74 элемент таблицы менделеева: Менделеев и его система – спецпроект Тюменской линии

Содержание

Таблица Менделеева online – W

W 74 2
12
32
18
8
2 183.85±3 5d46s2 Вольфрам

Изотопы

Символ
нуклида
Z(p) N(n) Масса изотопа
(а. е. м.)
Период
полураспада
(T1/2)
Спин и чётность
ядра
Энергия возбуждения
158W 74 84 157,97456 1,37 мс 0+
158mW 1,889 МэВ 143 мкс 8+
159W 74 85 158,97292 8,2 мс 7/2-
160W 74 86 159,96848 90 мс
0+
161W 74 87 160,96736 409 мс 7/2-
162W 74 88 161,963497 1,36 с 0+
163W 74 89 162,96252 2,8 с 3/2-
164W 74 90 163,958954 6,3 с 0+
165W 74 91 164,958280 5,1 с 3/2-
166W
74
92 165,955027 19,2 с 0+
167W 74 93 166,954816 19,9 с 3/2-
168W 74 94 167,951808 51 с 0+
169W 74 95 168,951779 76 с 5/2-
170W 74 96 169,949228 2,42 мин 0+
171W 74 97
170,94945
2,38 мин 5/2-
172W 74 98 171,94729 6,6 мин 0+
173W 74 99 172,94769 7,6 мин 5/2-
174W 74 100 173,94608 33,2 мин 0+
175W 74 101 174,94672 35,2 мин 1/2-
176W 74 102
175,94563
2,5 ч 0+
177W 74 103 176,94664 132 мин 1/2-
178W 74 104 177,945876 21,6 сут 0+
179W 74 105 178,947070 37,05 мин 7/2-
179m1W 221,926 кэВ 6,40 мин 1/2-
179m2W 1,63190 МэВ 390 нс 21/2+
179m3W 3,34845 МэВ 750 нс 35/2-
180W 74 106 179,946704 1,2·1018 лет 0+
180m1W 1,52904 МэВ 5,47 мс 8-
180m2W 3,26456 МэВ 2,33 мкс 14-
181W 74 107 180,948197 121,2 сут 9/2+
182W 74 108
181,9482042
стабилен 0+
183W 74 109 182,9502230 стабилен 1/2-
183mW 309,493 кэВ 5,2 с 11/2+
184W 74 110 183,9509312 стабилен 0+
185W 74 111 184,9534193 75,1 сут 3/2-
185mW 197,43 кэВ 1,597 мин 11/2+
186W
74 112 185,9543641 стабилен 0+
186m1W 1,5172 МэВ 18 мкс 7-
186m2W 3,5428 МэВ 3 мс 16+
187W 74 113 186,9571605 23,72 ч 3/2-
188W 74 114 187,958489 69,78 сут 0+
189W 74 115
188,96191
11,6 мин 3/2-
190W 74 116 189,96318 30,0 мин 0+
190mW 2,381 МэВ 3,1 мс 10-
191W 74 117 190,96660 20 с 3/2-
192W 74 118 191,96817 10 с 0+

Положение в периодической системе химических элементов.

Качественное обнаружение вольфрама

Водород и его свойства

Строение атома водорода в периодической системе

Первый элемент периодической системы (1-й период, порядковый номер 1). Не имеет полной аналогии с остальными химическими элементами и не принадлежит ни к какой группе, поэтому в таблицах условно помещается в IА группу и/или VIIA-группу…

Воздействие окружающей среды на металлы

I. Строение атомов металлов. Положение металлов в периодической системе. Группы металлов.

В настоящее время известно 105 химических элементов, большинство из них – металлы. Последние весьма распространены в природе и встречаются в виде различных соединений в недрах земли, водах рек, озер, морей, океанов, составе тел животных…

Жизнь и деятельность Д.И. Менделеева. Периодический закон

2.4 Периодическая система химических элементов и строение атома

Таблица Периодической системы химических элементов графически отображает Периодический закон…

Исследования химии в 20-21 веках

3.
1 Получение новых химических элементов

Вещественная среда обитания людей содержит многочисленные соединения и их составляющие – химические элементы. Еще до 30-х годов XX века Периодическая система Менделеева состояла из 88 элементов. С учетом свободных клеток с номерами 43 (технеций)…

Классы неорганических веществ. Растворы электролитов. Размеры атомов и водородная связь

2. Размеры атомов. Связь размера атома с положением в периодической системе элементов. Понятие об ионах

Атом состоит из положительно заряженного ядра и вращающихся вокруг него отрицательно заряженных частиц_электронов, составляющих его электронную оболочку. Сумма зарядов электронов равна по модулю положительному заряду ядра…

Магний и его свойства

2. Характеристика по положению в периодической системе Д. И. Менделеева. Физические свойства

Что же представляет собой этот элемент? Магний — элемент II группы периодической системы Д. И. Менделеева; третьего периода, главной подгруппы, порядковый номер 12; атомная масса 24,312 у.

е. Это легкий (плотность 1…

Медико-биологическое значение соединений селена

1. Биологическая роль химических элементов в организме

Биологическая роль химических элементов в организме человека чрезвычайно разнообразна. Главная функция макроэлементов состоит в построении тканей, поддержании постоянства осмотического давления, ионного и кислотно-основного состава…

Молибден

2. Местоположение в периодической системе

Элемент побочной подгруппы шестой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 42. Обозначается символом Mo (лат. Molybdaenum)…

Оценка состава Земли. Весовые и атомные кларки

1. Количественная оценка распределения химических элементов

Можно ли дать количественную оценку перераспределению химических элементов между природными объектами? Конечно, можно, если известно содержание элементов в сравниваемых объектах…

Оценка состава Земли. Весовые и атомные кларки

4.
Процессы образование химических элементов

химический элемент кларк гелий Наиболее распространенной термоядерной реакцией является превращение водорода в гелий. Преобразование ядер водорода в ядра гелия сопровождается выделением огромной энергии. По мнению американского ученого О…

Получение фосфорнокислого цинка

1.1.2 Положение цинка в периодической системе Д.И. Менделеева

Цинк – элемент побочной подгруппы второй группы, четвертого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеев, с атомным номером 30. Атомная масса 65,39. Конфигурация внешних электронных оболочек атома 3d10 4s2. Степень окисления +2…

Ртуть

Ртуть – элемент таблицы периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева

80 Ртуть Hg 200,59 4f145d106s2 Ртуть — элемент побочной подгруппы второй группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 80. Обозначается символом Hg (лат. Hydrargyrum) [1]…

характеристика кобальта

2.
1. Характеристика кобальта по положению в периодической системе. Электронная формула

Со, химический элемент с атомным номером 27. Его атомная масса 58,9332. Природный кобальт состоит из двух стабильных нуклидов: 59Со (99,83% по массе) и 57Со (0,17%). В периодической системе элементов Д. И…

Химические элементы, их связи и валентность

5. Валентность химических элементов

Способность атомов присоединять определенное число атомов других элементов называется валентностью элемента. С одним атомом одновалентного элемента соединяется один атом другого одновалентного элемента…

Химия и биологическая роль элементов VA-группы

3. Сравнение химических свойств простых элементов

Свойства элементов группы VA К элементам V группы главной подгруппы относятся: азот, фосфор, мышьяк, сурьма, висмут…

Вольфрам

Вольфрам
Атомный номер 74
Внешний вид простого вещества Тугоплавкий прочный
металл, стального
цвета или белый
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
183,84 а.
е. м. (г/моль)
Радиус атома 141 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
769,7 (7,98) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Xe] 4f14 5d4 6s2
Химические свойства
Ковалентный радиус 170 пм
Радиус иона (+6e) 62 (+4e) 70 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
1,7
Электродный потенциал W ← W3+ 0,11 В
W ← W6+ 0,68 В
Степени окисления 6, 5, 4, 3, 2, 0
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность 19300 кг/м³ 19,3 г/см³
Молярная теплоёмкость 24,27 Дж/(K·моль)
Теплопроводность 173 Вт/(м·K)
Температура плавления 3422  °C, 3695 K
Теплота плавления 191 кДж/кг 35 кДж/моль
Температура кипения 5555  °C, 5828 K
Теплота испарения 4482 кДж/кг 824 кДж/моль
Молярный объём 9,53 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая
объёмноцентрированая
Параметры решётки 3,160 Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая 310,00 K

W 74
183,84
4f145d46s2
Вольфрам

Вольфрам — химический элемент с атомным номером 74 в периодической системе, обозначается символом W (Wolframium), твёрдый серый переходный металл. Главное применение — как основа тугоплавких материалов в металлургии. Крайне тугоплавок, при стандартных условиях химически стоек.

 

Название Wolframium перешло на элемент с минерала вольфрамит, известного ещё в XVI в. под названием «волчья пена» — «Spuma lupi» на латыни, или «Wolf Rahm» по-немецки. Название было связано с тем, что вольфрам, сопровождая оловянные руды, мешал выплавке олова, переводя его в пену шлаков («пожирает олово как волк овцу»).

 

В настоящее время в США, Великобритании и Франции для вольфрама используют название «tungsten» (швед. tung sten — «тяжелый камень»).

Кларк вольфрама земной коры составляет (по Виноградову) 0,00013 г/т. Его среднее содержание в горных породах, г/т: ультраосновных — 0,00001, основных — 0,00007, средних — 0,00012, кислых — 0,00019.

Вольфрам встречается в природе главным образом в виде окисленных сложных соединений, образованных трехокисью вольфрама WO3 с оксидами железа и марганца или кальция, а иногда свинца, меди, тория и редкоземельных элементов. Промышленное значение имеют вольфрамит (вольфрамат железа и марганца nFeWO4 * mMnWO4 — соответственно, ферберит и гюбнерит) и шеелит (вольфрамат кальция CaWO4). Вольфрамовые минералы обычно вкраплены в гранитные породы, так что средняя концентрация вольфрама составляет 1-2 %.

Общие мировые запасы вольфрама (без России) составляют около 7,5 млн тонн, подтвержденные запасы около 4 млн тонн. Наиболее крупными запасами обладают Казахстан, Китай, Канада и США; известны также месторождения в Боливии, Португалии, России и Южной Корее. Мировое производство вольфрама составляет 18-20 тысяч тонн в год, в том числе в Китае 10, России 3,5; Казахстане 0,7, Австрии 0,5. Основные экспортёры вольфрама: Китай, Южная Корея, Австрия. Главные импортёры: США, Япония, Германия, Великобритания.

Получение

Процесс получения вольфрама проходит через стадию выделения триоксида WO3 из рудных концентратов и последующем восстановлении до металлического порошка водородом при температуре ок. 700 °C. Из-за высокой температуры плавления вольфрама для получения компактной формы используются методы порошковой металлургии: полученный порошок прессуют, спекают в атмосфере водорода при температуре 1200—1300 °C, затем пропускают через него электрический ток. Металл нагревается до 3000 °C, при этом происходит спекание в монолитный материал. Для последующей очистки и получения монокристаллической формы используется зонная плавка.

Физические свойства

Вольфрам — светло-серый металл, имеющий самые высокие температуры плавления и кипения.

Некоторые физические свойства приведены в таблице (см. выше). Другие физические свойства вольфрама:
— твердость по Бринеллю 488 кг/мм².
— удельное электрическое сопротивление при 20 °C 55×10−9 Ом·м, при 2700 °C — 904×10−9 Ом·м.
— скорость звука в отожжённом вольфраме 4290 м/с.

Вольфрам является одним из наиболее тяжелых и самым тугоплавким металлом. В чистом виде представляет собой металл серебристо-белого цвета, похожий на платину, при температуре около 1600 °C хорошо поддается ковке и может быть вытянут в тонкую нить.

Химические свойства

Валентность от 2 до 6. Наиболее устойчив 6-валентный вольфрам. 3- и 2-валентные соединения вольфрама неустойчивы и практического значения не имеют.

Вольфрам имеет высокую коррозионную стойкость: при комнатной температуре не изменяется на воздухе; при температуре красного каления медленно окисляется в оксид вольфрама VI; в соляной, серной и плавиковой кислотах почти не растворим. В азотной кислоте и царской водке окисляется с поверхности. В смеси азотной и плавиковой кислоты растворяется, образуя вольфрамовую кислоту. Из соединений вольфрама наибольшее значение имеют: триоксид вольфрама или вольфрамовый ангидрид, вольфраматы, перекисные соединения с общей формулой Me2WOX, а также соединения с галогенами, серой и углеродом. Вольфраматы склонны к образованию полимерных анионов, в том числе гетерополисоединений с включением других переходных металлов.

Применение

Металлический вольфрам

Нить накаливания

  • Тугоплавкость и пластичность вольфрама делают его незаменимым для нитей накаливания в осветительных приборах, а также в кинескопах и других вакуумных трубках.
  • Благодаря высокой плотности вольфрам используется для противовесов, бронебойных сердечников подкалиберных и стреловидных оперенных снарядов артиллерийских орудий, сердечников бронебойных пуль и сверхскоростных роторов гироскопов для стабилизации полёта баллистических ракет (до 180 тыс. об/мин).
  • Вольфрам используют в качестве электродов для аргоно-дуговой сварки.
  • Сплавы вольфрама, ввиду его высокой температуры плавления, получают методом порошковой металлургии. Сплавы, содержащие вольфрам, отличаются жаропрочностью, кислотостойкостью, твердостью и устойчивостью к истиранию. Из них изготовляют хирургические инструменты (сплав «амалой»), танковую броню, оболочки торпед и снарядов, наиболее важные детали самолетов и двигателей, контейнеры для хранения радиоактивных веществ. Вольфрам — важный компонент лучших марок инструментальных сталей.
  • Карбид вольфрама (зачастую наряду или вместо карбида титана) используют как наполнитель в твёрдых сплавах — керметах (бытовое название «победит»), где матрицей служит кобальт (5-16 %).

Соединения вольфрама

  • Для механической обработки металлов и неметаллических конструкционных материалов в машиностроении (точение, фрезерование, строгание, долбление), бурения скважин, в горнодобывающей промышленности широко используются твёрдые сплавы и композитные материалы на основе карбида вольфрама (например, победит, состоящий из кристаллов WC в кобальтовой матрице; широко применяемые в России марки — ВК2, ВК4, ВК6, ВК8, ВК15, ВК25, Т5К10, Т15К6, Т30К4), а также смесей карбида вольфрама, карбида титана, карбида тантала (марки ТТ для особо тяжёлых условий обработки, например, долбление и строгание поковок из жаропрочных сталей и перфораторное ударно-поворотное бурение крепкого материала).
  • Сульфид вольфрама WS2 применяется как высокотемпературная (до 500 °C) смазка.
  • Трехокись вольфрама находит применение для производства твердого электролита высокотемпературных топливных элементов.
  • Некоторые соединения вольфрама применяются как катализаторы и пигменты.
  • Монокристаллы вольфраматов (вольфраматы свинца, кадмия, кальция) используются как сцинтилляционные детекторы рентгеновского излучения и других ионизирующих излучений в ядерной физике и ядерной медицине.
  • Дителлурид вольфрама WTe2 применяется для преобразования тепловой энергии в электрическую (термо-ЭДС около 57 мкВ/К).

Другие сферы применения

Искусственный радионуклид 185W используется в качестве радиоактивной метки при исследованиях вещества. Стабильный 184W применяется как компонент сплавов с ураном-235, применяемых в твердофазных ядерных ракетных двигателях, поскольку это единственный из распространённых изотопов вольфрама, имеющий низкое сечение захвата тепловых нейтронов (около 2 барн).

Рынок вольфрама

Цены на металлический вольфрам чистотой около 99 % в 2007 году составили в среднем 30—35 долларов США за килограмм.

Биологическая роль

Вольфрам не играет биологической роли. Пыль вольфрама, как и большинство металлической пыли, раздражает органы дыхания.

Изотопы

Природный вольфрам состоит из пяти изотопов (180W, 182W, 183W, 184W и 186W). Искусственно созданы и идентифицированы ещё 27 радионуклидов. В 2003 открыта чрезвычайно слабая радиоактивность природного вольфрама (примерно два распада на грамм элемента в год), обусловленная α-активностью 180W, имеющего период полураспада 1,8×1018 лет.

Вольфрам wolframium что это свойства вольфрама, где используется

Бронебойные пули, сопла ракетных двигателей и буровые коронки для прорезания твердых пород — это лишь некоторые из продуктов, сделанных из вольфрама, одного из самых твердых и жаропрочных элементов во Вселенной. Что это за элемент вольфрам (wolframium) и каковы его свойства.

Вольфрам, как и большинство других металлических элементов, не встречается в природе в виде блестящих кусочков металла. Его необходимо химически изолировать от других соединений, в данном случае природного минерала вольфрамита. Вот почему символ вольфрама в периодической таблице Менделеева — это буква W, что сокращенно от «вольфрам». Название вольфрам по-шведски означает «тяжелый камень», что указывает на сверхъестественную плотность и вес элемента. Его атомный номер (число протонов в ядре его атома) составляет 74, а его атомный вес (средневзвешенное значение его встречающихся в природе изотопов) составляет 183,84.

Паре испанских химиков (и братьев) Хуану Хосе и Фаусто Эльхуяру приписывают открытие вольфрама в 1783 году, когда они впервые выделили серовато-белый металл из вольфрамита.

Содержание

  1. Самая высокая точка плавления из всех металлов
  2. Почему вольфрам такой тяжелый
  3. Только алмазы тверже карбида вольфрама
  4. Другие полезные применения вольфрама

Самая высокая точка плавления из всех металлов

Одним из самых впечатляющих и полезных свойств вольфрама является его высокая температура плавления, самый высокий из всех металлических элементов. Чистый вольфрам плавится при колоссальной температуре 3422 градуса по Цельсию и не закипает, пока температура не достигнет 5555 градусов Цельсия, что соответствует температуре фотосферы солнца.

