov Wolframium prešiel na prvok s Wolframitovým minerálom známym v XVI storočí. s názvom Lat. Spuma Lupi ("Wolf Pena") alebo to. Wolf Rahm ("Wolf Cream", "Wolf Cream"). Názov bol spôsobený tým, že volfrám, sprevádzajúce plechovky, zasahované s tavenie cínu, prekladanie do peny trosiek ("pohltenie cínu ako wint's wolf").

Pozri tiež:

Konštrukcia

Wolframa Crystal má centrifikovanú kubickú mrežu. Wolframe na studených kryštáloch sa rozlišuje nízkou plasticitou, takže v procese lisovania prášku, takmer takmer nezmenia svoj hlavný tvar a veľkosti a tesnenie prášku sa vyskytuje hlavne relatívnym pohybom častíc.

V kubickej bunke centrálnej bunky sústredená, atómy sú umiestnené pozdĺž vrcholov a v strede bunky, t.j. Jedna bunka predstavuje dva atómy. Štruktúra BCC nie je balenie atómov hustoty. Koeficient kompaktnosti je 0,68. Priestorová skupina Wolframa IM3M.

Vlastnosť

Tungsten - brilantný svetlosivý kov, ktorý má najvyššie osvedčené body topenia a varu (predpokladá sa, že sibrieves sú ešte viac rafinované, ale zatiaľ nemôže byť pevne tvrdiť - existencia Sibigia je veľmi malá). Teplota topenia - 3695 K (3422 ° C), varí pri 5828 K (5555 ° C). Hustota čistého volfrámu je 19,25 g / cm3. Má paramagnetické vlastnosti (magnetická citlivosť 0,32 · 10-9). Tvrdosť Brinell 488 kg / mm², špecifický elektrický odpor pri 20 ° C - 55 · 10-9 ohm · m, pri 2700 ° C - 904 · 10-9 ohm · m. Rýchlosť rýchlosti v oknemnených volfrámoch 4290 m / s. Je paramagnetický.

Wolfram je jedným z najťažších, pevných a väčšiny žiaruvzdorných kovov. Vo svojej čistej forme je kovový silver-biely kov, podobný platine, pri teplote približne 1600 ° C, dobre kovania a môže byť vytiahnutý do tenkého závitu.

Zásoby a baníctvo

Clark volfrám zemskej kôry je (podľa Vinogradov) 1,3 g / t (0,00013% v obsahu v zem Kore). Jeho priemerný obsah v skaly, G / T: Ultrazvuk - 0,1, Basic - 0,7, stredne-1,2, kyselina - 1,9.

Proces získania volfrámu prechádza substitúciou uvoľňovania trioxidu WO3 koncentrátov rudy a následné obnovenie kovového prášku s vodíkom pri teplote približne 700 ° C. Vďaka vysokému teplotu topenia volfrámu na získanie kompaktnej formy sa používajú metódy práškovej metalurgie: Výsledný prášok sa lisuje, spekaný v atmosfére vodíka pri teplote 1200-1300 ° C, potom je elektrický prúd prechádzať . Kov sa zahrieva na 3000 ° C, pričom spekanie v monolitickom materiáli. Pre následné čistenie a získanie tvaru jediného kryštálu sa používa zóna tavenie.

Pôvod

Wolfram sa nachádza v prírode najmä vo forme oxidovaných komplexných zlúčenín tvorených troj-oxidovým WO 3 volfrámom so železom a mangánom alebo oxidmi vápenatým, a niekedy olovo, meď, tórium a prvky vzácnych zemín. Priemyselná hodnota má volfrám (volfrám železo a mangán nfewo 4 * mmnwo 4 - ferberit a gubner) a sladká (CAWO 4 volfrám). Tungstenové minerály sú zvyčajne integrované do žulových skál, takže priemerná koncentrácia volfrámu je 1-2%.

Kazachstan, Čína, Kanada a USA sú najväčšími zásobami; Známe aj známe vklady v Bolívii, Portugalsku, Rusku, Uzbekistane a Južnej Kórei. Výroba sveta volfrámu je 49-50 tisíc ton ročne, vrátane Číny 41, Ruska 3.5; Kazachstan 0,7, Rakúsko 0.5. Hlavný volfrám Vývozcovia: Čína, Južná Kórea, Rakúsko. Hlavný dovozca: USA, Japonsko, Nemecko, Spojené kráľovstvo.
V Arménsku a ďalších krajinách sa nachádza aj volfrámové pole.

Žiadosť

Tugghalness a plasticity volfrám je nevyhnutné pre vlákno žiarovky v osvetľovacích zariadeniach, ako aj v kinescopoch a iných vákuových trubkách.
Vzhľadom k vysokej hustote, volfrám je základom ťažkých zliatin, ktoré sa používajú na protizávažie, brnenia prepichovacie jadrá Podcaliber a mikiny delostreleckých zbraní, jadier brnenie piercing guľky a ultra-rýchlosť gyroskopových rotorov na stabilizáciu balistických rakových letov ( až 180 tis. RPM).

Volfrám sa používajú ako elektródy pre argón-oblúkové zváranie. Zliatiny obsahujúce volfrám sú charakterizované tepelnou rezistenciou, odporom, tvrdosťou a odolnosťou voči oderu. Z týchto, chirurgické nástroje sa vyrábajú ("AMALA" zliatina), pancierovanie tankov, torpédové mušle a škrupiny, najdôležitejšie detaily lietadiel a motorov, kontajnerov na skladovanie rádioaktívnych látok. Wolfram je dôležitou súčasťou najlepších značiek inštrumentálnych ocelí. Volfrám sa používa vo vysokoteplotných vysávacích pecí ako vykurovacie telesá. V takýchto peciach sa používajú zliatinové volfrám a rénium ako termočlánok.

Pre mechanické spracovanie kovov a nekovových stavebných materiálov v strojárstve (ostrenie, frézovanie, hobľovanie, maturovanie), vŕtacie studne, v ťažobnom priemysle masívne zliatiny a kompozitné materiály na báze karbidu volfrámu (napríklad vyhrá pozostávajúce z kryštálov WC v matrici kobaltu; značky široko používané v Rusku - VK2, VK4, VK6, VK8, VK15, VK25, T5K10, T15K6, T30K4), ako aj zmesi karbidu volfrámu, karbidu titaničitého, karbidu tantal (TT značky pre obzvlášť ťažké spracovanie Podmienky, napríklad, ťahanie a hobľovanie výkovkov z tepelne odolných ocelí a perforálne otáčanie otočného vŕtania silného materiálu). Je široko používaný ako legujúci prvok (často v spojení s molybdénom) v príbehoch a zliatin založených na železa. High-legovaná oceľ, ktorá patrí do triedy "vysokorýchlostné", s označením, počnúc písmenom P, takmer vždy obsahuje volfrám. (P18, p6m5. Z rýchlych - rýchly, rýchlosť).

Sulfid WS2 volfrám sa používa ako vysoká teplota (až do 500 ° C) mazivo. Niektoré zlúčeniny volfrámov sa používajú ako katalyzátory a pigmenty. Monokryštály Wolframatov (olovo volfrám, kadmium, vápnik) sa používajú ako scintilačné detektory röntgenové žiarenie a iné ionizujúce žiarenie v jadrovej fyzike a jadrovej medicíne.

WTE2 Tungteral DyteLurid sa používa na prevod tepelnej energie do elektrickej energie (Thermo-EMF približne 57 μV / k). Umelý rádionuklid 185 W sa používa ako rádioaktívny štítok počas štúdií látok. Stabilný 184 W sa používa ako zložka zliatin s URANIUM-235, ktorý sa používa v nukleárnych motoroch s pevnou fázou, pretože to sú jediné kombinované izotopy volfrámu, ktoré majú nízky prierez zachytávania tepelných neutrónov (asi 2 stodol ).

Volfrám (eng. Volfrám) - w

Klasifikácia

Nickel-Strunz (10. vydanie)	1.05
Dana (7. vydanie)	1.1.38.1

Úvod

Hodnota vzácnych položiek vo vede a technológii sa každoročne zvyšuje a hranica je čoraz viac vymazaná medzi vzácnymi a nestrategovanými prvkami. Moderný analytický chemik je stále viac a častejšie riešiť definície volfrámu, molybdénu, vanádu, titánu, zirkónia a iných vzácnych prvkov.

Analýza zmesi všetkých prvkov je výnimočne zriedkavý prípad.

Mnohé kombinácie vzácnych a nepodstatných prvkov nachádzajúcich sa v mineráloch sú také ťažké, že v oblasti chémie vzácnych prvkov je veľa skúseností a vedomostí.

Na oddelenie prvkov do skupín alebo na zvýraznenie jediného prvku sa používajú nielen depozitné reakcie, ale aj iné spôsoby, ako napríklad: extrakcia zlúčenín organickými rozpúšťadlami, destiláciou prchavých zlúčenín, elektrolýzou atď.

Vzhľadom k obtiažnosti oddelenia a definície niektorých vzácnych prvkov chemické metódy Tieto definície sa vyrábajú fyzikálne metódy (spektrálne, luminiscenčné atď.).

Keď sa používajú veľmi malé množstvá rozptýlených vzácnych prvkov chemické metódy Obohatenie na základe spoluhlásenia určeného prvku s iným špeciálne vybraným prvkom - "Nosič". Nosné prvky sú vybrané takým spôsobom, aby nezasahovali do ďalšieho procesu analýzy.

Jedným z najdôležitejších vzácnych prvkov je volfrám. V tomto príspevku chceme zvážiť niektoré otázky súvisiace s kvalitatívnou detekciou volfrámu.

História otvárania Wolframy

Slovo "volfrám" existovalo dlho pred objavom tohto kovu. Viac nemecký lekár a metallurg Georgius Agrikola (1494-1555) nazývaný volfrám niektoré kovy. Slovo "volfrám" mal mnoho odtieňov hodnoty; To, najmä, znamenalo "wolping sliny" a "Wolf Foam", t.j. Pena v ústach hnevu vlka. Metalurgisti XIV-XVI storočia si všimli, že keď sa taviaca plechovka vyrobená z nejakého minerálu, spôsobuje významné straty z kovu, prekladá ho "v pene" - v troske. Škodlivým prímesom bol WO4 minerálny (Mn, Fe) WO4, podobný cínovej rude - Cassiterite (SNO2). Stredovekých metalurgistov nazývaných volfrám "volfrám" a povedal, že "udusíte a pohlcuje cín, ako utrite ovce."

Prvýkrát, Wolfram dostal španielske chemici bratia de eluyar v roku 1783. Ešte skôr - v roku 1781. - Švédsky chemist Scheel pridelený oxid WO3 volfrámu z minerálnej minerálnej zloženia CAWO4, neskôr meno "Scheelit". Preto volfrám na dlhý čas nazývaný Sheeli.

V Anglicku, Francúzsku a Spojených štátoch, volfrám sa volá inak - Tungsenthen, čo znamená preložené zo švédskeho "ťažkého kameňa". V Rusku v XIX storočí, volfrám s názvom "Wolf".

Pozícia v periodickom systéme chemických prvkov

Volfrám - prvok skupiny VI periodický systém Chemické prvky, jeho sekvenčné číslo 74, atómová hmotnosť 183,85.

Prírodné volfrám sa skladá zo zmesi stabilných izotopov s hmotnosťami:

Rádioaktívne izotopy s hmotnosťami od 174 do 188 sú tiež známe pre volfrám.

Fyzikálne chemické vlastnosti volfrámu a jeho aplikácie

detekcia kvality chemickej kvality volfrámu

Čistý kov volfrám - kovová biela farba, vzhľad Podobne ako oceľ, krištáľový bunk objem-kubický kubický; V stave prášku - tmavo sivá.