Так выглядит вольфрам

 

Для сравнения, железо имеет температуру плавления 1538 градусов по Цельсию, а золото превращается в жидкость при температуре всего 1064,18 градусов по Цельсию.

Все металлы имеют относительно высокие температуры плавления, потому что их атомы удерживаются вместе прочными металлическими связями. Металлические связи настолько сильны, потому что они разделяют электроны на весь трехмерный массив атомов. Вольфрам дольше других металлов из-за необычной прочности и направленности его металлических связей.

Почему это важно? Подумайте об Эдисоне, который работал над нитью для лампы накаливания. Ему нужен был материал, который не только излучает свет, но и не тает от тепла.

Эдисон экспериментировал с множеством различных материалов накаливания, включая платину, иридий и бамбук, но это был другой американский изобретатель, Уильям Кулидж, которому приписывают создание вольфрамовых волокон, используемых в большинстве лампочек на протяжении 20 века.

Высокая температура плавления вольфрама имеет и другие преимущества, например, когда он смешивается в виде сплава с такими материалами, как сталь. Вольфрамовые сплавы наносятся на секции ракет и ракет, которые должны выдерживать сильнейшее нагревание, включая сопла двигателей, которые выбрасывают взрывные потоки ракетного топлива.

Почему вольфрам такой тяжелый

Плотность различных элементов отражает размер составляющих их атомов. Чем ниже элемент в периодической таблице, тем крупнее и тяжелее атомы.

Более тяжелые элементы, такие как вольфрам, имеют больше протонов и нейтронов в ядре и больше электронов на орбите вокруг ядра. Это означает, что вес одного атома значительно увеличивается при переходе по таблице Менделеева.

На практике, если вы держите кусок вольфрама в одной руке и такой же объем серебра или железа в другой, вольфрам будет намного тяжелее. В частности, плотность вольфрама составляет 19,3 грамма на кубический сантиметр. Для сравнения, серебро примерно вдвое меньше вольфрама (10,5 г/см3), а железо почти на треть меньше (7,9 г/см3).

Плотность вольфрама может быть преимуществом в определенных областях применения. Его часто используют в бронебойных пулях, например, из-за его плотности и твердости. Военные также используют вольфрам для изготовления так называемого «кинетического бомбардировочного» оружия, которое стреляет из вольфрамового стержня, как воздушный таран, чтобы пробивать стены и броню танка.

Во время холодной войны ВВС США якобы экспериментировали с идеей под названием «Проект Тор», которая должна была сбрасывать связку 6-метровых вольфрамовых стержней с орбиты на вражеские цели. Эти так называемые «стержни от Бога» имели бы разрушительную силу ядерного оружия, но без ядерных осадков. Оказалось, что запуск тяжелых стержней в космос обходился слишком дорого.

Только алмазы тверже карбида вольфрама

Чистый вольфрам не так уж и тверд — вы можете разрезать его ножовкой, — но когда вольфрам объединяется с небольшим количеством углерода, он становится карбидом вольфрама, одним из самых твердых и твердых веществ на Земле.

Когда вы добавляете небольшое количество углерода или других металлов в вольфрам, он фиксирует структуру и предотвращает ее легкую деформацию.

Кольца из вольфрама

Карбид вольфрама настолько твердый, что его можно огранить только алмазами, и даже тогда алмазы работают, только если карбид вольфрама не полностью отвержден. Карбид вольфрама в три раза более жесткий, чем сталь, может служить до 100 раз дольше, чем сталь в сильно абразивных условиях, и имеет самую большую прочность на сжатие среди всех кованых металлов, что означает, что он не вмятины и не деформируется при сжатии с огромной силой.

Вольфрам — это тот элемент, что светится внутри лампочки накаливания

Наиболее распространенное применение карбида вольфрама — и конечный пункт назначения большей части добываемого на планете вольфрама — это специализированные инструменты, особенно буровые коронки. Любое сверло для резки металла или твердой породы должно выдерживать высокие уровни трения, не затупляясь и не ломаясь. Только алмазные сверла тверже карбида вольфрама, но они намного дороже.

Другие полезные применения вольфрама

Твердость, плотность и термостойкость вольфрама делают его идеальным для множества нишевых применений:

  • Электронные микроскопы выстреливают поток электронов из специального наконечника эмиттера, сделанного из вольфрама.
  • Большинство сварных швов между металлом и стеклом сделано из вольфрама, потому что вольфрам расширяется и сжимается с той же скоростью, что и боросиликатное стекло, наиболее распространенный вид стекла.
  • Шипы на гусеницах снегохода изготовлены из вольфрамовых сплавов.
  • Дротики профессионального уровня изготавливаются из вольфрама («Wolfram Infinity» на 97 процентов состоит из вольфрама ).
  • В шариковых ручках шарик часто изготавливается из карбида вольфрама.
  • Ювелирная промышленность изготавливает кольца из карбида вольфрама.

Интересное о вольфраме

Фальшивомонетчики давно выяснили, что вольфрам почти такой же плотный, как золото , и иногда пытаются выдать позолоченные слитки вольфрама за чистое золото.

Вольфрам а не золото

Из чего состоит мировой эфир. Последняя теория Менделеева / Хабр

В марте 1869 года была опубликована первая версия периодической системы Менделеева. Систематический вид из рядов и групп она приобрела через пару лет – вот так выглядел вариант от 1871 года. Как известно (о чем я уже упоминал в статье про пределы таблицы Менделеева и элемент фейнманий). Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) принципиально превзошел своих учителей и коллег, в частности, Роберта Бунзена, Жана Лекока Буабодрана и Лотара Майера в том, что пытался не только классифицировать уже известные к тому времени химические элементы, но и расположить их в соответствии с увеличением атомного веса и периодическим паттерном химических свойств. Поэтому он не только оставил в своей таблице пустые клетки, но и сделал два исключения из периодического закона на материале известных ему элементов. Тем не менее, Менделеев весьма превратно представлял себе варианты заполнения «краев» таблицы. Ошибки Менделеева, в которых он даже упорствовал, были связаны с двумя неверными исходными посылками. Во-первых, Менделеев всерьез воспринимал концепцию мирового эфира (написал о нем серьезную аналитическую статью в 1902 году), хотя, еще в 1887 году был неоднократно поставлен эксперимент Майкельсона-Морли, фактически доказавший, что эфир не существует. Кроме того, на момент составления таблицы еще не была известна внутренняя структура атома (атом считался неделимым). Также Менделеев не предусмотрел в таблице 8-й группы, то есть, столбца с благородными газами.

Менделеев полагал логичным, что «смыкаться» таблица должна на стыке противоположных по свойствам групп: щелочных металлов (степень окисления, как правило, +1) и галогенов (степень окисления, как правило, +7). Именно поэтому, воодушевившись первым успехом, Менделеев попытался достроить таблицу с такими натяжками и найти в ней место для мирового эфира. Все эти поиски, которые предпринимал не только Менделеев, привели к «открытию» множества фантомных, несуществующих элементов.

Атомный вес и прочее низкоуровневое устройство элементов

В группах элементов, которые Менделеев выстроил в таблицу, уже прослеживалось сродство химических свойств в вертикальном направлении. В правом верхнем углу таблицы оказалось сгруппировано большинство неметаллов, но отдельные неметаллы и полуметаллы (мышьяк, сурьма, теллур, йод) находятся и в нижних рядах таблицы. Именно в паре теллур и йод Менделеев сделал первое исключение из возрастания атомной массы, но в пользу периодического закона: йод оказался легче теллура, но по химическим свойствам теллур очевидно сближался с серой и селеном, а не с бромом и хлором – напротив, более похожими на йод. 

Здесь Менделеев сделал первый шаг к пониманию делимости атома. В большинстве клеток периодической системы находится несколько сортов атомов (позже названных “изотопами”), в которых количество протонов совпадает (количество протонов равно номеру в таблице), а количество нейтронов – отличается. Соответственно, в среднем в теллуре преобладают атомы с большим количеством нейтронов, а в йоде – с малым. Концепцию изотопов только в 1913 году сформулировал Фредерик Содди (1877-1956), о чем блестяще рассказал в своей нобелевской лекции в 1922 году.

К середине XIX века, когда уже давно были открыты уран (1789) и торий (1828), еще не было ни малейшего понятия и о радиоактивности (случайно обнаружена Антуаном Анри Беккерелем в 1896 году – образцы урана в ящике его рабочего стола засветили фотопленку, на которой лежали). Радиоактивность обусловлена нестабильностью некоторых атомных ядер и лишь опосредованно зависит от тяжести изотопов. Действительно, последним элементом, имеющим стабильный изотоп, является свинец (атомная масса 208, атомный номер 82). До начала XXI века таковым считался висмут (атомный номер 83), но в 2003 году было доказано, что висмут-209 также радиоактивен, превращается в таллий-205, но период полураспада этого изотопа на порядки превышает нынешний возраст Вселенной.  

Поскольку Менделеев на момент создания своей таблицы не догадывался о существовании изотопов, он также не вполне понимал, что за элементы могут находиться между водородом (атомная масса 1,008) и литием (атомная масса 6,939). Он полагал, что водород дает начало полноценному нулевому периоду таблицы и, возможно, именно в этом периоде окажутся один или несколько элементов, из которых состоит мировой эфир. В 1902 году Менделеев написал обстоятельную статью «Попытка химического понимания мирового эфира». В статье он определяет эфир как «жидкость невесомая, упругая, наполняющая пространство, проникающая во все тела и признаваемая физиками за причину света, тепла, электричества и проч.». В этой статье он уже пытается примирить концепцию мирового эфира с открытой незадолго до того радиоактивностью и сравнивает атомы с «вихревыми кольцами», а не с твердыми неделимыми «зернами», какими их представлял Джон Дальтон, в 1809 году доказавший, что атомы – это физическая реальность, а не умозрительный древнегреческий конструкт. Тем не менее, косвенные доказательства существования эфира Менделеев «получил» уже в конце 1860-х. Об этом он также упоминает в статье. Ниже я вернусь к этой статье, так как в ней Менделеев высказывает провидческие идеи о природе элементарных частиц.

В 1868 году видный американский ученый Норман Локьер, основатель журнала «Nature», открыл в солнечном спектре новый элемент с ранее не известными эмиссионными линиями, который назвал «гелием».  В версиях таблицы Менделеева ни от 1869, ни от 1871 года (приведена выше) гелий не указан, так как Дмитрий Иванович не представлял, в какую группу его отнести. Все вещества на Солнце существуют в форме ионизированного газа, поэтому по одной лишь спектральной линии было сложно понять, что представляет собой гелий при комнатной температуре. Но в вышеупомянутой статье Менделеев уже упоминает как о свойствах гелия (в 1881 году выделен Луиджи Пальмьери из газа вулканических фумарол, позже получен шведскими химиками в количестве, достаточном для установления атомного веса), так и о свойствах аргона – обнаружен Уильямом Рамзаем в 1894 году в ходе последовательного вымораживания воздуха. Менделеев указывает, что и гелий, и аргон обладают выраженной химической «недеятельностью», то есть, не вступают в химические соединения с другими известными элементами. Не вполне понимая устройство атома, Менделеев допускал, что гелий является не началом восьмой группы (благородные газы с целиком заполненной внешней электронной оболочкой), а окончанием нулевого периода, за которым следует водород.

Открытие Локьера стимулировало и других ученых направить спектроскоп в небо и искать там новые элементы, явно «иной» природы, нежели «земли» и металлы, которые в конце XIX века открывались при помощи минералогии. Непонимание природы электронных оболочек (электрон был открыт только в 1898 году), а также непонимание того, из чего именно складывается атомный вес «неделимого» атома привело к нескольким заметным псевдооткрытиям. Наиболее известным из них является «элемент» короний. Линии этого «элемента» были обнаружены в 1869 году в солнечной короне Уильямом Харкнессом и Чарльзом Янгом. К 1887 году научное сообщество опровергло «мнения скептиков» относительно того, что обнаруженный элемент является сильно ионизированными атомами железа (в действительности это были именно запредельно ионизированные атомы железа) – и он был назван «коронием».  Более того, в 1898 году итальянский ученый Рафаэлло Насини даже заявил, что выделил короний из фумарол Везувия – таким образом, продолжая указывать на его сходство с гелием.

Менделеев ухватился за идею корония, так как, казалось, вот и начал достраиваться нулевой период таблицы. В конце 1860-х – начале 1870-х он полагал, что гелий должен быть легче водорода и иметь дробный атомный вес. Но, когда атомный вес гелия был уточнен (4,00), Менделеев допустил, что короний является благородным газом, который расположен над гелием, и масса его составляет около 0,4 от массы водорода. Также Менделеев предположил, что левее корония должен находиться и другой химически нейтральный элемент с дробной массой (около 0,17), который он назвал «ньютонием»:   

…я прибавляю в последнем видоизменении распределения элементов по группам и рядам не только нулевую группу, но и нулевой ряд, и на место в нулевой группе и в нулевом ряде помещён элемент x (мне бы хотелось предварительно назвать его «ньютонием» — в честь бессмертного Ньютона), который и решаюсь считать, во-первых, наилегчайшим из всех элементов, как по плотности, так и по атомному весу, во-вторых, наибыстрее движущимся газом, в-третьих, наименее способным к образованию с какими-либо другими атомами или частицами определенных сколько-либо прочных соединений, и, в-четвертых, — элементом, всюду распространённым и всё проникающим, как мировой эфир.

Вот как выглядела периодическая система в приложении к этой статье, экземпляр 1905 года (извините за качество):

Здесь рамзаевские благородные газы находятся по левому, а не по правому краю таблицы. Также здесь предусмотрены нулевой период и первый период с водородом, где левее водорода оставлена клетка для благородного газа. Вероятно, через x Менделеев обозначает короний, а через y – ньютоний. При этом, в нулевом периоде должны располагаться элементы, из которых состоит мировой эфир.

Поиски необычных «небесных» элементов продолжались и в XX веке.

Одной из наиболее заметных «находок» такого рода был небулий, об «обнаружении» которого в эмиссионных линиях диффузных туманностей в 1898 году сообщала Маргарет Хаггинс. Предполагалось, что атомный вес небулия составляет около 2,74; соответственно, этот элемент должен был находиться между водородом (1) и гелием (4) и представлять собой нечто вроде «надкислорода».

Также в этом ряду заслуживают внимания протофтор («сверхлегкий галоген», предположительно расположенный в нулевом периоде выше фтора) и, в особенности, нейтроний.  Нейтроний был теоретически предсказан в 1926 году немецким химиком Андреасом фон Антропоффым. Антропофф предположил, что этот элемент должен иметь вес примерно около 0,1 от веса водорода, практически не вступать в химические соединения и быть при этом всепроникающим.

Заключение

Эпоха этих странных открытий практически закончилась к началу 1930-х. В 1932 году Джеймс Чедвик открыл нейтрон, в 1928 году Поль Дирак предположил о существовании позитрона, и в том же 1932 году существование позитрона подтвердил американский физик Карл Андерсон. 1930-е годы стали первым ключевым периодом, в который изучались механизмы радиоактивности, а в 1936 году было открыто деление ядра урана.

Стало понятно, что химических элементов с дробной массой менее единицы не бывает. Практическое и теоретическое изучение изотопов позволило понять, что ядро атома, состоящее из протонов и нейтронов – не точечное, а имеет некоторую конфигурацию. Именно это осознание позволило заполнить две последние клетки в основной части таблицы Менделеева (до урана). Это были технеций (№ 43, открыт в Италии в 1937 году) и прометий (№ 61, открыт в США в 1945-1946 годах).

Тем не менее, сделанный исторический экскурс наводит меня на мысли, что описанные гипотезы Менделеева и других химиков XIX века привели не столько к неизбежному развенчанию теории мирового эфира и окончательному уточнению верхнего предела периодической системы элементов, сколько к предвосхищению элементарных частиц. Действительно, материя может существовать в виде частиц, сравнимых по размеру и массе с атомом водорода (протоном), но при этом инертных. Ньютоний подобен нейтрону, а нейтроний – нейтрино; кстати, для нейтрония было даже гипотетически указано свойство проникновения через любые вещества, которым так знамениты нейтрино. Более того, сегодня уже известно, что свободные нейтроны имеют период полураспада около 10 минут. Также существует гипотеза, что свободные нейтроны могут объединяться в своеобразные «изотопы» – динейтроны, тринейтроны и в особенности тетранейтроны; есть данные, что такие экзотические частицы могли быть экспериментально получены в 2016 году.

Разрозненные естественнонаучные ошибки и выдача желаемого за действительное редко могут объединиться в подобие новой научной теории. Но отчаянные попытки Менделеева открыть мировой эфир и концептуализировать мировой эфир, возможно, подвели его к идеям, которые могли бы предвосхитить открытия Резерфорда, Дирака, Ферми и огромную часть физики, а не химии XX века.  

применение, свойства и химические характеристики

Природа-мать обогатила человечество полезными химическими элементами. Некоторые из них скрыты в ее недрах и содержатся в относительно малом количестве, но их значение очень существенно. Одним из таких является вольфрам. Применение его обусловлено особыми свойствами.

История происхождения

XVIII век – век открытия таблицы Менделеева – стал основополагающим и в истории этого металла.