Fyzické konštanty volfrám:

Teplota topenia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3380-3430 ° C.

Teplota varu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5900OC.

Hustota (pri 20 oC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19.3 g / cm3

Špecifické teplo (pri 20 oC). . . . . . . . . . . . . . . . . 0,032 cal / g * oc

Teplo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 CAL / g

Tepelné odparovanie. . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . .1.83 CAL / g

Elasticita volfrámovej pary je uvedená v tabuľke 1 (pozri dodatok).

Volfrám má najvyšší bod topenia a najnižší tlak pary medzi kovmi. Wolf Wire má najvyššiu pevnosť v ťahu a výťažok sily až 420 kg / mm2.

Dnes je volfrám široko používaný vo vede a technike. Používa sa na dopingovú oceľ, ako základ zliatin superhardcov, ako zložka zliatin tepelne odolných voči leteckej a raketovej technike, na výrobu katód elektrických páskových zariadení a vlákien žiaroviek. Zliatiny volfrámov majú vysoký stupeň vodopád (pri pevnosti HC 175-253 MPa), ale krehké a nad 6000c sú intenzívne oxidované vo vzduchu (bez ochranného povlaku sa môže použiť len vo vákuu a reštaurácii alebo neutrálnej atmosfére). Dobre absorbovať ionizujúce liek. Aplikujte na výrobu vykurovacích prvkov, tepelných obrazoviek, kontajnerov na skladovanie rádioaktívnych prípravkov, termoérov, elektródy termočlánky používané na meranie teplôt do 25000s (zliatiny rožnosti).

Chemické vlastnosti

Volfrám je jedným z najviac koróznych kovov. Pri normálnej teplote je rezistentná voči pôsobeniu vody a vzduchu, pri teplote 400-500 oC, je výrazne oxidovaná pri vyššej teplote, intenzívne sa oxiduje, čím sa vytvorí žltý tfrámový trioxid. S vodíkom nie je interagovať ani pri veľmi vysokých teplotách, s dusíkom interaguje pri teplote viac ako 2000 oC, tvoria nitrid WN2. Tvrdý uhlík pri 1100-1200 ° C reaguje s volfrámom, tvoriacim karbidy WC a W2C. Na studenej síre, soľ, dusík, kyselina chlorovodíková a kráľovská vodka na volfrámu nie sú platné. Pri teplote 100 oC, volfrám neintekuje s fluoridovou kyselinou, slabo interaguje s kyselinami kyseliny chlorovodíkovej a kyseliny sírovej, interaguje rýchlejšie s kyselinou dusičnou a caristom vodky. Rýchlo sa rozpustí v zmesi fluoridových a dusičných kyselín. Hodné alkalické riešenia nekonajú na volfrám; Roztavené zásady, keď je prístup vzduchu alebo v prítomnosti oxidačných činidiel (ako napríklad: dusičnany, chlóres, olovnatý oxid) sa intenzívne rozpúšťajú volfrámom, tvarovacie soli.

Distribúcia elektrónov voči volfrámu Atóm: 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3D10 4S2 4P6 4D10 5S2 5P6 5D4 6S2. Tungsten ionizačné potenciály: I1 \u003d 7,98EV; I2 \u003d 17.7EV. Rom RME ATOM \u003d 1.40AO.

Ión Radii:

V zlúčeninách, volfrám vykazuje stupeň oxidácie +2, +3, +4, +5, +6. V najvyšších stupňoch oxidácie má volfrám kyslé vlastnostiV nižšej - hlavné. Zlúčeniny s oxidáciou +2, +3 nestabilné. Bivalentný volfrám je známy len vo forme halogenidov. Z volfrámových (IV) zlúčenín sa zvýrazujú v pevnej forme. Trvalo udržateľné komplexné kyanidy. Najväčší praktický význam v analýze má zlúčeniny volfrámu (V) a (vi).

Správanie volfrámu v roztokoch je ťažké, najmä v kyseline, vzhľadom na nedostatok jednoduchých zlúčenín. Základnou hodnotou v analytickej chémii volfrámu má svoju veľkú tendenciu k zložkám. Vzhľadom k tomu, že komplexné zlúčeniny Jednotlivé vlastnosti jednotlivých prvkov sú znázornené jasnejšie ako v jednoduchej, volfrámová komplexácia je široko používaná v prítomnosti prvkov v blízkosti vlastností.

Zlúčeniny volfrámu (II) a (iii) sú silné redukčné činidlá, oxidačná kapacita volfrámových zlúčenín (V) je slabo prejavna.

Termodynamické údaje pre volfrám a jeho pripojenia sú uvedené v tabuľke 2 (pozri dodatok)

Až do 40. rokov XX storočia bola analytická chémia volfrámu vyvinutá z hľadiska analytickej chémie molybdénu a prvé gravimetrické metódy stanovenia boli charakteristické. V posledných rokoch bola úspešne študovaná chémia koordinačných zlúčenín volfrámu, z ktorých niektoré sa úspešne používajú v analytickej chémii, aby sa určili fyzikálne a fyzikálno-chemické metódy volfrámu.

Blízkosť vlastností volfrámu a molybdénu vysvetľuje obtiažnosť ich oddelenia a stanovenia počas vzájomnej prítomnosti. Rozdiel v distribúcii valenčných elektrónov, fenoménu lisovania lantanidu, testovaný elektrónovým plášťom volfrámu, vedie k rozdielu medzi niektorými chemickými vlastnosťami týchto prvkov. Napríklad tendencia vodných roztokov volfrámu (VI) k polymerizácii a hydrolýze v prítomnosti minerálnych kyselín je silnejšia ako molybdén (VI). Tungsten je ťažšie obnoviť určité nižšie stupne oxidácie, ktorého stabilizácia, ktorej je na rozdiel od molybdénu ťažké a nie vždy úspešné.

Vysoko kvalitná detekcia volfrámu

Chémia volfrámu je mimoriadne ťažké. Vlastnenie variabilného stupňa oxidácie, tento prvok tvorí veľký počet pripojení. Bude skúmať vlastnosti iba tých zlúčenín volfrámu, ktoré tvorí, keď rozpustí jeho zliatiny v kyselinách. Pretože koncentrovaná kyselina dusičná sa používa na rozpustenie týchto zliatin v zmesi z 2N. Kyselina sírová alebo Royal Vodka, volfrám sa zmení na najvyšší stupeň oxidácie +6. Preto sa zameriame na vlastnosti volfrámových zlúčenín (VI).

Súkromné \u200b\u200breakcie WO42 ION:

1. Kyseliny. Pod krokom na roztokoch volfrámu, koncentrované minerálne kyseliny, ako je kyselina chlorovodíková, kvapká bielu zrazeninu kyseliny volfrámu: \\ t

WO42- + 2H ++ H2O \u003d WO3 * 2 H2O.

Pri varení WO3 * 2 H2O sa zmení na WO3 * H2O žltej. Kyselina Wolfrámová je nerozpustná v koncentrovaných kyselinách (rozdiel od MOO3 * H2O). Reakcia jeho tvorby sa používa na oddelenie WO42- z iných iónov.

2. H2S hydrogensulfid v kyslom roztoku sa nezráža W042-.

3. Formy sulfidu amónneho (NH4) 2s s volfrámom rozpustným tiosoliom, napríklad:

WO42- + 8NH4 + + 4S2- + 4 H2O \u003d WS42- + 8NH4OH.

Pri okyslení tiosólu sa rozkladá tvorbou svetlohnedého sedimentu WS3.

4. Obnovenie WO42-. Na roztok volfrámu sa okyslí kyselinou chlorovodíkovou alebo kyselinou sírovou, pracujte s kovovým zinkom. Výsledná zrazenina kyseliny volfstenovej v rovnakom čase na syntety v dôsledku tvorby variabilných zložení produktov obsahujúcich volfrámové zlúčeniny (VI) a (v):

ZN + 2WO42- + 6H + \u003d W2O5 + ZN2 ++ 3H2O.

Rovnaká zlúčenina sa získa nahradením zinku roztokom chloridu cínu (II).

S metódou analýzy sírovodíka sa volfrám verí v arzénovej podskupine; Netvorí však sulfid pod pôsobením sírovodíka v kyslé prostrediea tvorí ho len pod pôsobením sírových amónnych a alkalických kovov alebo sírovodík v alkalickom médiu; Rozpúšťa sa v nadbytku sulfidu, aby sa vytvoril thiosoli:

Na2WO4 + 4 (NH4) 2s + 4 H20 \u003d Na2WS4 + 8 NH4OH.

Pri okyslení thiosole roztokov, ľahké hnedé volfrámové sulfidy:

Na2WS4 + 2 HCl \u003d 2 NaCl + H2S + WS3,

riešenie nadbytku kyseliny chlorovodíkovej. Ale WO42 ión sa vyzráža pod pôsobením kyseliny chlorovodíkovej vo forme nízko rozpustnej volfrámnej kyseliny spolu so skupinou striebornej skupiny (Ag +, HG22 +, TL (I), PB2 +) a teda oddelené od väčšiny katiónov .

V non-zdančnom systéme analýzy sa tiež navrhujú, že volfrám je tiež navrhnutý na izoláciu vo forme kyseliny valfstenovej pôsobením kyseliny chlorovodíkovej; Spolu s ním je uložená vo forme iónov chloridov: AG +, HG22 +, TL (I), PB2 +. Systematický priebeh analýzy katiónov v prítomnosti volfrámu je uvedený v tabuľke 3 (pozri dodatok).

Vysoko kvalitná analýza volfrámu je veľmi zle navrhnutá. V podstate sa ukladanie s nízkou rozpustnou volfrámovou kyselinou použije v pôsobení volfrámov minerálnej kyseliny; Spolu s volfrámom sa za týchto podmienok ukladá kyselina kremičitá. Od tohto volfrámu oddeleného spracovaním sedimentu amoniaku a potom sa deteguje filtrát. Anorganické činidlá sú najčastejšie používané alkalickými kovovými a amóniovými rodmi v prítomnosti titánu (III) a činidiel na redukciu titánu (II), z organického toluén-3,4-dietetiolu. Pravdepodobne sa reagencie odporúčané na fotometrické stanovenie volfrámu môžu použiť na detekciu: sú citlivé a celkom spoľahlivé, najmä po prasknutí volfrámu, napríklad kyslej hydrolýzy. Činidlá odporúčané na gravimetrické stanovenie volfrámu sú málo vhodné pre jeho detekciu, pretože tvoria neparacterické zrážky s volfrámom.

Korenman navrhol detekciu volfrámu s chloridom amónnym: bezfarebné kryštály amónneho sú tvarované kosoštvorcové a paličky. Citlivosť 0.15MKG volfrám v kvapke roztoku, obmedzenie zriedenia 1: 4 * 104. Discovery neinterferuje s chloridmi, sulfátmi, skladmi, vadandardmi a tridsiatimi-vadadami.

Metóda rhanonide umožňuje detegovať metódu odkvapkávania 0,05-1% WO3 volfrámu oxidu v rukách a 10-4% volfrám v skalách.

Detekcia odkvapkávania volfrámu v rudy. Detekcia 0,05-1% oxidu volfrámu neinterferuje s 10% molybdénu a vanádu; 5% chróm; Na oddelenie sa však odporúčajú 2% arzénu a antimónu vanádu a chróm.