Ранее принималось существование некоего вещества, входящего в состав минеральных пород, которое мешало выплавке из них нужных металлов. К примеру, получение олова было затруднено, если в руде содержался такой элемент. Разность температур плавления и химические реакции приводили к образованию шлаковой пены, что уменьшало количество оловянного выхода.

В VIII веке металл был последовательно открыт шведским ученым Шееле и испанцами братьями Элюар. Произошло это вследствие химических экспериментов по окислению минеральных пород – шеелита и вольфрамита.

Зарегистрирован в периодической системе элементов в соответствии с атомным номером 74. Редкий тугоплавкий металл с атомной массой 183,84 – это вольфрам. Применение его обусловлено необычными свойствами, открытыми уже в течение XX века.

Где искать?

По количеству в недрах земли он является «малонаселяющим» и занимает 28-е место. Является компонентом около 22 различных минералов, однако существенное значение для его добычи имеют только 4 из них: шеелит (содержит около 80 % триоксида), вольфрамит, ферберит и гюбнерит (имеют в составе по 75-77 % каждый). В составе руд чаще всего содержатся примеси, в некоторых случаях производится параллельное «извлечение» таких металлов, как молибден, олово, тантал и проч. Наибольшие залежи находятся в Китае, Казахстане, Канаде, США, также есть в России, Португалии, Узбекистане.

Как получают?

В связи с особыми свойствами, а также малым содержанием в породах, технология получения чистого вольфрама достаточно сложная.

  1. Магнитная сепарация, электростатическая сепарация или флотация с целью обогащения руды до 50-60 % концентрации
  2. Выделение 99 % окиси путем химических реакций со щелочными или кислотными реагентами и поэтапного очищения получаемого осадка.
  3. Восстановление металла с помощью углерода или водорода, выход соответствующего металлического порошка.
  4. Изготовление слитков или порошковых спеченных брикетов.

Одним из важных этапов получения металлургической продукции является порошковая металлургия. Она основана на смешивании порошкообразных тугоплавких металлов, их прессовании и последующем спекании. Таким образом получают большое количество технологически важных сплавов, в том числе применение которому найдено в основном в промышленном производстве режущих инструментов повышенной мощности и стойкости.

Физические и химические свойства

Вольфрам – тугоплавкий и тяжелый металл серебристого цвета с объёмно-центрированной кристаллической решеткой.

  • Температура плавления – 3422 ˚С.
  • Температура кипения – 5555 ˚С.
  • Плотность – 19,25 г/см 3 .

Является хорошим проводником электрического тока. Не магнитится. Некоторые минералы (например, шеелит) люминесцентные.

Стоек к влиянию кислот, агрессивных веществ в среде высоких температур, коррозии и старению. Деактивации влияния отрицательных примесей в сталях, улучшению ее жаропрочности, коррозионной стойкости и надежности также способствует вольфрам. Применение таких железоуглеродистых сплавов оправдано их технологичностью и износостойкостью.

Механические и технологические свойства

Вольфрам – твердый, прочный металл. Его твердость составляет 488 НВ, предел прочности – 1130-1375 МПа. В холодном состоянии не пластичен. При температуре 1600 ˚С повышается пластичность до состояния абсолютной податливости к обработке давлением: ковке, прокатке, волочению. Известно, что 1 кг этого металла позволяет изготавливать нить общей длиной до 3 км.

Обработка резанием затруднена в силу чрезмерной твердости и хрупкости. Для сверления, точения, фрезерования используются твердосплавные вольфрамокобальтовые материалы, изготовленные методом порошковой металлургии. Реже, при низких скоростях и особых условиях, применяются инструменты из быстрорежущей легированной вольфрамсодержащей стали. Стандартные принципы резки неприменимы, так как оборудование чрезвычайно быстро изнашивается, а обрабатываемый вольфрам растрескивается. Применяются следующие технологии:

  1. Химическая обработка и пропитка поверхностного слоя, в том числе использование с этой целью серебра.
  2. Нагрев поверхности с помощью печей, газового пламени, электрического тока силой 0,2 А. Допустимая температура, при которой происходит некоторое повышение пластичности и, соответственно, улучшается резка, – 300-450 ˚С.
  3. Резание вольфрама с применением легкоплавких веществ.

Заточку и шлифование целесообразно проводить с помощью алмазных и реже – корундовых.

Сварка данного тугоплавкого металла производится в основном под действием электрической дуги, вольфрамовых или угольных электродов в среде инертных газов или жидких защит. Также возможно применение контактной сварки.

Этот особенный химический элемент обладает характеристиками, которые отличают его в общей массе. Так, к примеру, характеризуясь высокой теплостойкостью и износостойкостью, он повышает качество и режущие свойства легированных вольфрамсодержащих сталей, а высокая температура плавления позволяет изготавливать нити накала для лампочек и электроды для сварки.

Применение

Редкость, необычность и важность обуславливают широкое использование в современной технике металла под названием Tungsten – вольфрам. Свойства и применение оправдывают высокую стоимость и востребованность. Высокие показатели температуры плавления, твердости, прочности, жаростойкости и стойкости к химическим воздействиям и коррозии, износостойкости и резальных особенностей – вот основные его козыри. Варианты использования:

  1. Нити накаливания.
  2. с целью получения быстрорежущих, износостойких, жаростойких и жаропрочных железоуглеродистых сплавов, находящих применение для производства сверл и других инструментов, пуансонов, пружин и рессор, рельс.
  3. Изготовление «порошковых» твердых сплавов, применяемых в основном в качестве особо износостойких режущих, буровых или прессовочных инструментов.
  4. Электроды для аргонодуговой и контактной сварки.
  5. Изготовление деталей для рентгеновской и радиотехники, различных технических ламп.
  6. Специальные светящиеся краски.
  7. Проволока и детали для химической промышленности.
  8. Различная практичная мелочевка, к примеру, мормышки для рыбалки.

Приобретают популярность различные сплавы, в состав которых входит вольфрам. Область применения таких материалов порой удивляет – начиная от тяжелого машиностроения и заканчивая легкой промышленностью, где изготавливаются ткани с особыми свойствами (например, огнестойкие).

Универсальных материалов не существует. Каждый известный элемент и созданные сплавы отличаются своей уникальностью и необходимостью для определенных сфер жизни и промышленности. Однако некоторые из них обладают особыми свойствами, делающими ранее неосуществимые процессы возможными. Одним из таких металлов является вольфрам. Применение его недостаточно широко, как у стали, но каждый из вариантов предельно полезен и необходим человечеству.

Вольфрам – это химический элемент 4-й группы, имеющий атомный номер 74 в периодической системе Дмитрия Ивановича Менделеева, обозначается W (Wolframium). Металл был открыт и выделен двумя испанскими учеными-химиками братьями д”Элуяр в 1783 году. Само название “Wolframium” перешло на элемент с ранее известного минерала вольфрамит, который был известен ещё в XVI в., его тогда называли “волчья пена”, или “Spumalupi” на латыни, на немецком языке данное словосочетание звучит как “WolfRahm” (Вольфрам). В настоящее время в США, Франции, Великобритании и некоторых других странах для наименования вольфрама используется название “tungsten” (от шведского tungsten, что переводится как “тяжелый камень”).

Вольфрам – твердый переходный металл серого цвета. Основное применение вольфрама – роль основы в тугоплавких материалах в металлургии. Вольфрам является крайне тугоплавким, в нормальных условиях металл химически стоек.

От всех других металлов вольфрам отличается необычной твердостью, тяжестью и тугоплавкостью. Плотность данного металла почти вдвое больше чем у свинца, если быть точным, то в 1,7 раза. При всем этом атомная масса вольфрама ниже и имеет значение 184 против 207 у свинца.

Вольфрам – металл светло-серого цвета, показатели температуры плавления и кипения у данного металла самые высокие. Благодаря пластичности и тугоплавкости вольфрама есть возможность его использования в качестве нитей накаливания осветительных приборов, в кинескопах, а также в других вакуумных трубках.

Известны двадцать вольфрамовых минералов. Самые распространенные: минералы группы шеелита вольфрамита, которые имеют промышленное значение. Реже можно встретить сульфид вольфрамита, т.е. тунгстенсит (WS2) и окисноподобные соединения – ферро – и купротунгстит, тунгстит, гидротунгстит. Широко распространены вады, псиломеланы с высоким содержанием вольфрама.

вольфрамовая нить фюзеляж самолет

В зависимости от условия залеганий, морфологии и типа вольфрамовых месторождений при их разработке используются открытые, подземные, и комбинированные способы.

В настоящее время нет методов получения вольфрама непосредственно из концентратов. В связи с этим сначала из концентрата выделяют промежуточные соединения, а из них потом получают металлический вольфрам. Выделение вольфрама включает: разложение концентратов, затем переход металла в соединения, из которых он отделяется от остальных сопровождающих его элементов. Выделение вольфрамовой кислоты, т.е. чистого химического соединения вольфрам, продолжается последующим производством вольфрама в металлическом виде.

Вольфрам используется в производстве машин и оборудования металлообрабатывающей, строительной и горнодобывающей промышленности, при изготовлении светильников и ламп, в транспорте и электронной индустрии, в химической промышленности и прочих сферах.

Изготовленный из вольфрамовой стали инструмент способен выдерживать огромные скорости интенсивнейших процессов в металлообработке. Скорость резания с использованием такого инструмента обычно измеряется в десятках метров за секунду.

Вольфрам довольно слабо распространен в природе. Содержание металла в земной коре по массе составляет около 1,3·10 ?4 %. Основными минералами, содержащими вольфрам, являются природные вольфраматы: шеелит, первоначально называемый тунгстеном, и вольфрамит.

Производство вольфрама

Первой стадией при получении вольфрама является обогащение руды, т.е. отделение ценных компонентов из основной рудной массы, пустой породы. Используются такие же методы обогащения, как и для других тяжелых металлических руд: измельчение и флотация, а затем магнитная сепарация (вольфрамитные руды) и окислительный обжиг. Полученный таким методом концентрат обычно сжигают с избытком соды, приводя вольфрам тем самым в растворимое состояние, т.е. в вольфрамит натрия.

Другой метод получения данного вещества – это выщелачивание. Вольфрам извлекается при помощи содового раствора при повышенной температуре и под давлением, затем следует нейтрализация и выпадение осадка вольфрамата кальция, т.е. шеелита. Шеелит получают потому, что из него довольно легко добыть очищенную окись вольфрама.

CaWO 4 > H 2 WO 4 или (NH 4) 2 WO 4 > WO 3

Окись вольфрама получают еще и через хлориды. Концентрат вольфрама обрабатывают газообразным хлором при повышенной температуре. При этом образуются хлориды вольфрама, которые путем возгонки легко отделяются от других хлоридов. Полученный хлорид можно пустить на получение окиси либо сразу добывать из него металл.

На следующем этапе окиси и хлориды преобразуются в металлический вольфрам. Для восстановления вольфрамовой окиси лучше всего использовать водород. При таком восстановлении металл получается наиболее чистым. Восстановление окиси проходит в специальной трубчатой печи, где “лодка” с WO 3 продвигается через несколько температурных зон. Навстречу “лодочке” поступает сухой водород, Восстановление оксида происходит в горячих (450-600°C) и холодных зонах (750-1100°C). В холодных зонах происходит восстановление до WO 2 , а дальше – до металла. С течением времени прохождения по горячей зоне, крупицы порошкового вольфрама изменяют свой размер.

Восстановление может проходить не только под при подаче водорода. Часто используется уголь. За счет твердого восстановителя производство упрощается, но температура в данном случае должна достигать 1300°C. Сам уголь и примеси, которые в нем всегда содержатся, вступая с вольфрамом в реакцию, образуют карбиды др. соединения. В результате металл загрязняется. А ведь в электротехнической отрасли используется только высококачественный вольфрам. Даже 0,1% примеси железа делают вольфрам для изготовления наиболее тонкой проволоки, т.к. он становится намного более хрупким.

Выделение вольфрама из хлоридов основывается на пиролизе. Вольфрам и хлор образуют некоторые соединения. Избыток хлора позволяет всех их перевести в WCl6, а он в свою очередь при температуре 1600°C разлагается на хлор и вольфрам. Если присутствует водород, процесс начинается идти при 1000°C.

Именно так получают вольфрам в виде порошка, который потом прессуется при высокой температуре в токе водорода. Первая стадия прессовки (нагревание примерно до 1100-1300°C) дает ломкий пористый слиток. Затем прессование продолжается, а температура начинает повышаться почти до температуры плавления вольфрама. В такой среде металл начинает становиться сплошным и постепенно приобретает свои качества и свойства.

В среднем 30% получаемого в промышленности вольфрама – это вольфрам из вторсырья. Вольфрамовый лом, опилки, стружки и порошок окисляют и переводят в паравольфрамат аммония. Как правило, лом режущих сталей утилизируется на предприятии, производящем эти же стали. Лом из электродов, ламп накаливания и химических реактивов почти нигде не перерабатывают.

Вольфрам – это химический элемент 4-й группы, имеющий атомный номер 74 в периодической системе Дмитрия Ивановича Менделеева, обозначается W (Wolframium). Металл был открыт и выделен двумя испанскими учеными-химиками братьями д’Элуяр в 1783 году. Само название «Wolframium» перешло на элемент с ранее известного минерала вольфрамит, который был известен ещё в XVI в., его тогда называли «волчья пена», или «Spuma lupi» на латыни, на немецком языке данное словосочетание звучит как «Wolf Rahm» (Вольфрам). Наименование было связано с тем фактом, что вольфрам, во время сопровождения оловянных руд, существенно мешал выплавке олова, т.к. переводил олово в пену шлаков (об этом процессе стали говорить: «Пожирает олово как волк овцу!»). В настоящее время в США, Франции, Великобритании и некоторых других странах для наименования вольфрама используется название «tungsten» (от шведского tung sten, что переводится как «тяжелый камень»).

Вольфрам – твердый переходный металл серого цвета. Основное применение вольфрама – роль основы в тугоплавких материалах в металлургии. Вольфрам является крайне тугоплавким, в нормальных условиях металл химически стоек.

От всех других металлов вольфрам отличается необычной твердостью, тяжестью и тугоплавкостью. С давних времен в народе бытует выражение «тяжелый как свинец» или «тяжелее свинца», «свинцовые веки» и т.д. Но правильнее было бы использовать слово «вольфрам» в данных аллегориях. Плотность данного металла почти вдвое больше чем у свинца, если быть точным, то в 1,7 раза. При всем этом атомная масса вольфрама ниже и имеет значение 184 против 207 у свинца.

Вольфрам – металл светло-серого цвета, показатели температуры плавления и кипения у данного металла самые высокие. Благодаря пластичности и тугоплавкости вольфрама есть возможность его использования в качестве нитей накаливания осветительных приборов, в кинескопах, а также в других вакуумных трубках.

Известны двадцать вольфрамовых минералов. Самые распространенные: минералы группы шеелита вольфрамита, которые имеют промышленное значение. Реже можно встретить сульфид вольфрамита, т.е. тунгстенсит (WS2) и окисноподобные соединения – ферро – и купротунгстит, тунгстит, гидротунгстит. Широко распространены вады, псиломеланы с высоким содержанием вольфрама.

В зависимости от условия залеганий, морфологии и типа вольфрамовых месторождений при их разработке используются открытые, подземные, и комбинированные способы.

В настоящее время нет методов получения вольфрама непосредственно из концентратов. В связи с этим сначала из концентрата выделяют промежуточные соединения, а из них потом получают металлический вольфрам. Выделение вольфрама включает: разложение концентратов, затем переход металла в соединения, из которых он отделяется от остальных сопровождающих его элементов. Выделение вольфрамовой кислоты, т.е. чистого химического соединения вольфрам, продолжается последующим производством вольфрама в металлическом виде.

Вольфрам используется в производстве машин и оборудования металлообрабатывающей, строительной и горнодобывающей промышленности, при изготовлении светильников и ламп, в транспорте и электронной индустрии, в химической промышленности и прочих сферах.

Изготовленный из вольфрамовой стали инструмент способен выдерживать огромные скорости интенсивнейших процессов в металлообработке. Скорость резания с использованием такого инструмента обычно измеряется в десятках метров за секунду.

Вольфрам довольно слабо распространен в природе. Содержание металла в земной коре по массе составляет около 1,3·10 −4 %. Основными минералами, содержащими вольфрам, являются природные вольфраматы: шеелит, первоначально называемый тунгстеном, и вольфрамит.

Биологические свойства

Биологическая роль вольфрама незначительна. Вольфрам своими свойствами очень напоминает молибден, но, в отличие от последнего, вольфрам – не эссенциальный элемент. Несмотря на данный факт, вольфрам вполне способен заменять молибден у животных и растений, в составе бактерий, при этом он ингибирует активность Moзависимых ферментов, к примеру, ксантиноксидазы. Вследствие накопления солей вольфрама у животных снижаются уровни мочевой кислоты и повышается уровень гипоксантина и ксантина. Вольфрамовая пыль, как и другие металлические пыли, раздражает дыхательные органы.

В организм человека в среднем за сутки поступает с пищей примерно 0,001-0,015 миллиграммов вольфрама. Усвояемость самого элемента, как и вольфрамовых солей, в ЖКТ человека равняется 1-10 %, слаборастворимых вольфрамовых кислот – до 20 %. Вольфрам в основном накапливается в костной ткани и почках. В костях содержится примерно 0,00025мг/кг, а в крови человека около 0,001мг/л вольфрама. Металл обычно выводится из организма естественным путем, с мочой. Но 75% радиоактивного изотопа вольфрама 185W выводится с калом.

Пищевые источники вольфрама, как и его суточная потребность, пока не изучены. Токсичная доза для человеческого организма пока не выявлена. Летальный исход у крыс наступает от немногим более 30 мг вещества. В медицине считается, что вольфрам не обладает метаболическими, канцерогенными и тератогенными действиями на человека и животных.

Индикатор элементного статуса вольфрама внутри человеческого организма: моча, цельная кровь. По понижению уровня вольфрама в крови данные отсутствуют.

Повышенное содержание вольфрама в организме чаще всего возникает у работников металлургических заводов, занятых в производстве тугоплавких и термоустойчивых, материалов, легированных сталей, а также у людей, вступивших в контакт с карбидом вольфрама.

Клинический синдром «болезнь тяжелых металлов» или пневмокониоз могут стать следствием хронического поступления вольфрамовой пыли в организм. Признаками могут служить появление кашля, нарушений дыхания, развитие атопической астмы и изменений внутри легких. Вышеописанные синдромы обычно стихают после длительного отдыха, и просто в отсутствии прямого контакта с ванадием. В самых тяжелых случаях при запоздалом диагностировании заболевания развивается патология «легочное сердце», эмфизема и фиброз легких.

«Болезни тяжелых металлов» и предпосылки ее возникновения обычно появляются в результате воздействия нескольких разновидностей металлов и солей (например, кобальт, вольфрам и др.). Как было установлено, совместное воздействие вольфрама и кобальта на организм человека усиливает губительное влияние на легочную систему. Комбинирование вольфрамовых и кобальтовых карбидов может вызвать местное воспаление и контактный дерматит.

На современном этапе развития медицины не существует эффективных способов ускоренного метаболизма или выведения группы металлических соединений, способных спровоцировать появление «болезни тяжелых металлов». Именно поэтому так важно постоянно проводить профилактические мероприятия и своевременно выявлять людей с высокой чувствительностью к тяжелым металлам, проводить диагностирование на начальной стадии заболевания. Все эти факторы определяют дальнейшие шансы на успех лечения патологии. Но в отдельных случаях, при необходимости, применяется терапия комплексообразователями и симптоматическое лечение.

Более чем половина (а точнее 58 %) всего производимого вольфрама используется в изготовлении карбида вольфрама, а почти четверть (если точнее, то 23 %) используется при производстве различных сталей и сплавов. На изготовление продукции вольфрамового «проката» (сюда относятся нити ламп накаливания, электрические контакты и др.) приходится примерно 8 % потребляемого в мире вольфрама, а остальные 9 % используется для получения катализаторов и пигментов.

Нашедшая применение в электрических лампах вольфрамовая проволока, недавно обрела новый профиль: предложено использовать ее в качестве режущего инструмента при обработке хрупких материалов.

Высокая прочность и хорошая пластичность вольфрама позволяют изготавливать из него уникальные в своем роде предметы. К примеру, из данного металла можно вытянуть настолько тонкую проволоку, что 100 км этой проволоки будут иметь массу всего 250 кг.

Расплавленный жидкий вольфрам мог бы оставаться в таком состоянии даже вблизи поверхности самого Солнца, ведь температура кипения металла выше 5500 °С.

Многие знают, что бронза состоит из меди, цинка и олова. Но, так называемая вольфрамовая бронза не только не является бронзой по определению, т.к. ни одного из вышеописанных металлов не содержит, она вообще не является сплавом, т.к. в ней отсутствуют чисто металлические соединения, а натрий и вольфрам окислены.

Получить персиковую краску было очень трудно, а зачастую и вовсе невыполнимо. Это и не красный, и не розовый цвет, а какой-то промежуточный, да еще и с зеленоватым оттенком. Придание гласит, что для получения этой краски пришлось использовать более 8000 попыток. В XVII веке персиковой краской украшали лишь самые дорогие изделия из фарфора для тогдашнего китайского императора на специальном заводе в провинции Шаньси. Но когда спустя какое-то время удалось раскрыть секрет редкой краски, оказалось что в ее основе лежит ни что иное, как окись вольфрама.

Это произошло в 1911 году. В провинцию Юньнань из Пекина приехал студент, его звали Ли. День за днем он пропадал в горах, пытаясь отыскать какой-то камень, как он пояснил, это был оловянный камень. Но у него ничего не получалось. Хозяин дома, в котором поселился студент Ли, жил с молодой дочерью по имени Сяо-ми. Девушка очень жалела неудачливого студента и вечером, во время ужина, рассказывала ему просте незамысловатые истории. Одна история повествовала о необычной печи, которая была построена из каких-то темных камней, что срывались прямо со скалы и укладывались на заднем дворе их дома. Данная печь оказалась довольно удачной, а главное прочной, она многие годы исправно служила хозяевам. Молодая Сяо-ми даже преподнесла в подарок студенту даже один такой камень. Это был обкатанный, тяжелый, как свинец камень коричневого цвета. Позже оказалось, что этот камень был чистым вольфрамитом. ..

В 1900 году на открытии всемирной металлургической выставки в Париже были впервые продемонстрированы совершенно новые экземпляры быстрорежущей стали (сплав стали с вольфрамом). Буквально сразу после этого вольфрам стали широко использовать в металлургической отрасли всех высокоразвитых стран. Но существует довольно интересный факт: впервые вольфрамовая сталь была изобретена в России еще в 1865 г. на Мотовилихском заводе на Урале.

В начале 2010 года в руки пермских уфологов попал интересный артефакт. Предполагается, что это обломок космического корабля. Проведенный анализ обломка показал, что предмет почти полностью состоит из чистого вольфрама. Всего 0,1% состава приходится на редкие примеси. По словам ученых, из чистого вольфрама изготавливают сопла ракет. Но, пока не удается объяснить один факт. На воздухе вольфрам быстро окисляется и ржавеет. Но данный обломок почему-то не поддается коррозии.

История

Само слово «вольфрам» имеет немецкое происхождение. Раньше вольфрамом называли не сам металл, а его главный минерал, т. е. к вольфрамит. Некоторые предполагают, что тогда данное слово использовалось почти как бранное. С начала 16 до второй половины 17 века вольфрам считался минералом олова. Хотя он действительно довольно часто сопутствует оловянным рудам. Но вот из руд, в состав которых входил вольфрамит, олова выплавлялось намного меньше. Как будто кто-то или что-то «пожирало» полезное олово. Отсюда и пошло название нового элемента. По-немецки Вольф (Wolf ) значит волк, а Рам (Ramm) в переводе с древнего германского значит баран. Т.е. выражение «съедает олово, как волк барашка», и стало названием металла.

Известный химический реферативный журнал США или справочные издания по всем химическим элементам Меллора (Англия) и Паскаля (Франция) не содержат в себе даже упоминания о таком элементе как вольфрам. Химический элемент под номером 74 у них называется тунгстеном. Символ W, которым обозначается вольфрам, получил широкое распространение лишь в последние несколько лет. Во Франции и в Италии еще совсем недавно элемент обозначался буквами Tu , т. е. первыми буквами слова tungstene.

Основы такой путаницы заложены в истории открытия элемента. В 1783 году испанские ученые-химики братья Элюар сообщили, что им удалось открыть новый химический элемент. В процессе разложения азотной кислотой саксонского минерала «вольфрам», им удалось получить «кислую землю», т.е. желтый осадок окиси неизвестногометалла, осадок оказался растворим в аммиаке. В исходном материале данная окись была вместе с окислами марганца и железа. Братья Элюар назвали данный элемент вольфрамом, а минерал, из которого был добыт металл, вольфрамитом.

Но братьев Элюар нельзя на все 100% назвать первооткрывателями вольфрама. Безусловно, они первыми сообщили о своем открытии в печати, но… В 1781 году, за два года до открытия братьев, знаменитый шведский химик Карл Вильгельм Шееле нашел точь-в-точь такую же «желтую землю» в процессе обработки азотной кислотой другого минерала. Его ученый назвал просто «тунгстен» (в переводе с шведского tung – тяжелый, sten – камень, т. е. «тяжелый камень»). Карл Вильгельм Шееле нашел, что «желтая земля» отличается по своему цвету, а также по другим свойствам, от аналогичной молибденовой. Ученый также узнал, что в самом минерале она связывалась с окисью кальция. В честь Шееле название минерала «тунгстен» было изменено на «шеелит». Интересно, что один из братьев Элюар являлся учеником Шееле, в 1781 году он работал в лаборатории учителя. Делить открытие ни Шееле, ни братья Элюар не стали. Шееле просто не претендовал на данное открытие, а братья Элюар не стали настаивать на приоритете своего первенства.

Многие слышали о так называемых «вольфрамовых бронзах». Это очень красивые внешне металлы. Синяя вольфрамовая бронза имеет следующий состав Na2O · WO2 ·, а золотистая – 4WO3Na2O · WO2 · WO3; фиолетовая и пурпурно-красная занимают промежуточное положение, в них соотношение WO3 к WO2 меньше четырех, и больше единицы. Как показывают формулы, в этих веществах нет ни олова, ни меди, ни цинка. Это не бронзы, и вовсе не сплавы, т. к. в них даже нет металлических соединений, а натрий и вольфрам здесь окислены. Такие «бронзы» напоминают настоящую бронзу не только внешне, но и своими свойствами: твердость, устойчивость к химическим реагентам, большая электропроводность.

В давние времена персиковый цвет был одним из самых редких, говорили, что для его получения пришлось провести 8000 опытов. В XVII веке в персиковый цвет окрашивали самые дорогие изделия из фарфора китайского императора. Но после раскрытия секрета этой краски неожиданно оказалось, что основу ее составляла окись вольфрама.

Нахождение в природе

Вольфрам слабо распространен в природе, содержание металла в земной коре составляет 1,3·10 -4 % по массе. Вольфрам в основном встречается в составе сложных окисленных соединений, которые образованы трехокисью вольфрама WO3, а также окислами железа и кальция или марганца, иногда меди, свинца, тория и различных редкоземельных элементов. Самый распространенный минерал вольфрамит является твердым раствором вольфраматов, т. е. солей вольфрамовой кислоты, марганца и железа (nMnWO 4 · mFeWO 4). Раствор представляет собой твердые и тяжелые кристаллы черного или коричневого цвета, в зависимости от преобладания различных соединений в составе раствора. Если больше соединений марганца (гюбнерит), кристаллы будут черными, если же преобладают соединения железа (ферберит), раствор будет коричневым. Вольфрамит отлично проводит электрический ток и является парамагнитным

Что касается других минералов вольфрама, промышленное значение имеет шеелит, т.е. вольфрамат кальция (формула CaWO 4). Минерал образует блестящие кристаллы светло-желтого, а иногда и почти белого цветов. Шеелит совершенно не магнитен, зато он обладает другой особенностью – способность к люминесценции. После ультрафиолетового освещения в темноте он будет флуоресцировать ярким синим цветом. Наличие примеси молибдена меняет окраску свечения, она изменяется на бледно-синюю, иногда на кремовую. Благодаря данному свойству можно без особого труда обнаружить геологические залежи минерала.

Обычно месторождения вольфрамовой руды связано с областью распространения гранита. Крупные кристаллы шеелита или вольфрамита – это большая редкость. Обычно минералы просто вкраплены в гранитные породы. Извлекать вольфрам из гранита довольно трудно, т.к. его концентрация обычно составляет не более 2%. Всего известно не более 20-ти минералов вольфрама. Среди них можно выделить штольцит ирасоит, которые представляют собой две разные кристаллические модификации вольфрамата свинца PbWO 4 . Остальные минералы – это продукты разложения или вторичные формы обычных минералов, например, шеелита и вольфрамита (гидротунгстит, который является гидратированным оксидом вольфрама, образовался из вольфрамита; вольфрамовая охра), русселита – минерала содержащего оксиды вольфрама и висмута. Единственным неоксидным минералом вольфрама является тунгстенит (WS 2), в США расположены его основные запасы. Как правило, содержание вольфрама находится в пределах от 0,3% до 1,0% WO 3 .

Все месторождения вольфрама имеют гидротермальное или магматическое происхождение. Шеелит и вольфрамит довольно часто обнаруживают в виде жил, в местах, в которых магма проникла внутрь трещин земной коры. Основная часть месторождений вольфрама сосредоточена в районах молодых горных цепей – Альпы, Гималаи и Тихоокеанский пояс. Крупнейшие месторождения вольфрамита и шеелита находятся в Китае, Бирме, США, России (Урал, Забайкалье и Кавказ), Португалии и Боливии. Ежегодно добыча вольфрамовых руд в мире составляет примерно 5,95·104 т металла, из них 49,5·104 т (или 83%) извлекается в Китае. В России добывают около 3400 т в год, в Канаде – 3000 т в год.

Роль глобального лидера по разработкам вольфрамового сырья играет Китай (месторождение Жианьши составляет 60 процентов китайской добычи, Хуньань – 20 процентов, Юннань – 8 процентов, Гуаньдонь – 6 процентов, Внутренняя Монголия и Гуаньжи – 2% каждое, есть и другие). В России крупнейшие месторождения вольфрамовой руды располагаются в 2-х регионах: на Северном Кавказе (Тырныауз, Кабардино-Балкария) и на Дальнем Востоке. Предприятие в Нальчике перерабатывает вольфрамовую руду в паравольфрамат аммония и оксид вольфрама.

Крупнейший потребитель вольфрама – Западная Европа (30%). США и Китай – по 25%, 12%-13% – Япония. В СНГ ежегодно потребляется около 3000т металла.

Применение

Всего в мире производится примерно 30 тысяч тонн вольфрама в год. Вольфрамовая сталь и другие сплавы с содержанием вольфрама и его карбидов используется при изготовлении танковой брони, оболочек снарядов и торпед, наиболее важных деталей самолетов и двигателей внутреннего сгорания.

В составе самых лучших видов инструментальных сталей непременно присутствует вольфрам. Металлургия поглощает в целом около 95% всего производимого вольфрама. Что характерно для металлургии, используется не только чистый вольфрам, главным образом используется вольфрамболее дешевый – ферровольфрам, т.е. сплав с содержанием вольфрама около 80% и железа около 20%. Его производят в электродуговых печах.

Сплавы вольфрама обладают рядом замечательных качеств. Сплав вольфрама, меди и никеля, как его еще называют «тяжелый» металл, является сырьем при изготовлении контейнеров для хранения радиоактивных веществ. Защитное действие такого сплава на 40% превосходит такое же у свинца. Такой сплав используется и в радиотерапии, ведь при относительно небольшой толщине экрана обеспечивается вполне достаточная защита.

Сплав карбида вольфрама и 16-типроцентного кобальта обладает такой твердостью, что им частично заменяют алмаз в бурении скважин. Псевдосплавы вольфрама с серебром и медью – это отличный материал для выключателей и рубильников в условиях высокого электрического напряжения. Такие изделия служат в 6 раз дольше, чем обычные медные контакты.

Применение чистого вольфрама или сплавов содержащих вольфрам основано, по большей части, на их твердости, тугоплавкости и химической стойкости. Вольфрам в чистом виде широко используется при производстве нитей для электрических ламп накаливания, а также электронно-лучевых трубок, используется при производстве тиглей с целью испарения металлов, используется в контактах автомобильных распределителей зажигания, используется в мишенях для рентгеновских трубок; используется как обмотки и нагревательные элементы электрических печей, а также в качестве конструкционного материала космических и летательных аппаратов, которые эксплуатируют на высокой температуре.

Вольфрам входит в состав сплавов быстрорежущих сталей (содержание вольфрама 17,5 – 18,5%), стеллитов (из кобальта с добавками Cr, С, W), хасталлойев (нержавеющих сталей на основе Ni), а также многих других сплавов. Вольфрам используется как основа в производстве жаропрочных и инструментальных сплавов, а именно используется ферровольфрам (W 68–86%, Mo и железа до 7%), который легко получить путем прямого восстановления шеелитового или вольфрамитового концентрата. Вольфрам используется в производстве победита. Это сверхтвердый сплав, в составе которого содержится 80–85% вольфрама, 7–14% кобальта, 5–6% углерода. Победит является просто незаменимым в процессе обработки металлов, а также в нефтедобывающей и горной отраслях промышленности.

В флуоресцентных устройствах широко применяются вольфраматы магния и кальция. Другие вольфрамовые соли используют в дубильной и химической промышленности. Дисульфид вольфрама – это сухая высокотемпературная смазка, стабильная при температуре до 500° С. При изготовлении красок применяются вольфрамовые бронзы, а также другие соединения вольфрама. Достаточно много вольфрамовых соединений – отличные катализаторы.

В производстве электроламп вольфрам является незаменимым потому, что он не только необычно тугоплавок, но и достаточно пластичен. 1 кг вольфрама служит сырьем для изготовления 3,5 км проволоки. Т.е. из 1 кг вольфрама можно изготовить нити накаливания для 23 тысяч 60-тиваттных ламп. Лишь благодаря данному свойству электротехническая промышленность всего мира потребляет около ста тонн вольфрама в год.

Производство

Первой стадией при получении вольфрама является обогащение руды, т.е. отделение ценных компонентов из основной рудной массы, пустой породы. Используются такие же методы обогащения, как и для других тяжелых металлических руд: измельчение и флотация, а затем магнитная сепарация (вольфрамитные руды) и окислительный обжиг. Полученый таким методом концентрат обычно сжегают с избытком соды, приводя вольфрам тем самым в растворимое состояние, т. е. в вольфрамит натрия.

Другой метод получения данного вещества – это выщелачивание. Вольфрам извлекается при помощи содового раствора при повышенной температуре и под давлением, затем следует нейтрализация и выпадение осадка вольфрамата кальция, т.е. шеелита. Шеелит получают потому, что из него довольно легко добыть очищенную окись вольфрама.