Približne 5 mg vzorky, strata do prášku, je fúzovaná? 20 mg hydroxidu sodného, \u200b\u200bpribližne 3 mg peroxidu sodného sa pridá k tavenine a znova poistka. Žlté farbenie šmyku označuje prítomnosť chrómu. K chudšim sa pridá niekoľko kvapiek vody, sú zahrievaní, prenesené na porcelánový téglik a okyslí kyselinou chlorovodíkovou. Roztok sa odparí na vodnom kúpeli do takmer suchosti, zvyšok sa zvlhčí kyselinou chlorovodíkovou, zriedi vodou, filtruje sa. Zrazenina na filtri sa spracuje s horúcim roztokom amoniaku (1: 1), premyje sa horúca vodaFiltrátové a umývacie vody sa spoja a pridajú jednu kvapku roztoku činidla (30 ml draselného Robanidu v 100 ml vody), odparí sa na malý objem, 1-2 kvapky koncentrovanej kyseliny chlorovodíkovej, 1 kvapká 10% roztoku Chlorid cín (ii) a 1 kvapkanie 0, 5% roztok chloridu titaničitého (III) v kyseline chlorovodíkovej (1: 1). V prítomnosti volfrámu sa objaví žlté farbenie.

Detekcia volfrámu v rudych a skalách. Detekcia? 1 10-4% volfrámu zasahuje do molybdénu, selénu, telurmu, veľké množstvo železa, vanádu, chrómu, oxidu kremičitého. Sulfidové vzorky horia a dodatočne rozdrvené po streľbe.

0,5 g najjemnejšej látky sa spracuje s 30 minútami v trubici alebo microstacalet 2 ml kyseliny chlorovodíkovej, keď sa zahrieva vo vodnom kúpeli. Ak je prítomný arzén, je odstránený pôsobením hydrazínu v prítomnosti bromidu draselného, \u200b\u200bodparením kvapaliny po zavedení činidiel na polovicu počiatočného objemu. Zvyšok sa rozpustí v dvoch objemoch vody, roztok sa prefiltruje cez bavlnený tampón a premyje sa 1-2 ml vody. Filtrát a umývacie vody sa odparia do sucha, rozpustí sa v 1-2 kvapkách vody, kvapka 25% hydroxidu draselného sa vstrekuje na celkové zrážanie hydroxidu železa, zavádza sa 3 kvapky nasýteného roztoku amónianravidy Vložte 40% roztok chloridu cínu (II) na zmiznutie červeného farbenia. V prítomnosti volfrámu sa objaví žltkasté zelené farbenie.

Na zvýšenie citlivosti detekcie volfrámu na 0,01 μg sa odporúča vykonať reakciu na ANION BEANS. 100-1000 μg LA, CE (IV), ZR, TH, MN, FE, NI, ZN, CD, AL, GA, V, GE, SN (IV), PB, SB (III), BI, BI, Neinterferujte s detekciou; F-, BR-, I-, NO3-, SO32-, SO42-, HPO42-, B4O72-, HCOO-, C2O42-, citrát a vínan. Mix PD, PT, AG, AU, HG, as, SE, TE.

V prítomnosti molybdénu sa roztok okyslí kyselinou sírovou na koncentráciu 1-2 M, dvakrát extrahuje sa molybdénu zmesou rovnakých objemov acetylacetónu a chloroform, vodná vrstva sa prefiltruje, odparí sa na malý objem, podávaný kyselina dusičná na zničenie organické látky A hydroxid sodný sa pridá do koncentrácie 0,01 M. Roztok sa umiestni na bielu kachľovú dosku, podáva sa niekoľko zŕn DOWEX-1-X-1 alebo 1-X-2, 1 kvapka 10% roztoku cínu (II chlorid) v koncentrovanej kyseline chlorovodíkovej a 3% Roztok amónneho Rodanidu sa vstrekuje po niekoľkých minútach., V prítomnosti volfrámu zrna naznačil zelenou farbou. Pri osvetľovaní žiarivky sa odporúča zržať zrno.

Detekcia odkvapkávania volfrámu v oceli. Kulberg ponúka reakciu na základe schopnosti kyseliny pokynoliframnej, ktorá je generovaná pod pôsobením peroxidu vodíka na kyselinu volfrámu, maľovať acetát benzidínového roztoku v oranžovo-červenohnedej farbe. Výsledná zlúčenina je odolná voči pôsobeniu peroxidu vodíka.

Kvapka kyseliny zmesi (1 časť 30% kyseliny sírovej a 1 diel koncentrovanej kyseliny dusičnej) je umiestnená na rozbitom povrchu ocele. Po 2-3 minútach sa pridá veľký nadbytok peroxidu sodného, \u200b\u200bmieša sa a 10% roztok amoniaku sa zavádza. Časť zrazeniny je zachytená kusom filtračného papiera, umiestnený na ňom 2-3 kvapky čerstvo pripraveného 1% benzidínu roztoku v ľade octová kyselina. V prítomnosti volfrámu sa vyskytuje oranžovo-červenohnedé farbenie.

V oceliach sa volfrám môže detegovať dieteiol; Molybdén, zirkónium, meď a ďalšie zložky ocele sú zabránené.

Otáčanie ocele 0,5-0,6 g sa rozpustí v 10 ml 6M kyseliny chlorovodíkovej. Časť roztoku sa zahrieva s chloridom cínu (II) na zníženie molybdénu (VI) na molybdén (III) a pridá sa metanolový roztok dieteiolu. V prítomnosti volfrámu sa vyskytne modrasté zelené farbenie.

Pri použití rhodamine s citlivosťou detekcie volfrámu je 0,001-0,0005 mg na 1 kvapku roztoku. Odporúča sa zvýrazniť kyselinu H2WO4 volfrámu, potom ju rozpustí v hydroxid sodný a detekovať volfrám v slabom prostredí. Mnohé ióny, vrátane aniónov I-, BR-, SCN-, CR2O72-, S2O82-, MNO4-, CLO4, S2O32, interferujú s objavom bez separátu volfrámu.

Rhodamín C sa odporúča použiť na detekciu volfrámu na papierové chromatogramy; Na tento účel sa nastriehujú 0,025% roztokom rhodamínu s 1M kyselinou sírovou a 20% roztokom bromidu draselného. Prítomnosť volfrámu môže byť identifikovaná maľbou alebo luminiscenciou škvŕn.