CaWO 4 → H 2 WO 4 или (NH 4) 2 WO 4 → WO 3

Окись вольфрама получают еще и через хлориды. Концентрат вольфрама обрабатывают газообразным хлором при повышенной температуре. При этом образуются хлориды вольфрама, которые путем возгонки легко отделяются от других хлоридов. Полученный хлорид можно пустить на получение окиси либо сразу добывать из него металл.

На следующем этапе окиси и хлориды преобразуются в металлический вольфрам. Для восстановления вольфрамовой окиси лучше всего использовать водород. При таком восстановлении металл получается наиболее чистым. Восстановление окиси проходит в специальной трубчатой печи, где «лодка» с WO 3 продвигается через несколько температурных зон. Навстречу «лодочке» поступает сухой водород, Восстановление оксида происходит в горячих (450-600°C) и холодных зонах (750-1100°C). В холодных зонах происходит восстановление до WO 2 , а дальше – до металла. С течением времени прохождения по горячей зоне, крупицы порошкового вольфрама изменяют свой размер.

Восстановление может проходить не только под при подаче водорода. Часто используется уголь. За счет твердого восстановителя производство упрощается, но температура в данном случае должна достигать 1300°C. Сам уголь и примеси, которые в нем всегда содержатся, вступая с вольфрамом в реакцию, образуют карбиды др. соединения. В результате металл загрязняется. А ведь в электротехнической отрасли используется только высококачественный вольфрам. Даже 0,1% примеси железа делают вольфрам для изготовления наиболее тонкой проволоки, т.к. он становится намного более хрупким.

Выделение вольфрама из хлоридов основывается на пиролизе. Вольфрам и хлор образуют некоторые соединения. Избыток хлора позволяет всех их перевести в WCl6, а он в свою очередь при температуре 1600°C разлагается на хлор и вольфрам. Если присутствует водород, процесс начинается идти при 1000°C.

Именно так получают вольфрам в виде порошка, который потом прессуется при высокой температуре в токе водорода. Первая стадия прессовки (нагревание примерно до 1100-1300°C) дает ломкий пористый слиток. Затем прессование продолжается, а температура начинает повышаться почти до температуры плавления вольфрама. В такой среде металл начинает становиться сплошным и постепенно приобретает свои качества и свойства.

В среднем 30% получаемого в промышленности вольфрама – это вольфрам из вторсырья. Вольфрамовый лом, опилки, стружки и порошок окисляют и переводят в паравольфрамат аммония. Как правило, лом режущих сталей утилизируется на предприятии, производящем эти же стали. Лом из электродов, ламп накаливания и химических реактивов почти нигде не перерабатывают.

В РФ продукты из вольфрама производятся на: Скопинском гидрометаллургическом заводе «Металлург», Владикавказском Заводе «Победит», Нальчикском Гидрометаллургическом заводе, Кировградском заводе твердых сплавов, на Электростали, Челябинском Электрометаллургическом заводе.

Физические свойства

Вольфрам – металл светло-серого цвета. У него самая высокая температура плавления среди всех известных элементов, кроме углерода. Значение данного показателя составляет примерно от 3387 до 3422 градусов по Цельсию. Вольфрам обладает отличными механическими качествами при достижении высоких температур, среди всех металлов вольфрам имеет наименьшее значение такого показателя, как коэффициент расширения.

Вольфрам – это один из самых тяжелых металлов, его плотность составляет 19250 кг/м3. Металл имеет кубическую объемно центрированную решетку параметр а = 0,31589 нм. При температуре 0 градусов по Цельсию электропроводность вольфрама составляет всего 28% от значения того же показателя у серебра (серебро – проводит ток лучше любого другого металла). Чистый вольфрам очень легко поддается обработке, но в чистом виде он встречается редко, чаще он имеет примеси углерода и кислорода, за счет чего и получает свою всем известную твердость. Электрическое сопротивление металла при температуре 20 градусов по Цельсию оставляет 5,5*10 -4 , при температуре 2700 градусов по Цельсию – 90,4*10 -4 .

От всех других металлов вольфрам отличается особой тугоплавкостью, тяжестью и твердостью. Плотность данного металла почти в два раза больше чем у того же свинца, а точнее в 1,7 раза. Но вот атомная масса элемента наоборот ниже и составляет 184 против 207.

Значения модулей растяжения и сжатия у вольфрама необычно высокое, огромное сопротивление температурной ползучести, металл обладает высокой электро- и теплопроводностью. У вольфрама довольно высокий коэффициент электронной эмиссии, который можно существенно улучшить путем сплавления элемента с оксидами некоторых других металлов.

Цвет получаемого вольфрама в большей степени зависит от метода его получения. Сплавленный вольфрам – это блестящий металл серого цвета, который внешне во многом напоминает собой платину. Вольфрамовый порошок может быть серым, темно-серым и даже черным: чем меньше зерна порошка, тем он будет темнее.

Вольфрам обладает высокой стойкостью: при комнатной температуре он не изменяется на воздухе; при достижении температуры красного каления, металл начинает медленно окисляться, выделяя ангидрид вольфрамовой кислоты. Вольфрам почти не растворим в серной, плавиковой и соляной кислотах. В царской водке и азотной кислоте металл окисляется с поверхности. Находясь в смеси плавиковой и азотной кислоты, вольфрам растворяется, образуя приэтом вольфрамовую кислоту. Из всех соединений вольфрама наибольшую практическую пользу несут: вольфрамовый ангидрид или триоксид вольфрама, перекиси с общей формулой ME2WOX, вольфроматы, соединения с углеродом, серой и галогенами.

Вольфрам, встречающийся в природе, состоит из 5-ти стабильных изотопов массовые числа которых186,184, 183, 182, 181. Самым распространенным, является изотоп с массовым числом 184, его доля составляет 30,64%. Из всего относительного множества искусственных радиоактивных изотопов элемента под номером 74 практическую важность имеют лишь три: вольфрам-181 (период его полураспада составляет 145 дней), вольфрам-185 (период его полураспада составляет 74,5 дн.), вольфрам-187 (период его полураспада составляет 23,85 часа). Все данные изотопы образуются внутри ядерных реакторов в процессе обстрела изотопов вольфрама нейтронами природной смеси.

Валентность вольфрама имеет переменчивый характер – от 2 до 6, наиболее устойчив шестивалентный вольфрам трех- и двухвалентные соединения химического элемента неустойчивы и не имеют практического значения. Радиус атома вольфрама составляет 0,141 нм.

Кларк вольфрама земной коры по Виноградову равен 0,00013 г/т. Среднее его содержание в составе горных пород, грамм/тонну: ультраосновных – 0,00001, основных – 0,00007, средних – 0,00012, кислых – 0,00019.

Химические свойства

На вольфрам не действуют: царская водка, серная, соляная, фтороводородная и азотная кислоты, водный раствор гидроксида натрия, ртуть, пары ртути, аммиак (до 700° С), воздух и кислород (до 400° С), водород, вода, хлороводород (до 600° С), угарный газ (до 800° С), азот.

Уже после небольшого нагревания сухой фтор начинает соединяться с тонкоизмельченным вольфрамом. В результате образуется гексафторид (формула WF 6) – это очень интересное вещество, которое имеет температуру плавления 2,5 ° C, а температуру кипения 19,5 ° C. После реакции с хлором образуется аналогичное соединение, но реакция возможна лишь при температуре 600 ° C. WC16, кристаллы сине-стального цвета, начинают плавиться при температуре 275° C, а закипать при достижении 347°C. Вольфрам образует слабоустойчивые соединения с йодом и бромом: тетра- и дииодид, пента- и дибромид.

На высокой температуре вольфрам может соединяться с селеном, серой, азотом, бором, теллуром, кремнием и углеродом. Некоторые такие соединения отличаются удивительной твердостью, а также другими отличными качествами.

Особый интерес вызывает карбонил (формула W(CO) 6). Вольфрам здесь соединяется с окисью углерода, а, следовательно, имеет нулевую валентность. Карбонил вольфрама производят в специальных условиях, т.к. он крайне неустойчив. При температуре 0° он выделяется из специального раствора в форме бесцветных кристаллов, после достижения 50°C карбонил возгоняется, при 100°C он полностью разлагается. Но именно благодаря этому соединению можно получать плотные и твердые вольфрамовые покрытия (из чистого вольфрама). Многие соединения вольфрама так же, как и сам вольфрам, весьма активны. Например, окись вольфрама окись вольфрама WO 3 имеет способность полимеризации. При этом образуются, так называемые, гетерополисоединения (их молекулы могут иметь в составе более 50 атомов) и изополисоединения.

Оксид вольфрама (VI)WO 3 – это кристаллическое вещество, имеющее светло-желтую окраску, при нагревании становится оранжевым. Оксид имеет температуру плавления 1473 °С и температуру кипения – 1800 °С. Вольфрамовая кислота, соответствующая ему, не устойчива, в растворе воды дигидрат выпадает в осадок, при этом он теряет одну молекулу воды при температуре от 70 до 100 °С, а вторую молекулу при температуре от 180 до 350°С.

К образованию полисоединений склонны анионы вольфрамовых кислот. В результате реакции с концентр-ми кислотами образуются смешанные ангидриды:

12WO 3 + H 3 PO 4 = H 3 .

В результате реакции оксида вольфрама и металлического натрия получается нестехиометрический вольфрамат натрия, который называют «вольфрамовой бронзой»:

WO 3 + xNa = Na x WO 3.

В процессе восстановления оксида вольфрама водородом, во время выделения получаются гидратированные оксиды, имеющие смешанную степень окисления, их называют «вольфрамовые сини»:

WO 3–n (OH) n , n = 0,5–0,1.

WO 3 + Zn + HCl = («синь»), W 2 O 5 (OH) (коричн.)

Оксид вольфрама (VI) является полупродуктом в производственном процессе вольфрама, а также его соединений. Он является компонентом отдельных пигментов для керамики и промышленно важных катализаторов для гидрирования.

WCl 6 – Высший хлорид вольфрама, образуется в результате взаимодействия металлического вольфрама или оксида вольфрама с хлором, с фтором, или с тетрахлоридом углерода. После восстановления хлорида вольфрама при помощи алюминия, вместе с монооксидом углерода образуется карбонил вольфрама:

WCl 6 + 2Al + 6CO = + 2AlCl 3 (в эфире)

Вольфрам является тугоплавким металлом . У него есть свои разновидности марок, каждая из которых имеет особенности. Этот элемент в периодической таблице Менделеева находится под 74 номером и имеет светло-серый цвет. Его температура плавления составляет 3380 градусов. Основными его свойствами являются коэффициент линейного расширения, электрическое сопротивление, температура плавления и плотность.

Свойства и марки вольфрама

Вольфрам имеет свои механические и физические свойства, а также несколько разновидностей марок.

К физическим свойствам относят:

Механические свойства:

  • Относительное удлинение – 0%.
  • Временное сопротивление – 800−1100 МПа.
  • Коэффициент Пуассона 0,29.
  • Модуль сдвига – 151,0 ГПа.
  • Модуль упругости – 415,0 ГПа.

Отличается этот металл маленькой скоростью испарения даже при 2 тыс. градусов и очень большой точкой кипения – 5900 градусов. Свойствами, которые ограничивают область использования этого материала, являются малое сопротивление окислению, высокая склонность к ломкости и высокая плотность. На вид он напоминает сталь. Используется для того, чтобы изготавливать сплавы высокой прочности. Обработать его можно только после нагревания. Температура нагрева зависит от того, какой именно метод обработки вы собираетесь проводить.

Вольфрам имеет такие марки:

Область применения

Из-за своих уникальных свойств вольфрам получил широкое применение. В промышленности он применяется в чистом виде и в сплавах.

Основными областями применения являются:

Процесс производства тугоплавкого вольфрама

Этот материал относят к редким металлам. Для него характерны сравнительно небольшие объёмы потребления и производства, а также в земной коре малая распространённость. Никакой из редких металлов не получают восстановлением из сырья. Изначально оно перерабатывается в соединение химическое. А ещё любая редкометаллическая руда перед переработкой подвергается дополнительному обогащению.

Выделяют три главные стадии для получения редкого металла:

  1. Разложение руды. Извлекаемый металл отделяется от основной массы перерабатываемого сырья. Он концентрируется в осадке или растворе.
  2. Получение химического чистого соединения. Его выделение и очистка.
  3. Из полученного соединения выделяют металл. Так получают чистые материалы без примесей.

В процессе получения вольфрама тоже есть несколько стадий . Исходное сырьё – шеелит и вольфрамит. Обычно в их составе содержится от 0,2 до 2% вольфрама.

  1. Обогащение руды производится при помощи электростатической или магнитной сепарации, флотации, гравитации. В итоге получают концентрат вольфрамовый, который содержит примерно 55−65% ангидрида вольфрама. Контролируется в них и наличие примесей: висмута, сурьмы, меди, олова, мышьяка, серы, фосфора.
  2. Получение вольфрамового ангидрида. Он является сырьём для изготовления вольфрама металлического или же его карбида. Для этого проводится ряд процедур, таких как: выщелачивание спёка и сплава, разложение концентратов, получение вольфрамовой технической кислоты и прочие. В результате этих действий должен получиться продукт, который будет содержать в себе 99,9% трехокиси вольфрама.
  3. Получение порошка. В виде порошка чистый металл может быть получен из ангидрида. Для этого проводится восстановление углеродом или водородом. Углеродное восстановление проводится реже, потому что ангидрид насыщается карбидами и это приводит к хрупкости металла и ухудшению обработки. При получении порошка применяют специальные методы, которые позволяют контролировать форму и размер зёрен, гранулометрический и химический составы.
  4. Получение вольфрама компактного. В основном он в виде слитков или штабиков является заготовкой для изготовления полуфабрикатов: ленты, прутков, проволоки и прочих.

Вольфрамовая продукция

Из вольфрама изготавливают многие необходимые для хозяйства предметы, такие как проволока, прутки и прочие.

Прутки

Одной из наиболее распространённой продукцией из этого тугоплавкого материала являются вольфрамовые прутки. Исходным материалом для его изготовления является штабик.

Чтобы из штабика получить пруток его подвергают ковке, используя ротационную ковочную машину.

Осуществляется ковка при нагревании, так как этот металл при комнатной температуре очень хрупкий. В ковке выделяют несколько этапов. На каждом последующем прутки получаются меньшего диаметра.

На первом этапе получаются прутки, которые будут иметь диаметр до 7 миллиметров, если штабик будет иметь длину от 10 до 15 сантиметров. Температура заготовки при ковке должна равняться 1450−1500 градусов. Нагревающим материалом обычно является молибден. После второго этапа прутки будут составлять в диаметре до 4,5 миллиметров. Температура штабика при её производстве примерно 1250−1300 градусов. На следующем этапе прутки будут иметь диаметр до 2,75 миллиметров.

Прутки марок ВЧ и ВА получают при более низких температурах, чем марок ВИ, ВЛ и ВТ.

Если заготовка была получена методом плавки, то горячая ковка не осуществляется. Связано это с тем, что такие слитки имеют крупнокристаллическую грубую структуру. При использовании горячей ковки могут появиться разрушения и трещины.

В этой ситуации вольфрамовые слитки подвергаются горячему двойному прессованию (приблизительная степень деформации 90%). Производится первое прессование при температурном режиме в 1800-1900 градусов, а второе – 1350−1500. После этого заготовки подвергаются горячей ковке для того, чтобы из них получить вольфрамовые прутки.

Эта продукция применяется во многих промышленных отраслях. Одна из наиболее распространённых – сварочные неплавящиеся электроды. Для них подойдут прутки, которые изготовлены из марок ВЛ, ВЛ и ВТ. В качестве нагревателей применяются прутки, изготовленные из марок МВ, ВР и В. А. Они применяются в печах, температура которых может достигать 3 тыс. градусов в вакууме, атмосфере инертного газа или водорода. Вольфрамовые прутки могут быть катодами газозарядных и электронных приборов, а также радиоламп.

Электроды

Одним из главных компонентов, которые необходимы для сварки, являются сварочные электроды. При сварке дуговой они используются наиболее широко. Относится она к термическому классу сварки, в котором за счёт термической энергии осуществляется плавление. Автоматическая, полуавтоматическая или ручная дуговая сварка является самой распространённой. Вольтовой дугой создаётся тепловая энергия, которая находится между изделием и электродом. Дугой называют стабильный мощный электрический заряд в ионизированной атмосфере паров металла, газов. Чтобы получить дугу, электрод к месту сварки проводит электрический ток.

Сварочным электродом называют проволочный стержень, на который нанесено покрытие (возможны варианты и без покрытия). Для сварки существует множество различных электродов. Их отличительными чертами являются диаметр, длина, химический состав. Для сварки определённых сплавов или металлов применяются разные электроды. Наиболее важным видом классификации является разделение электродов на неплавящиеся и плавящиеся.

Сварочные плавящиеся электроды во время сварки расплавляются, их металл вместе с металлом расплавленным свариваемой детали пополняют сварочную ванну. Выполняют такие электроды из меди и стали.

А вот электроды неплавящиеся в процессе сварки не расплавляются. К ним относят вольфрамовые и угольные электроды. При сварке необходимо подавать присадочный материал, который плавится и с расплавленным материалом свариваемого элемента образуют сварочную ванну. Для этих целей в основном применяют сварочные прутки или проволоку. Электроды сварочные могут быть непокрытыми и покрытыми. Покрытие играет важную роль. Его компоненты могут обеспечить получение металла швов определённых свойств и состава, защиту расплавленного металла от влияния воздуха и стабильное горение дуги.

Составляющие в покрытии могут быть раскисляющими, шлакообразующими, газообразующими, стабилизирующими или легирующими. Покрытие может быть целлюлозным, основным, рутиловым или кислым.

Вольфрамовые электроды используются для сварки металлов цветных, а также их сплавов, высоколегированных сталей. Хорошо вольфрамовый электрод подходит для образования сварного шва повышенной прочности, при этом детали могут иметь различный химический состав.

Вольфрамовая продукция очень качественная и нашла своё применение во многих отраслях, в некоторых она просто незаменима.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СЕВЕРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – филиал

федерального государственного автономного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Кафедра ХиТМСЭ

ВОЛЬФРАМ

реферат по дисциплине

«Избранные главы по химии элементов»

Студент гр. Д- 143

Андросов В. О.

«____»___________ 2014 г.

Проверил

доцент кафедры ХиТМСЭ

Безрукова С.А.

«____»_________ 2014 г.

Северск 2014

Введение

    История происхождения названия

    Получение

    Физические свойства

    Химические свойства

  1. Применение

    1. Металлический вольфрам

      Соединения вольфрама

  2. Биологическая роль

Заключение

Список литературы

Введение

Вольфра́м – химический элемент с атомным номером 74 в Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, обозначается символом W (лат. Wolframium). При нормальных условиях представляет собой твёрдый блестящий серебристо-серый переходный металл.

Вольфрам – самый тугоплавкий из металлов. Более высокую температуру плавления имеет только неметаллический элемент – углерод. При стандартных условиях химически стоек.

История происхождения названия

Название Wolframium перешло на элемент с минерала вольфрамит, известного ещё в XVI в. под названием «волчья пена» – «Spuma lupi» на латыни, или «Wolf Rahm» по-немецки. Название было связано с тем, что вольфрам, сопровождая оловянные руды, мешал выплавке олова, переводя его в пену шлаков («пожирает олово как волк овцу»).

В настоящее время в США, Великобритании и Франции для вольфрама используют название «tungsten» (швед. tung sten – «тяжелый камень»).

В 1781 году знаменитый шведский химик Шееле, обрабатывая азотной кислотой минерал шеелит, получил жёлтый «тяжёлый камень» (триоксид вольфрама). В 1783 году испанские химики братья Элюар сообщили о получении из саксонского минерала вольфрамита как растворимой в аммиаке жёлтой окиси нового металла, так и самого металла. При этом один из братьев, Фаусто, был в Швеции в 1781 году и общался с Шееле. Шееле не претендовал на открытие вольфрама, а братья Элюар не настаивали на своём приоритете.

Получение

Сырьём для получения Вольфрама служат вольфрамитовые и шеелитовые концентраты (50-60% WO 3).

Из концентратов непосредственно выплавляют ферровольфрам (сплав железа с 65-80% Вольфрама), используемый в производстве стали; для получения Вольфрама, его сплавов и соединений из концентрата выделяют вольфрамовый ангидрид.

В промышленности применяют несколько способов получения WО 3:

1. Шеелитовые концентраты разлагают в автоклавах раствором соды при 180-200°С (получают технический раствор вольфрамата натрия) или соляной кислотой (получают техническую вольфрамовую кислоту):

1. CaWO 4 (тв) +Na 2 CO 3 (ж) = Na 2 WO 4 (ж) + CaCO 3 (тв)

2. CaWO 4 (тв) + 2 НCl(ж) = H 2 WO 4 (тв) +СаCl 2 (р-р).

Вольфрамитовые концентраты разлагают либо спеканием с содой при 800-900°С с последующим выщелачиванием Na 2 WO 4 водой, либо обработкой при нагревании раствором едкого натра. При разложении щелочными агентами (содой или едким натром) образуется раствор Na 2 WO 4 , загрязнённый примесями. После их отделения из раствора выделяют H 2 WO 4 . Для получения более грубых, легко фильтруемых и отмываемых осадков вначале из раствора Na 2 WO 4 осаждают CaWO 4 , который затем разлагают соляной кислотой. Высушенная H 2 WO 4 содержит 0,2 – 0,3% примесей.

Прокаливанием H 2 WO 4 при 700-800°С получают WO 3 , а уже из него – твёрдые сплавы.

2. Для производства металлического Вольфрама H 2 WO 4 дополнительно очищают аммиачным способом – растворением в аммиаке и кристаллизацией паравольфрамата аммония 5(NH 4) 2 O·12WO 3 ·nH 2 O. Прокаливание этой соли даёт чистый WO 3 .

3. Порошок Вольфрама получают восстановлением WO 3 водородом (а в производстве твёрдых сплавов – также и углеродом) в трубчатых электрических печах при 700-850°С. Компактный металл получают из порошка металлокерамическим методом, то есть прессованием в стальных пресс-формах под давлением 3000-5000 (кг*с/см 2)и термической обработкой спрессованных заготовок – штабиков. Последнюю стадию термической обработки – нагрев примерно до 3000°С проводят в специальных аппаратах непосредственно пропусканием электрического тока через штабик в атмосфере водорода. В результате получают Вольфрам, хорошо поддающийся обработке давлением (ковке, волочению, прокатке и т. д.) при нагревании.

Физические свойства

Вольфрам – блестящий светло-серый металл, имеющий самые высокие доказанные температуры плавления и кипения (предполагается, что сиборгий ещё более тугоплавок, но пока что об этом твёрдо утверждать нельзя – время существования сиборгия очень мало). Температура плавления – 3695 K (3422 °C), кипит при 5828 K (5555 °C). Плотность чистого вольфрама составляет 19,25 г/см³. Обладает парамагнитными свойствами. Твёрдость по Бринеллю 488 кг/мм², удельное электрическое сопротивление при 20 °C – 55·10−9 Ом·м, при 2700 °C – 904·10−9 Ом·м. Хорошо поддаётся ковке и может быть вытянут в тонкую нить.

Химические свойства

Имеет валентность II, III и VI. Наиболее устойчив VI валентный вольфрам. II, III валентные соединения вольфрама неустойчивы и практического значения не имеют.

В обычных условиях Вольфрам химически стоек. При 400-500°С окисляется на воздухе до WO 3 . Пары воды интенсивно окисляют его выше 600°С до WO 3 . Галогены, сера, углерод, кремний, бор взаимодействуют с Вольфрамом при высоких температурах (фтор с порошкообразным вольфрамом – при комнатной). С водородом Вольфрам не реагирует вплоть до температуры плавления; с азотом выше 1500°С образует нитрид. При обычных условиях Вольфрам стоек к соляной, серной, азотной и плавиковой кислотам, а также к царской водке; при 100°С слабо взаимодействует с ними; быстро растворяется в смеси плавиковой и азотной кислот.

В растворах щелочей при нагревании Вольфрам растворяется слегка, а в расплавленных щелочах при доступе воздуха или в присутствии окислителей – быстро; при этом образуются вольфраматы.

Вольфрам образует четыре оксида:

    высший – WO 3 (вольфрамовый ангидрид),

    низший – WO 2 и

    два промежуточных W 10 О 29 и W 4 O 11 .

Вольфрамовый ангидрид – кристаллический порошок лимонно-жёлтого цвета, растворяющийся в растворах щелочей с образованием вольфраматов. При его восстановлении водородом последовательно образуются низшие оксиды и вольфрам.

Вольфрамовому ангидриду соответствует вольфрамовая кислота H 2 WO 4 – желтый порошок, практически не растворимый в воде и в кислотах. При ее взаимодействии с растворами щелочей и аммиака образуются растворы вольфраматов. При 188°С Н 2 WО 4 разлагается с образованием WO 3 и воды.

С хлором вольфрам образует ряд хлоридов и оксихлоридов. Наиболее важные из них: WCl 6 (tпл 275°С, tкип 348°C) и WO 2 Cl 2 (tпл 266°С, выше 300°С сублимирует), получаются при действии хлора на вольфрамовый ангидрид в присутствии угля.

С серой вольфрам образует два сульфида WS 2 и WS 3 .

Карбиды вольфрама WC (tпл2900°C) и W 2 C (tпл 2750°С) – твердые тугоплавкие соединения; получаются при взаимодействии Вольфрама с углеродом при 1000-1500°С

Изотопы

Природный вольфрам состоит из пяти изотопов (180 W, 182 W, 183 W, 184 W и 186 W). Искусственно созданы и идентифицированы ещё 30 радионуклидов (таблица 1). В 2003 открыта чрезвычайно слабая радиоактивность природного вольфрама (примерно два распада на грамм элемента в год), обусловленная α-активностью 180 W, имеющего период полураспада 1,8×10 18 лет

Таблица 1.

Символ нуклида

Масса изотопа (а. е. м.)

Период полураспада(T 1/2 )

Спини чётность ядра

Энергия возбуждения

1,2·10 18 лет

стабилен

стабилен

стабилен

стабилен

Применение

Вольфрам долгое время не находил практического применения. И только в конце XIX века замечательные свойства этого металла стали использоваться в промышленности. В настоящее время около 80% добываемого вольфрама применяется в вольфрамовых сталях, около 15% вольфрама используют для производства твёрдых сплавов. Важной областью применения чистого вольфрама и чистых сплавов из него – является электротехническая промышленность, где он используется при изготовлении нитей накаливания электрических ламп, для деталей радиоламп и рентгеновских трубок, автомобильного и тракторного электрооборудования, электродов для контактной, атомно-водородной и аргоно-дуговой сварки, нагревателей для электропечей и др. Соединения вольфрама нашли применение в производстве огнестойких, водоустойчивых и утяжелённых тканей, как катализаторы в химической промышленности.

Металлический вольфрам

Ценность вольфрама особенно повышает его способность образовывать сплавы с различными металлами – железом, никелем, хромом, кобальтом, молибденом, которые в различных количествах входят в состав стали. Вольфрам, добавленный в небольших количествах к стали, вступает в реакции с содержащимися в ней вредными примесями серы, фосфора, мышьяка и нейтрализует их отрицательное влияние. В результате сталь с добавкой вольфрама получает высокую твёрдость, тугоплавкость, упругость и устойчивость против кислот.

Всем известно высокое качество клинков из дамасской стали, в которой содержится несколько процентов примеси вольфрама. Ещё в. 1882 году вольфрам стали использовать при изготовлении пуль. В орудийной стали, бронебойных снарядах также содержится вольфрам.

Сталь с присадкой вольфрама идёт на изготовление прочных рессор автомобилей и железнодорожных вагонов, пружин и ответственных деталей различных механизмов. Рельсы, изготовленные из вольфрамовой стали, выдерживают большие нагрузки, и срок их службы значительно дольше, чем рельсов из обычных сортов стали. Замечательным свойством стали с добавкой 91.8% вольфрама является её способность к самозакаливанию, то есть при увеличении нагрузок и температуры эта сталь становится ещё прочнее. Это свойство явилось основанием для изготовления целой серии инструментов из так называемой «быстрорежущей инструментальной стали». Применение резцов из неё позволило в своё время в несколько раз увеличить скорость обработки деталей на металлорежущих станках.

И все же инструменты, изготовленные из быстрорежущей стали, по скорости резания в 35 раз уступают инструментам из твёрдых сплавов. К их числу относятся соединения вольфрама с углеродом (карбиды) и бором (бориды). Эти сплавы по твёрдости близки к алмазам. Если условная твёрдость самого твёрдого из всех веществ – алмаза, выражается 10 баллами (по шкале Мооса), то твёрдость карбида вольфрама – 9,8. К числу сверхтвёрдых сплавов относится и широко известный сплав углерода с вольфрамом и добавкой кобальта – победит. Сам победит вышел из употребления, но это название сохранилось применительно к целой группе твёрдых сплавов. В машиностроительной промышленности из твёрдых сплавов изготавливают также штампы для кузнечных прессов. Они изнашиваются примерно в тысячу раз медленнее стальных.

Особенно важной и интересной областью применения вольфрама является изготовление элементов накала (нитей) электрических ламп накаливания. Для изготовления нитей электроламп используют чистый вольфрам. Свет, излучаемый раскалённой нитью вольфрама, близок к дневному. А количество света, излучаемое лампой с вольфрамовой нитью, в несколько раз превышает излучение ламп из нитей, изготовленных из других металлов (осмия, тантала). Световое излучение (световая отдача) электроламп с вольфрамовой нитью в 10 раз выше, чем у ранее применявшихся ламп с угольной нитью. Яркость свечения, долговечность, экономичность в потреблении электроэнергии, небольшие затраты металла и простота изготовления электрических ламп с вольфрамовой нитью обеспечили им самое широкое применение при освещении.

Широкие возможности применения вольфрама обнаружились в результате открытия, сделанного известным американским физиком Робертом Уильямсом Вудом. В одном из опытов Р. Вуд обратил внимание на то, что свечение вольфрамовой нити с торцовой части катодной трубки его конструкции продолжается и после отключения электродов от аккумулятора. Это настолько поразило его современников, что Р. Вуда стали называть чародеем. Исследования показали, что вокруг нагретой вольфрамовой нити происходит термическая диссоциация молекул водорода они распадаются на отдельные атомы. После отключения энергии атомы водорода снова соединяются в молекулы, и при этом выделяется большое количество тепловой энергии, достаточное, чтобы раскалить тонкую вольфрамовую нить и вызвать её свечение. На этом эффекте разработан новый вид сварки металлов – атомно-водородный, давший возможность сваривать различные стали, алюминий, медь и латунь в тонких листах с получением чистого и ровного шва. Металлический вольфрам при этом используется в качестве электродов. Вольфрамовые электроды применяются также и при более широко распространённой аргоно-дуговой сварке.

В химической промышленности вольфрамовая проволока, очень стойкая против кислот и щелочей, применяется для изготовления сеток различных фильтров. Вольфрам нашёл применение также как катализатор, с его помощью изменяют скорость химических реакций в технологическом процессе. Группа вольфрамовых соединений в промышленности и лабораторных условиях используется как реактивы для определения белка и других органических и неорганических соединений.

Соединения вольфрама

Триоксид вольфрама (WO 3) применяется для получения карбидов и галогенидов вольфрама, как жёлтый пигмент при окраске изделий из стекла и керамики. Является катализатором гидрогенизации и крекинга углеводородов.

Вольфрамовая кислота (H 2 WO 4) применяется как протрава и краситель в текстильной промышленности. Вольфрамовая кислота является промежуточным продуктом в производстве вольфрама.

Карбид вольфрама (WC) активно применяется в технике для изготовления инструментов, требующих высокой твёрдости и коррозионной стойкости, а также для износостойкой наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания с умеренными ударными нагрузками. Этот материал находит применение в изготовлении различных резцов, абразивных дисков, свёрл, фрез, долот для бурения и другого режущего инструмента. Марка твёрдого сплава, известная как «победит», на 90% состоит из карбида вольфрама.

Вольфрам – информация об элементе, свойства и использование

Перейти к основному содержанию

У вас не включен JavaScript. Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы получить доступ ко всем функциям сайта.

Перейти к рению >

Группа 6 Температура плавления 3414°С, 6177°F, 3687 К
Период 6 Температура кипения 5555°С, 10031°F, 5828 К
Блок г Плотность (г см −3 ) 19,3
Атомный номер 74 Относительная атомная масса 183,84
Состояние при 20°С Твердый Ключевые изотопы 182 Вт, 184 Вт, 186 Вт
Электронная конфигурация [Xe] 4f 1 4 5d 4 6s 2 Номер КАС 7440-33-7
ChemSpider ID 22403 ChemSpider — бесплатная база данных химической структуры.

Используемый символ отражает некогда обычное использование элемента в лампочках.

Блестящий серебристо-белый металл.

Вольфрам широко использовался для изготовления нитей накаливания ламп накаливания старого образца, но во многих странах они были сняты с производства. Это потому, что они не очень энергоэффективны; они производят гораздо больше тепла, чем света.

Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов и сплавляется с другими металлами для их упрочнения. Вольфрам и его сплавы используются во многих высокотемпературных приложениях, таких как электроды для дуговой сварки и нагревательные элементы в высокотемпературных печах.

Карбид вольфрама чрезвычайно твердый и очень важен для металлообрабатывающей, горнодобывающей и нефтяной промышленности. Его изготавливают путем смешивания порошка вольфрама и порошка углерода и нагревания до 2200°C. Из него получаются отличные инструменты для резки и сверления, в том числе новая «безболезненная» стоматологическая бормашина, которая вращается на сверхвысоких скоростях.

Вольфраматы кальция и магния широко используются в флуоресцентном освещении.

Вольфрам – самый тяжелый металл, который играет известную биологическую роль. Некоторые бактерии используют вольфрам в качестве фермента для восстановления карбоновых кислот до альдегидов.

Основными вольфрамсодержащими рудами являются шеелит и вольфрамит. Металл получают в промышленных масштабах путем восстановления оксида вольфрама водородом или углеродом.

Элементы и история периодической таблицы

Более 350 лет назад производители фарфора в Китае включили в свои изделия уникальный персиковый цвет с помощью вольфрамового пигмента, неизвестного на Западе. В самом деле, только через столетие химики в Европе узнали об этом. В 1779 г., Питер Вульф исследовал минерал из Швеции и пришел к выводу, что он содержит новый металл, но не выделил его. Затем, в 1781 году, Вильгельм Шееле исследовал его и сумел выделить кислый белый оксид, который, как он правильно сделал, был оксидом нового металла.

Заслуга открытия вольфрама принадлежит братьям Хуану и Фаусто Эльхуярам, ​​которые интересовались минералогией и работали в семинарии в Вергаре, Испания, в 1783 году. отопление углем.