Pod pôsobnosťou katódových alebo ultrafialových lúčov je Heelite intenzívne lumsy modré svetlo.

Volfrám (LAT. Wolframium), W, chemický prvok VI Skupiny periodického systému MENELEEEV, sekvenčné číslo 74, atómová hmotnosť 183,85; žiaruvzdorný heavy metal svetla sivá farba. Prírodné volfrám pozostáva zo zmesi piatich stabilných izotopov s množstvom čísel 180, 182, 183, 184 a 186. volfrám bol otvorený a zvýraznený vo forme volfrámu anhydridu WO 3 v roku 1781 švédskym chemikom K. Shelele z minerálneho tungsenu, neskôr s názvom Heelite. V roku 1783, španielski chemici bratia d "Eluyar zvýraznili WO 3 Wolframit Mineral a, obnovenie WO 3 uhlíka, prvýkrát, čo dostali samotný kov, nazýval ich volfrámom. Minerál volfrámu bol známy Agrikola (16th storočie) a nazýva sa "spuma lupi" - Wolf Pena (IT. Wolf - Wolf, Rahm - Pena) kvôli tomu, že volfrám, vždy sprevádzajúce plechové rudy, zasahované s taškou cínu, prekladá ho v troskovej pene (" Cín ako utierka "). V USA a niektorých ďalších krajinách sa prvok nazývaný" Tungsenthen "(švédsky - ťažký kameň). Wolfram nenašiel priemyselné aplikácie na dlhú dobu. Len v druhej polovici 19. storočia začalo Študovať účinok volfrámových prísad na oceľové vlastnosti.

Volfrám nie je veľmi diseminovaný v prírode; Jeho obsah v zemskej kôre 1 · 10 -4% hmotn. Vo voľnom stave sa nevyskytuje, tvorí svoje vlastné minerály, najmä volfstenáty, z ktorých volframity (FE, MN) WO 4 a Sladká CAWO 4 majú priemyselný význam.

Fyzikálne vlastnosti volfrámu. Volfrám kryštalizuje v centrovanej kubickej mriežke s obdobím A \u003d 3,1647 Á; Hustota je 19,3 g / cm3, t 3410 ° C, t kip 5900 ° C. Tepelná vodivosť (CAL / CM · SEC · ° C) 0,31 (20 ° C); 0,26 (1300 ° C). Špecifický elektrický odpor (OM · cm · 10-6) 5,5 (20 ° C); 90,4 (2700 ° C). Prevádzka elektrónového výstupu 7.21 · 10 -19 J (4.55 EV), radiačná energia pri vysokých teplotách (W / cm2): 18,0 (1000 ° C); 64,0 (2200 ° C); 153,0 (2700 ° C); 255,0 (3030 ° C). Mechanické vlastnosti volfrámu závisia od predchádzajúcej liečby. Pevnosť v ťahu (KGF / mm2) pre spekaný ingot 11, na tlak ošetrený od 100 do 430; Modul elasticity (KGF / mm 1) 35000-38000 pre drôt a 39000-41000 pre monokryštalický závit; Tvrdosť Brinell (KGF / mm 2) pre spekaný ingot 200-230 pre lepiaci ingot 350-400 (1 KGF / mM 2 \u003d 10 MN / m2). Pri izbovej teplote je volfrám malý.

Chemické vlastnosti volfrámu. Za normálnych podmienok, volfrámové chemické regály. Pri 400 až 500 ° C je kompaktný kov výrazne oxidovaný vo vzduchu na WO 3. Vodné páry sa intenzívne oxidujú nad 600 ° C na WO 3. Halogény, síra, uhlík, silikón, bór interaguje s volfrámom pri vysokých teplotách (fluór s práškovým volfrámom - v miestnosti podlahy). S vodíkovým volfrámom nereaguje až do teploty topenia; S dusíkom nad 1500 ° C tvorí nitrid. Za normálnych podmienok volfrámové regály na soli, síru, dusičnú a povodňové kyseliny, ako aj na kráľovskú vodku; pri 100 ° C s nimi slabo spolupôsobí; Rýchlo rozpustené v zmesi balenia a kyseliny dusičnej. V roztokoch, alkáliách pri zahrievaní, volfrám sa mierne rozpustí, a v roztavenej zásady, keď je prístup vzduchu alebo v prítomnosti oxidantov - rýchlo; Zároveň sa vytvoria volfstenáty. V zlúčeninách, volfrámov vykazuje valenciu od 2 do 6, najviac rezistentnej zlúčeniny vyššej valencie.

Tungsten tvorí štyri oxid: najvyššia - WO3 (anhydrid volfrámu), najnižšia - WO2 a dva medziprodukt W 10O 29 a W 4O11. Anhydrid volfrámu - kryštalický prášok kyseliny citrónovej žltej farby, rozpustné v alkalických roztokoch za vzniku volfstenátov. Keď je znížený vodík, sú neustále vytvorené nižšie oxidy a volfrám. Anhydrid volfrámu zodpovedá kyvadlá s volfrámom H2 WO 4 - žltým práškom, prakticky nenásilným vo vode av kyselinách. Keď interaguje s alkálnymi roztokmi a roztokmi amoniaku, sú vytvorené roztoky volfrámu. Pri 188 ° C H 2 WO 4 číry vodu na vytvorenie WO 3. S chlórovým volfrámom tvorí sériu chloridov a oxychloridov. Najdôležitejšie z nich sú: WCCl6 (t.275 ° C, t kip 348 ° C) a WO2CI2 (t 126 ° C, nad 300 ° C sublimény), získané pod pôsobením chlóru na anhydrid volfrámu v prítomnosti uhlia. So sivým volfrámom tvorí dve sulfidové WS2 a WS3. Karbidy WC volfrámov (TL 2900 ° C) a W2C (t pl. 2750 ° C) - tuhé žiaruvzdorné zlúčeniny; Získa sa interakciou s volfrámom s uhlíkom pri 1000-1500 ° C.

Získanie volfrámu. Suroviny na získanie volfrámu sú volfrám a koncentráty obruby (50-60% WO 3). Z koncentrátov priamo tempelovaný ferrololfram (železná zliatina s 65-80% volfrámom) použitým pri výrobe ocele; Na získanie volfrámu, jeho zliatiny a zlúčeniny z koncentrátu sa rozlišujú anhydridom volfrámu. V priemysle sa používa niekoľko spôsobov, ako získať WW 3. Helate sa koncentráty rozkladajú do autoklávov s roztokom sódy pri 180-200 ° C (technický roztok volfrámu sodného) alebo kyseliny chlorovodíkovej (produkované technické volfrámové kyseliny):

1. CAWO 4 TV + NA 2 CO 3 W \u003d NA 2 WO 4 W + CACO 3 TV

2. CAWO 4 TV + 2NCL W \u003d H 2 WO 4 TV + SCL 2 RR.

Kolfrámové koncentráty sa rozložia buď spekaním sódou pri 800-900 ° C, po ktorom nasleduje vylúhovanie Na2 WO4 s vodou, alebo ošetrením, keď sa zahrievajú roztokom hydroxidu sodného. Keď sa rozklad s alkalickými činidlami (sóda alebo kaviár), je vytvorený roztok Na2 WO4, kontaminovaný nečistotami. Po oddelení od roztoku sa izoluje H2 WO 4. Ak chcete získať viac hrubých, ľahko prefiltrovaných a premytých zrazeniny, CAWO 4 sa vyzráža z roztoku Na2 WO4, ktorý sa potom rozloží kyselinou chlorovodíkovou.) Sušený H2 WO 4 obsahuje 0,2 - 0,3% nečistoty. Kalcinácia H2 WO4 pri 700-800 ° C sa získa WO 3 a už z nej sú pevné zliatiny. Na výrobu kovového volfrámu H2 WO4 sa dodatočne purifikuje metódou amoniaku - rozpúšťajúcou sa amoniakom a kryštalizáciou amóniového paravolframitov 5 (NH4) 2 O. 12WO 3 · NH20. Kalcinácia tejto soli poskytuje čisté WO 3. Volfrámový prášok sa získa obnovením vodíka WO3 (a pri výrobe pevných zliatin - a to aj uhlíka) v rúrkových elektrických peciach pri 700-850 ° C. Kompaktný kov sa získa z prášku s kovom-keramickým spôsobom, to znamená, že lisuje v oceľových foriem pod tlakom 3000-5000 kgf / cm2 a tepelného spracovania stlačených polotovarov - headcepter. Posledná fáza tepelného spracovania sa vykurovacia na približne 3000 ° C, ktorá sa uskutočňuje v špeciálnych zariadeniach priamo prechodom elektrického prúdu cez hlavu v atmosfére vodíka. Výsledkom je, že volfrám sa získa, dobre odmietajúci tlak (kovanie, kresba, valcovanie atď.) Pri zahrievaní. Od hlavy podľa spôsobu topenia skutočnej elektronizačnej zóny sa získajú volfrámové jednotlivé kryštály.

Použitie volfrámu. Volfrám je široko používaný v moderných technikách vo forme čistého kovu a v množstve zliatin, z ktorých je najdôležitejšie, ktorých sú legovaná oceľ, pevné zliatiny na báze karbidu volfrámu, odolné voči opotrebeniu a tepelne odolné zliatin. Tungsten je súčasťou radu zliatin odolných voči opotrebeniu, ktoré sa používajú na pokrytie povrchov strojných častí (ventilov lietadiel motorov, turbínových čepelí a iných). V oblasti letectva a raketovej techniky sa používajú zliatiny volfrámu s inými žiaruvzdornými kovmi. Refraktérny a nízky tlak pary pri vysokých teplotách vytvárajú volfrámu s nepostrádateľným pre vlákna elektrollopov, ako aj na výrobu častí elektrovacuum zariadení v elektronike a röntgenovom ray. V rôznych oblastiach technológie sa používajú niektoré volfrámové chemické zlúčeniny, napríklad Na2 WO 4 (v nátere a pečiva a textilnom priemysle), WS2 (katalyzátor v organickej syntéze, účinný tuhý lubrikant na trecie detaily).

S ľahkým šedým. V pravidelnom Mendeleevovom systéme vlastní 74 sekvenčného čísla. Chemický prvok je refraktérny. Vo svojom zložení obsahuje 5 stabilných izotopov.

Chemické vlastnosti volfrámu

Chemická odolnosť volfrámu vo vzduchu a vo vode je dostatočne vysoká. Po zahriatí je náchylná na oxidáciu. Čím väčšia teplota, tým vyššia rýchlosť oxidácie chemického prvku. Pri teplote vyššej ako 1000 ° C sa volfrám začína odpariť. Pri izbovej teplote, kyseliny chlorovodíkovej, síry, dojenia a kyseliny dusičnej nemôžu mať žiadne kroky na volfrám. Zmes kyseliny dusičnej a hydrofluoroviny sa rozpustí volfrám. Žiadne v kvapaline, ani v pevnom stave, volfrám sa zmieša so zlatom, strieborným, sodným, lítiom. To tiež neintekuje s zinkom, horčikom, vápnikom, ortuťou. Wolfram rozpustný v Tantaluum a nióbne, a s chrómom a molybdénom môže tvoriť roztoky v tuhom a v tekutom stave.

Aplikácia volfrám

Použite volfrám v modernom priemysle v čistej forme aj v zliatinách. Volfrám sa vzťahuje na kovy odolné voči opotrebeniu. Často sa zliatiny, ktoré majú v zložení volfrámu, sa používajú na výrobu turbín a ventilov lietadiel motorov. Tento chemický prvok tiež našiel svoje použitie na výrobu rôznych častí v röntgenovej a rádiovej elektronike. Použitie volfrámu pre vlákna Electrolmpu.