Атомный радиус, несвязанный (Å) 2.18 Ковалентный радиус (Å) 1,50
Сродство к электрону (кДж моль −1 ) 78,757 Электроотрицательность
(шкала Полинга)
1,7
Энергии ионизации
(кДж моль −1 )

1 ст

758. 764

2

1553,4

Общие степени окисления 6 , 5, 4, 3, 2, 0
Изотопы Изотоп Атомная масса Естественное изобилие (%) Период полураспада Режим распада
180 Вт 179,947 0,12 1,8 х 10 18 г α
182 Вт 181,948 26,5 > 7,7 х 10 21 г α
183 Вт 182. 950 14.31 > 4,1 х 10 21 г α
184 Вт 183,951 30,64 > 8,9 х 10 21 г α
186 Вт 185,954 28. 43 > 8,2 х 10 21 г α

Относительный риск поставок 9.5
Содержание земной коры (ppm) 1
Скорость переработки (%) 10–30
Заменяемость Высокая
Концентрация продукции (%) 84
Распределение резерва (%) 61
Топ-3 производителя
  • 1) Китай
  • 2) Россия
  • 3) Боливия
Топ 3 запасных держателя
  • 1) Китай
  • 2) Россия
  • 3) США
Политическая стабильность крупнейшего производителя 24. 1
Политическая стабильность главного держателя резерва 24.1

Удельная теплоемкость
(Дж кг -1 К -1 )
132 Модуль Юнга (ГПа) 411,0
Модуль сдвига (ГПа) 160,6 Объемный модуль (ГПа) 311,0
Давление пара
Температура (К)
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 г. 2200 2400
Давление (Па)
2,62
х 10 -10
3. 01
x 10 -8
1,59
x 10 -6

Слушайте подкаст о вольфраме

Стенограмма:

(Промо)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец рекламного ролика)

Крис Смит

Привет, на этой неделе сверхзвуковая сталь, быстрые автомобили и расстроенные испанские ученые. Но о чем они спорят? Вот Кэтрин Холт.

Кэтрин Холт

Что в имени? Как мы все равно решаем, как назвать элемент? Одинаково ли имя элемента на всех языках? Это имеет значение? И кто решает?

Что ж, ответ на последний вопрос прост – названия элементов в конечном итоге определяются IUPAC – Международным союзом теоретической и прикладной химии. Ответ на другие вопросы в основном «это зависит»! Возьмем, к примеру, элемент 74, или, как мы его называем по-английски, вольфрам. Вы когда-нибудь задумывались, почему его символ W? Химикам во многих европейских странах не приходится задаваться вопросом, почему – потому что они называют это вольфрамом. Путаница с двумя именами возникает из ранней минералогии. Название «вольфрам» происходит от старого шведского названия «тяжелый камень» — названия, данного известному минералу, содержащему вольфрам. Название «вольфрам» происходит от другого минерала, вольфрамита, который также имеет высокое содержание элемента, который мы называем вольфрамом.

До недавнего времени оба названия – вольфрам и вольфрам – были включены в «Номенклатуру неорганической химии – Рекомендации IUPAC» или «Красную книгу», как это известно в кругах IUPAC. Однако в 2005 году от «вольфрама» отказались, и вольфрам стал единственным официальным названием IUPAC для этого элемента. Однако вольфрам не сдался без боя! В частности, испанские химики были недовольны этой переменой – не в последнюю очередь потому, что их соотечественникам братьям Делхуяр приписывают открытие элемента и его выделение из минерала вольфрамита. В своей первоначальной статье братья Делхуяр просили назвать вновь выделенный элемент вольфрамом, говоря: «Мы назовем этот новый металл вольфрамом, взяв его название из вещества, из которого он был извлечен. Это название более подходит, чем вольфрам». ….потому что вольфрамит есть минерал, который был известен задолго до…., по крайней мере среди минералогов, а также потому, что название вольфрам принято почти во всех европейских языках. ..”

Хотя это может быть убедительным аргументом, IUPAC утверждает, что его рабочим языком является английский, и поэтому Tungsten является наиболее подходящим названием. Они подчеркивают, что учащимся придется немного изучить историю химии, чтобы понять, почему символ элемента — W. То же самое верно и для ряда других элементов, таких как калий, ртуть и серебро, символы которых не имеют никакого отношения к их значению. Английское имя.

Однако мне кажется маловероятным, что такое колоритное название, как вольфрам, будет забыто. Если вам интересно, считается, что это слово происходит от немецкого слова «волчья пена». Много веков назад среднеевропейские оловянщики заметили, что, когда в оловянной руде присутствует определенный минерал, их выход олова значительно снижается. Они назвали этот минерал «волчьей пеной», потому что, по их словам, он пожирал олово так же, как волк пожирает овцу! Таким образом, со временем для этой вольфрамсодержащей руды появилось название «вольфрамит».

В отличие от его полумифической роли в ранней металлургии, в наши дни применение вольфрама является высокотехнологичным, благодаря его твердости, стабильности и высокой температуре плавления. В настоящее время используются в качестве электродов, нагревательных элементов и полевых эмиттеров, а также в качестве нитей накала в лампочках и электронно-лучевых трубках. Вольфрам обычно используется в сплавах тяжелых металлов, таких как быстрорежущая сталь, из которой изготавливаются режущие инструменты. Он также используется в так называемых «суперсплавах» для формирования износостойких покрытий. Его плотность делает его полезным в качестве балласта в самолетах и ​​​​автомобилях Формулы-1, а также, что более спорно, в качестве сверхзвуковых осколочных и бронебойных боеприпасов в ракетах.

Мне кажется, что название вольфрам, или «тяжелый камень», оправдано этими применениями, которые используют его прочность и плотность. Я рад, однако, что рождение химии в деятельности этих древних металлургов и минералогов до сих пор отмечается использованием символа W для элемента 74. Это гарантирует, что мы никогда не забудем, что было время, не так давно назад, когда многие химические процессы можно было объяснить только с помощью метафор.

Крис Смит

Я всегда помнил, что буква W на вольфраме обозначает неправильный символ, но можете ли вы вспомнить одну букву алфавита, которая не используется в периодической таблице? Теперь есть над чем задуматься. А пока большое спасибо Кэтрин Холт из UCL.

На следующей неделе мы познакомимся с элементом, который был представлен миру, надо сказать, весьма необычным образом.

Брайан Клегг

Первый намек миру на существование америция был не в статье для известного журнала, а в детской радиовикторине в 1945. Сиборг появился в качестве гостя на шоу Quiz Kids канала MBC, где один из участников спросил его, производят ли они какие-либо другие новые элементы, помимо плутония и нептуния. Поскольку Сиборг должен был официально объявить об открытии америция пятью днями позже, он проговорился о его существовании вместе с элементом 96.

Крис Смит

Дома в безопасности на следующей неделе Химия в своей стихии, я надеюсь, что вы можете присоединиться к нам. Я Крис Смит, спасибо за внимание и до свидания.

(Promo)

Химия в ее стихии представлена ​​вам Королевским химическим обществом и произведена thenakedscientists.com. Дополнительную информацию и другие эпизоды химии в ее стихии можно найти на нашем веб-сайте chemistryworld.org/elements.

(Конец акции)

Нажмите здесь, чтобы посмотреть видео о вольфраме

Learn Chemistry: ваш единственный путь к сотням бесплатных учебных ресурсов по химии.

Изображения и видео Visual Elements
© Murray Robertson 1998-2017.

 

Data
W. M. Haynes, ed., CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, 95-е издание, Интернет-версия 2015 г., по состоянию на декабрь 2014 г.
Таблицы физических и химических констант, Kaye & Laby Online, 16-е издание, 1995 г. Версия 1.0 (2005 г.), по состоянию на декабрь 2014 г.
Дж. С. Курси, Д. Дж. Шваб, Дж. Дж. Цай и Р. А. Драгосет, Атомные веса и изотопные композиции (версия 4.1) , 2015 г., Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд, по состоянию на ноябрь 2016 г.
Т. Л. Коттрелл, Прочность химических связей , Butterworth, London, 1954.

 

Использование и свойства

John Emsley, Nature’s Building Blocks: An AZ Guide to the Elements , Oxford University Press, New York, 2nd Edition, 2011.
Национальный ускорительный центр Томаса Джефферсона — Управление научного образования, It’s Elemental — Периодическая таблица элементов, по состоянию на декабрь 2014 г.
Периодическая таблица видео, по состоянию на декабрь 2014 г.

 

Данные о рисках поставок0177 Частично получено из материалов, предоставленных Британской геологической службой © NERC.

исторический текст

Элементы 1-112, 114, 116 и 117 © Джон Эмсли 2012. Элементы 113, 115, 117 и 118 © Королевское общество химии 2017.

Podcasts

, созданные The Nake Scients Scientists. .

 

Периодическая таблица видео

Создано видеожурналистом Брэди Хараном, работающим с химиками Ноттингемского университета.

Загрузите наше бесплатное приложение Периодической таблицы для мобильных телефонов и планшетов.

Исследуйте все элементы

 

вольфрам | Использование, свойства и факты

вольфрам

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:
Фаусто Эльхуяр Ирвинг Ленгмюр Уильям Д. Кулидж
Похожие темы:
химический элемент переходный металл обработка вольфрама молибден

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

вольфрам (W) , также называемый вольфрам , химический элемент, исключительно прочный тугоплавкий металл группы 6 (VIb) периодической таблицы, используемый в сталях для повышения твердости и прочности, а также в лампах накаливания.

Металлический вольфрам был впервые выделен (1783 г.) испанскими химиками и минералогами Хуаном Хосе и Фаусто Эльхуяром путем восстановления оксида древесным углем (WO 3 ), полученного из минерала вольфрамита. Ранее (1781 г.) шведский химик Карл Вильгельм Шееле обнаружил вольфрамовую кислоту в минерале, ныне известном как шеелит, а его соотечественник Торберн Бергман пришел к выводу, что из этой кислоты можно получить новый металл. Названия вольфрам и вольфрам использовались для металла с момента его открытия, хотя везде преобладает символ W Джона Якоба Берцелиуса. В британском и американском использовании вольфрам предпочтительнее; в Германии и ряде других стран Европы принят вольфрам .

Britannica Викторина

118 Названий и символов периодической таблицы Викторина

Периодическая таблица состоит из 118 элементов. Насколько хорошо вы знаете их символы? В этом тесте вам будут показаны все 118 химических символов, и вам нужно будет выбрать название химического элемента, который представляет каждый из них.

Свойства элемента
atomic number 74
atomic weight 183.85
melting point 3,410 °C (6,152 °F)
boiling point 5,660 °C (10,220 °F)
плотность 19,3 г/см 3 при 20 °C (68 °F)
степени окисления +2, +3, +5 9028, +9091, +6 9001 электрон конфигурация [Xe]4 f 14 5 d 4 6 s 2

свойства и использование4,

Количество вольфрама в земной коре оценивается в 1,5 части на миллион, или около 1,5 грамма на тонну породы. Китай является доминирующим производителем вольфрама; в 2016 году он произвел более 80 процентов всего добываемого вольфрама и содержал почти две трети мировых запасов. Вьетнам, Россия, Канада и Боливия производят большую часть остатка. Вольфрам не встречается в виде свободного металла. Его примерно так же много, как олова или молибдена, на которые он похож, и вдвое меньше, чем урана. Хотя вольфрам встречается в виде вольфрамита — дисульфида вольфрама, WS 2 — наиболее важными рудами в данном случае являются вольфраматы, такие как шеелит (вольфрамат кальция, CaWO 4 ), штольцит (вольфрамат свинца, PbWO 4 ) и вольфрамит — твердый раствор или смесь или оба изоморфные вещества вольфрамат железа (FeWO 4 ) и вольфрамат марганца (MnWO 4 ).

Для вольфрама руды обогащают магнитными и механическими способами, а затем концентрат сплавляют со щелочью. Неочищенные расплавы выщелачивают водой с получением растворов вольфрамата натрия, из которых при подкислении осаждают водный триоксид вольфрама, затем оксид сушат и восстанавливают до металла водородом.

Вольфрам довольно устойчив к воздействию кислот, за исключением смесей концентрированных азотной и плавиковой кислот, и может быстро подвергаться воздействию щелочных окислительных расплавов, таких как расплавленные смеси нитрата калия и гидроксида натрия или пероксида натрия; водные щелочи, однако, не действуют. Он инертен по отношению к кислороду при нормальной температуре, но легко соединяется с ним при красном калении с образованием триоксидов и подвергается действию фтора при комнатной температуре с образованием гексафторидов.

Металлический вольфрам имеет блеск от бело-никелевого до сероватого. Среди металлов он имеет самую высокую температуру плавления при 3410 ° C (6 170 ° F), самую высокую прочность на растяжение при температурах более 1 650 ° C (3002 ° F) и самый низкий коэффициент линейного теплового расширения (4,43 × 10 ). −6 на °C при 20 °C [68 °F]). Вольфрам обычно хрупкий при комнатной температуре. Однако чистый вольфрам можно сделать пластичным путем механической обработки при высоких температурах, а затем волочить в очень тонкую проволоку. Вольфрам был сначала коммерчески использован в качестве материала накала лампы, а затем использовался во многих электрических и электронных устройствах. Он используется в виде карбида вольфрама для очень твердых и прочных штампов, инструментов, калибров и бит. Много вольфрама идет на производство вольфрамовых сталей, а часть используется в аэрокосмической промышленности для изготовления горловин сопел ракетных двигателей и передних поверхностей входа в атмосферу. (Для получения информации о добыче, восстановлении и применении вольфрама, см. обработка вольфрама.)

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Природный вольфрам представляет собой смесь пяти стабильных изотопов: вольфрама-180 (0,12%), вольфрама-182 (26,50%), вольфрама-183 (14,31%), вольфрама-184 (30,64%) и вольфрама-186 (28,43%). ). Кристаллы вольфрама изометричны и, по данным рентгеноструктурного анализа, имеют объемно-центрированную кубическую форму.

Соединения

Химически вольфрам относительно инертен. Однако были получены соединения, в которых элемент имеет степени окисления от 0 до +6. Наиболее распространены состояния выше +2, особенно +6. В состояниях +4, +5 и +6 вольфрам образует множество комплексов.

Наиболее важным соединением вольфрама является карбид вольфрама (WC), который известен своей твердостью (9,5 по шкале Мооса, где максимум алмаза равен 10). Он используется отдельно или в сочетании с другими металлами для придания износостойкости чугуну и режущим кромкам пил и сверл. Вольфрам также образует твердые, тугоплавкие и химически инертные соединения внедрения с бором, азотом и кремнием при прямой реакции с этими элементами при высоких температурах.

Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена ​​Эриком Грегерсеном.

Части периодической таблицы

Части периодической таблицы

Атомные номера

(1) (2) (13) (14) (15) (16) (17) (18)
(3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)
1 1 2
2 3 4 5 6 7 8 9 10
3 11 12 13 14 15 16 17 18
4 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
5 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
6 55 56 57   72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86
7 87 88 89   104 105 106 107 108 109 110 111 112 114
6   58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
7   90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

 

В современной периодической таблице элементы перечислены в порядке возрастания атомный номер . Атомный номер – это число протонов в ядро атома. Количество протонов определяет идентичность элемента (т. е. элемент с 6 протонами является атомом углерода, как бы может присутствовать много нейтронов). Количество протонов определяет, как много электронов окружает ядро, и это расположение этих электроны, которые определяют большую часть химического поведения элемента.

В периодической таблице, расположенной в порядке возрастания атомного номера, элементы, имеющие сходные химические свойства, естественным образом выстраиваются в одну и ту же столбец (группа). Например, все элементы группы 1А относительно мягкие металлы, бурно реагируют с водой и образуют заряды 1+; все элементы группы 8А нереакционноспособны, одноатомные газы при комнатной температуре температура и т. д. Другими словами, существует 90 599 периодических повторений свойств химических элементов при увеличении массы.

В оригинальной периодической таблице, опубликованной Дмитрием Менделеевым в 1869 году, элементы были расположены по возрастанию атомная масса — на тот момент, ядро еще не было открыто, и не было никакого понимания в всю внутреннюю структуру атома, поэтому атомная масса была единственной руководство по использованию. Как только структура ядра была понята, стало ясно, что это атомный номер , который регулировал свойства элементов.