Chemické zlúčeniny Tungsten nedávno zistil svoju praktickú aplikáciu. Heteropolikisott fosforu-volfrám sa používa pri výrobe svetlých farieb a lakov rezistentných na svetlo. Na výrobu svetelných farieb a výroba laserov sa používajú volfrény prvkov vzácnych zemín, kovov alkalických zemín a kadmium.

Dnes, tradičné zlaté snubné prstene začali vymeniť produkty z iných kovov. Popularita získala prstene svadobné volfrám karbid. Takéto výrobky sa vyznačujú vysokou pevnosťou. Zrkadlový leštiaci krúžok s časom nebude rozrušiť. Produkt si zachová svoj pôvodný stav pre celé použitie.

Použitie volfrámu vo forme dopingovej aditíva pre oceľ. To dáva oceľovú pevnosť a tvrdosť pri vysokých teplotách. Nástroje vyrobené z volfrámovej ocele majú teda schopnosť odolať vysoko intenzívnym spracovateľským procesom.

Fyzikálne vlastnosti Tolframa.

Volfrám.

Volfrám(Wolframium) W je prvok skupiny VI, 6. obdobie periodického systému D. I. MENDELEEV, s. N. 74, atómová hmotnosť 183,85. Otvorené v roku 1781 K. Shelele. Wolfram nie je bežná v prírode. Tvoria vlastné minerály - volfrám a cheelit; Obsiahnuté ako prímes z cínu minerálov, molybdénu, titánu. Tungsten - ľahký sivý kov za normálnych podmienok sú chemické regály. Pre zvýšené teploty Reaguje s kyslíkom, uhlíkom a inými prvkami. S fluór reaguje pri 20 ° C, s inými halogénmi - pri zahrievaní. Kyseliny, s výnimkou balenia a dusiča, nekonajú na volfrám. Pripojenia zobrazujú variabilnú valenciu. Najodolnejšia zlúčenina 6-valencia volfrám. Použité volfrám pre dopingové ocele, na výrobu pevných zliatin vlákien žiaroviek, ohrievačov v elektrických peciach, elektródy na zváranie, katódy generátorových svietidiel, vysokonapäťové usmerňovače.

Volfrám kryštalizuje v centrovanej kubickej mriežke s obdobím A \u003d 3,1647 Á; Hustota 19,3 g / cm3, TPL 3410 ° C, TKIP 5900 ° C. Tepelná vodivosť (CAL / CM · SEC · ° C) 0,31 (20 ° C); 0,26 (1300 ° C). Špecifický elektrický odpor (OM · cm · 10-6) 5,5 (20 ° C); 90,4 (2700 ° C). Prevádzka elektrónového výstupu 7.21 · 10-19 J (4.55 EV), radiačná energia pri vysokých teplotách (W / cm2): 18,0 (1000 ° C); 64,0 (2200 ° C); 153,0 (2700 ° C); 255,0 (3030 ° C). Mechanické vlastnosti volfrámu závisia od predchádzajúcej liečby. Pevnosť v ťahu (KGF / mm2) pre spekaný ingot 11, na tlak ošetrený od 100 do 430; Modul pružnosti (KGF / MM1) 35000-38000 pre drôt a 39000-41000 pre monokryštalické vlákno; Tvrdosť Brinell (KGF / MM2) pre spekaný ingot 200-230 pre kovaný ingot 350-400 (1 kgf / mm2 \u003d 10 m2). Pri izbovej teplote je volfrám malý.

Za normálnych podmienok, volfrámové chemické regály. Pri 400 až 500 ° C je kompaktný kov výrazne oxidovaný vo vzduchu na WO3. Vodné páry sa intenzívne oxidujú nad 600 ° C na WO3. Halogény, síra, uhlík, silikón, bór interaguje s volfrámom pri vysokých teplotách (fluór s práškovým volfrámom - v miestnosti podlahy). S vodíkovým volfrámom nereaguje až do teploty topenia; S dusíkom nad 1500 ° C tvorí nitrid. Za normálnych podmienok volfrámové regály na soli, síru, dusičnú a povodňové kyseliny, ako aj na kráľovskú vodku; pri 100 ° C s nimi slabo spolupôsobí; Rýchlo rozpustené v zmesi balenia a kyseliny dusičnej. V roztokoch, alkáliách pri zahrievaní, volfrám sa mierne rozpustí, a v roztavenej zásady, keď je prístup vzduchu alebo v prítomnosti oxidantov - rýchlo; Zároveň sa vytvoria volfstenáty. V zlúčeninách, volfrámov vykazuje valenciu od 2 do 6, najviac rezistentnej zlúčeniny vyššej valencie.

Tungsten tvorí štyri oxid: najvyššia - WO3 (anhydrid volfrámu), najnižšia - WO2 a dva medziprodukt W10O29 a W4O11. Anhydrid volfrámu - kryštalický prášok kyseliny citrónovej žltej farby, rozpustné v alkalických roztokoch za vzniku volfstenátov. Keď je znížený vodík, sú neustále vytvorené nižšie oxidy a volfrám. Anhydrid volfrámu zodpovedá kyvadlovej kyseline H2WO4 - žltým práškom, prakticky nedostupným vo vode av kyselinách. Keď interaguje s alkálnymi roztokmi a roztokmi amoniaku, sú vytvorené roztoky volfrámu. Pri 188 ° C, H2W4 vyčistí vodu na vytvorenie WO3. S chlórovým volfrámom tvorí sériu chloridov a oxychloridov. Najdôležitejšie z nich sú: WCL6 (TPL 275 ° C, TKIP 348 ° C) a WO2CIP2 (TPL 266 ° C, nad 300 ° C), získané pri pôsobení chlóru na anhydrid voči volfrámu v prítomnosti uhlia. So sivým volfrámom tvorí dva sulfid WS2 a WS3. Karbidy WC volfrámov (TPL2900 ° C) a W2C (TAP 2750 ° C) - tuhé žiaruvzdorné zlúčeniny; Získa sa interakciou s volfrámom s uhlíkom pri 1000-1500 ° C.