 

Элементы, отсортированные по атомному номеру

руб.
Атомный номер
Символ Имя Атомная масса
(а.е.м., г/моль)
1 Х Водород 1.00797
2 Он Гелий 4.00260
3 Ли Литий 6. 941
4 Быть Бериллий 9.01218
5 Б Бор 10,81
6 С Углерод 12.011
7 Н Азот 14.0067
8 О Кислород 15,9994
9 Ф Фтор 18.998403
10 Не Неон 20. 179
11 На Натрий 22.98977
12 мг Магний 24.305
13 Ал Алюминий 26.98154
14 Си Кремний 28.0855
15 Р Фосфор 30,97376
16 С Сера 32.06
17 Кл Хлор 35. 453
18 Ар Аргон 39,948
19 К Калий 39.0983
20 Са Кальций 40.08
21 СЦ Скандий 44.9559
22 Ти Титан 47,90
23 В Ванадий 50.9415
24 Кр Хром 51,996
25 Мн Марганец 54. 9380
26 Фе Железо 55.847
27 Ко Кобальт 58.9332
28 Ni Никель 58,70
29 Cu Медь 63,546
30 Цинк Цинк 65,38
31 Га Галлий 69,72
32 Ге Германий 72,59
33 Как Мышьяк 74. 9216
34 Се Селен 78,96
35 Бр Бром 79.904
36 Кр Криптон 83,80
37 Рубидий 85.4678
38 Старший Стронций 87,62
39 Д Иттрий 88.9059
40 Зр Цирконий 91. 22
41 номер Ниобий 92.9064
42 Пн Молибден 95,94
43 ТК Технеций (98)
44 Ру Рутений 101.07
45 Рх Родий 102.9055
46 Пд Палладий 106,4
47 Аг Серебро 107. 868
48 CD Кадмий 112,41
49 В Индий 114,82
50 Сн Олово 118,69
51 Сб Сурьма 121,75
52 Те Теллур 127,60
53 я Йод 126.9045
54 Хе Ксенон 131,30
55 Cs Цезий 132. 9054
56 Ба Барий 137,33
57 Ла Лантан 138.9055
58 Се Церий 140.12
59 Пр Празеодим 140.9077
60 Нд Неодим 144,24
61 вечера Прометий (145)
62 См Самарий 150,4
63 ЕС Европий 151,96
64 Гд Гадолиний 157,25
65 Тб Тербий 158. 9254
66 Дай Диспрозий 162,50
67 Хо Гольмий 164.9304
68 Er Эрбий 167,26
69 Тм Тулий 168,9342
70 Ыб Иттербий 173.04
71 Лу Лютеций 174,967
72 Хф Гафний 178,49
73 Та Тантал 180,9479
74 Вт Вольфрам 183,85
75 Re Рений 186. 207
76 ОС Осмий 190,2
77 Ир Иридий 192,22
78 Пт Платина 195.09
79 Золото Золото 196,9665
80 рт.ст. Меркурий 200,59
81 Тл Таллий 204,37
82 Пб Свинец 207,2
83 Би Висмут 208. 9804
84 По Полоний (209)
85 В Астатин (210)
86 Р-н Радон (222)
87 Пт Франций (223)
88 Ра Радий 226.0254
89 Ас Актиний 227.0278
90 Т Торий 232. 0381
91 Па Протактиний 231.0359
92 У Уран 238.029
93 Нп Нептуний 237.0482
94 Пу Плутоний (242)
95 Ам Америций (243)
96 см Кюриум (247)
97 Бк Берклиум (247)
98 См. Калифорния (251)
99 Эс Эйнштейний (252)
100 ФМ Фермиум (257)
101 Мд Менделевий (258)
102 Нобелий (250)
103 Лр Лоуренсиум (260)
104 Рф Резерфордий (261)
105 Дб Дубниум (262)
106 Сг Сиборгиум (263)
107 Бх Борий (262)
108 Гс Хассиум (255)
109 Мт Мейтнерий (256)
110 Дс Дармштадтиум (269)
111 Рг Рентгений (272)
112 Ууб Унунбиум (277)
113 —— ———
114 Уук Унунквадиум  

 

 

Вольфрам W (Элемент 74) Периодической таблицы

74 W (Вольфрам)

Карточка вольфрама

Загрязненный металл является хрупким и обрабатывается с трудом, а Чистый вольфрам представляет собой блестящий металл от серо-стального до оловянно-белого цвета, который можно прясть, волочить, штамповать, прессовать и вырезать ножовкой.

Это самый тяжелый и самый тугоплавкий (термостойкий) металл на земле.

Обладает наивысшей прочностью на растяжение при температуре свыше 1650 o С.

Металл окисляется (химически соединяется с кислородом) на воздухе , и должен быть защищен при повышенных температурах.
Из-за отличной коррозионной стойкости свойства, большинство минеральных кислот очень слабо воздействуют на металл.

Тепловое расширение примерно такое же, как у боросиликатного стекла (с использованием диоксида кремния и триоксида бора), что делает металлом , подходящим для уплотнений стекло-металл.

Кубик из чистого вольфрама (38,02 мм), 1 кг

Identity
Номер CAS: CAS7440-33-7
Номер CID: CID23964
Класс опасности DOT: 4.1
DOT Num название: Wolfram, произносится как
Произношение: Tung-stan
Внешний вид: серовато-белый, блестящий
Массовый номер: 184
Стандарт Атомный вес: 183,84 г/моль
Атомный номер (Z): 74
Электроны: 74
Протоны: 74
Нейтроны: 110
Период: 6
Группа: 6
Блок: d
Категория элемента: Переходный металл
Электроны на оболочке: K2, L8, M18, M18, N32, O12, P2
Электронная конфигурация: 1 3 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 14 5d 4 6s 2

Конфигурация вольфрамовых электронов

Термические свойства вольфрама

Фаза: твердое вещество
Плата: 3695 K (3422 O C, 6192 O F)
Purling Point: 6203 K (5930 O C)
. )
Температура Дебая: 310 K (36,85 o C, 98,33 o F)
Теплота плавления: 52,30 кДж/моль
Теплота испарения: 775 кДж/моль
Удельная теплоемкость: 132 Дж/(кг7 Моль) 901 емкость: 24,27 Дж/(моль.К)
Тепловое расширение: 4,5 мкм/(м∙К)
Теплопроводность: 173 Вт/(м∙K)

Электрические свойства вольфрама

Электрическая проводимость: 20×10 6 См/м
A Удельное электрическое сопротивление: 52,8 нОм∙м
A Электрический тип: 1 Критическая точка (точка сверхпроводимости): 0,015 К (-273,13 o C, -459,63 o F)

Магнитные свойства вольфрама

A Магнитный тип: 7 7 7 3
Магнитная восприимчивость: 59×10 -6 cm 3 /mol
Volume magnetic susceptibility:  0.0000884
Mass magnetic susceptibility:  4.59×10 -9 m 3 /kg
Molar magnetic susceptibility:  0.844×10 -9 m 3 /моль

Физические свойства вольфрама

Плотность: 19,3 г /см 3 (в твердого веге моль
Модуль Юнга: 411 ГПа
Модуль сдвига: 161 GPA
Мохс. Твердость: 7,5
Модуль объема: 310 GPA
Соотношение Пуассона: 0,28
Жесткость Викера: 3430-4600 МПа
. Свойства вольфрама

Степени окисления: -4, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
Валентность Электроны: 5d 4 6s 7 3 на заряде :  Вт 6+
Энергии ионизации:  1-й: 770 кДж.моль 2-й: 1700 кДж/моль
Ионный радиус: 62 пм
Атомный радиус: 139 пм (эмпирический)
Ван-дер-Ваальс: 210 пм
Ковалентный радиус: 162±7 пм

Кристаллическая структура: Объемно-центрированная кубическая
Углы решетки: π/2, π/2, π/2
Постоянная решетки: 316,52, 316,52, 316,52 пм
Параметры сетки: a=3,160 Å  Номер: 229

Объемно-центрированный куб (BCC)

Реакционная способность вольфрама

Электроотрицательность: 2,36 (шкала Полинга)
Валентность: +6
Электронные аффинность: 78,6 кДж/моль

Ядерные свойства Тунгстена .
Квантовое число: 5 D 0
Нейтронный поперечный сечение (отрубки): 18,4
Поглощение массы нейтронов: 0,0036
Изотопы: 180 W 181 W 182 W 181 W 182 W 181 W 182 W 181 W W 181 70772 W 1817777 W 181 W 181 70772 W 181 70772 W .0773 184 Вт 185 Вт 186 Вт

Изотоп Численность (%) Атомная масса г/моль Период полураспада (т 1/2 )
180 Ш 0,12 179,946 1,8×10 18 у
181 Ш Син 121,2 д
182 Ш 26,50 181,949 Стабильный
183 Ш 14. 31 182,948 Стабильный
184 Ш 30,64 183.950 Стабильный
185 Ш Син 75 д
186 Ш 28,43 185.952 Стабильный

Химические реакции вольфрама

Мелкодисперсный металлический вольфрам является пирофорным (склонен к самовозгоранию).
Металл не реагирует с воздухом при нормальной температуре, но при повышенной температуре (раскаленный докрасна) триоксид вольфрама образует: 
2W (с) + 3 O 2 (г) → 2 WO 3 ( s)

Не реагирует с водой при комнатной температуре:

Реагирует непосредственно с фтором при комнатной температуре и образует фторид вольфрама (VI):
W (т) + 3 F 2 (г) → WF 6 (г) [бесцветный]
Реагирует с прочее Галогены требует тепла, не менее 250 o C , и образует галогениды вольфрама (VI):
Вт (т) + 3 Cl 2 (г) → WCl 6 (т) [темный синий] (хлорид вольфрама (VI))
2 W (т) + 5 Cl 2 (г) → 2 WCl 5 (т) [темно-зеленый] (хлорид вольфрама (V))
W (т) + 3 Br 2 (г) → WBr 6 (т) [темно-синий] (бромид вольфрама (VI))
W (т) + 3 I 2 (г) → WI 6 (s)  (вольфрам (VI) иодид)

Металл не реагирует с большинством кислот в нормальных условиях.

История вольфрама

Наименование:  Шведский: вольфрам (тяжелый камень): W Символ от немецкого названия wolfram, названного в честь вольфрамита.
Именование: Торберн Бергман (1781)
Discovery: Карл Вильгельм Шел (1781) в Вергаре, Испания
Первая изоляция: Joan Jose Elhuyar & Fausto Elhuyar (1783)

Trong и Fausten Elhuyar (1783) 9000 3

Trung Trung . в качестве нити накала электрических лампочек, электронных и телевизионных ламп, а также для работы по напылению металла.
Но эти виды использования были прекращены во многих странах из-за того, что они не очень энергоэффективны, даже они производят много больше тепла , чем света.

Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления (3400 o C) из всех других металлов, и его сплавляют с другими металлами для придания им прочности.
Он используется во многих высокотемпературных применениях, таких как вольфрамовая дуговая сварка (TIG) электроды , нагревательные элементы в высокотемпературных печах и т. д.
и производится путем смешивания вольфрамового и углеродного порошка и нагревания до 2200°С.
Это очень важно для металлообрабатывающего , где он делает отличные инструменты для резки и сверления , включая новую «безболезненную» стоматологическую бормашину, которая вращается на сверхвысоких скоростях.
Он также в основном используется в нефтяной промышленности , горнодобывающей промышленности и .

Вольфраматы магния (диоксид магния вольфрам, MgWO 4 ) и кальций широко используются в флуоресцентном освещении.
Также используется в Рентгеновские трубки , которые имеют катушку излучателя из вольфрама , где экран, используемый для просмотра рентгеновских лучей, полагаются (зависит от с полным доверием) на люминофоры вольфраматов кальция и магния для преобразования рентгеновских лучей в синий видимый свет.

Другие соли вольфрама используются в химической и кожевенной промышленности, где Дисульфид вольфрама (WS 2 ) представляет собой сухую и высокотемпературную смазку от 0 до 90, 0052 o C.
Вольфрамовые бронзы и другие соединения вольфрама используются в красках .

Он также используется в технологии микрочипа и жидкокристаллических дисплеях (LCD).

Биологическая роль вольфрама

Это нетоксичный металл, но его соединение может иметь основные риски для здоровья , такие как попадание на кожу и попадание пыли в глаза вызвать раздражение легкие и слизистая оболочка.
Некоторые бактерии используют вольфрам в ферменте для восстановления карбоновых кислот (органическая кислота, содержащая карбоксильную группу) до альдегидов (органическое соединение, содержащее функциональную группу со структурой –CHO).

Abundance of Tungsten 

The principal tungsten containing ores are wolframite ((Fe,Mn) WO 4 ), scheelite  (CaWO 4 ), and Ferberite (FeWO 4 ).
В промышленных масштабах металл получают путем восстановления оксида вольфрама (WO 2 ) углеродом или водородом.

Ежегодное мировое производство составляет около 90 000 тонн.
5 × 10 -8 % (в Universe )
1,2 × 10 -5 % (в Метеориты )
4 × 10 -7 % (в Sun )
7777777777017017017,01177777770117017017017 гг. В Земная кора )
1,2×10 -8 % (В Океаны )

Wolframite Mineral

Scheelite (Golden), Ferberite (Black), and Fluorite (White) Mineral Crystal

World’s Top 3 producers of Tungsten

1) China
2) Russia
3) Bolovia

Всемирные 3 Всемирные заповедники В вольфраме

1) Китай
2) Россия
3) USA
Tungsten Price: Pore
) %) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ). 0017 149 $ за кг (килограмм)

#Tungsten

Дополнительные элементы FlashCards

Tungsten

Зона данных | Открытие | Факты | Внешний вид и характеристики | Использование | Изобилие и изотопы | Каталожные номера

74

W

183,8

Химический элемент вольфрам классифицируется как переходный металл. Он был открыт в 1779 году Питером Вульфом.

Зона данных

Классификация: Вольфрам является переходным металлом
Цвет: серебристо-белый
Атомный вес: 183,84
Состояние: твердый
Температура плавления: 3422 или С, 3695 К
Точка кипения: 5550 или С, 5823 К
Электроны: 74
Протоны: 74
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 110
Электронные оболочки: 2,8,18,32,12,2
Электронная конфигурация: [Xe] 4f 14 5d 4 6s 2
Плотность @ 20 o C: 19,3 г/см 3

Реакции, Соединения, Радиусы, Проводимости”>Показать больше, в том числе: Теплота, Энергия, Окисление,
Реакции, соединения, радиусы, проводимости

Атомный объем: 9,53 см 3 /моль
Структура: bcc: объемно-центрированная кубическая
Твердость: 7,5 мес.
Удельная теплоемкость 0,13 Дж г -1 К -1
Теплота плавления 35,40 кДж моль -1
Теплота распыления 860 кДж моль -1
Теплота парообразования 824,0 кДж моль -1
1 st энергия ионизации 770 кДж моль -1
2 энергия ионизации 1700 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации
Сродство к электрону 78,6 кДж моль -1
Минимальная степень окисления -2
Мин. общее окисление нет. 0
Максимальная степень окисления 6
Макс. общее окисление нет. 6
Электроотрицательность (шкала Полинга) 2,36
Объем поляризуемости 11,1 Å 3
Реакция с воздухом в/в, ⇒ WO 3
Реакция с 15 M HNO 3 нет
Реакция с 6 М HCl нет
Реакция с 6 М раствором NaOH
Оксид(ы) WO 2 , WO 3 (оксид вольфрама)
Гидрид(ы)
Хлорид(ы) ВКл 2 , ВКл 4 , ВКл 6
Атомный радиус 139 вечера
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ион)
Ионный радиус (3+ ион)
Ионный радиус (1-ион)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 173 Вт·м -1 К -1
Электропроводность 18,2 x 10 6 S m -1
Температура замерзания/плавления: 3422 или С, 3695 К

Открытие вольфрама

В 1779 году ирландский химик Питер Вулф сделал вывод о существовании нового элемента – вольфрама – на основании анализа минерала вольфрамита (железо-марганцевого вольфрамата).

Вольфрам был выделен в виде оксида вольфрама (WO 3 ) в 1781 году в Швеции Карлом В. Шееле из минерала шеелита (вольфрамата кальция). Однако у него не было подходящей печи для восстановления оксида до металла.

Вольфрам был окончательно выделен братьями Фаусто и Хуаном Хосе де Эльхуяр в 1783 году в Испании путем восстановления подкисленного вольфрамита древесным углем.

Название элемента происходит от шведских слов «tung sten», означающих тяжелый камень.

Химический символ W происходит от первоначального названия элемента Вольфрам.

Вольфрам является одним из пяти основных тугоплавких металлов (металлы с очень высокой термостойкостью и износостойкостью).

Пять тугоплавких металлов – обратите внимание на их близкое родство в периодической таблице
Другими тугоплавкими металлами являются ниобий, молибден, тантал и рений.

Металлический вольфрам. Фото Томихандорфа.

Телескоп большой площади (LAT) исследует космические лучи, отслеживая электроны и позитроны, которые они производят после столкновения со слоями вольфрама. Предоставлено: НАСА/Лаборатория концептуальных изображений Центра космических полетов имени Годдарда.

Галогенная лампа, более известная как вольфрамовая галогенная лампа.

Внешний вид и характеристики

Вредное воздействие:

Вольфрам считается малотоксичным.

Характеристики:

Вольфрам – очень твердый, плотный, серебристо-белый, блестящий металл, который на воздухе тускнеет, образуя защитное оксидное покрытие. В виде порошка вольфрам имеет серый цвет.

Металл имеет самую высокую температуру плавления из всех металлов, а при температуре свыше 1650 o C также имеет самую высокую прочность на растяжение. Чистый вольфрам пластичен, а вольфрамовые проволоки даже очень малого диаметра обладают очень высокой прочностью на растяжение.

Вольфрам обладает высокой устойчивостью к коррозии. Он образует вольфрамовую кислоту (H 2 WO 4 ) или вольфрамовую кислоту из гидратированного оксида (WO 3 ), а ее соли называются вольфраматами, или вольфраматы.

В соединениях вольфрам существует в основном в степени окисления VI.

Использование вольфрама

Вольфрам и его сплавы широко используются для изготовления нитей накала в электрических лампах и электронных лампах старого типа (не энергосберегающих).

Вольфрам также используется в качестве нити накала в галогенных вольфрамовых лампах. В этих лампах используются галогены, такие как бром и йод, чтобы предотвратить разрушение вольфрамовой нити накала, и поэтому они более энергоэффективны, чем стандартные лампы накаливания.

Быстрорежущая сталь (которая может резать материал на более высоких скоростях, чем углеродистая сталь) содержит до 18% вольфрама.

Вольфрам используется в сплавах тяжелых металлов из-за его твердости и в высокотемпературных применениях, таких как сварка.

Карбид вольфрама (WC или W 2 C) очень твердый и используется для изготовления сверл. Он также используется для ювелирных изделий из-за его твердости и износостойкости.

Изобилие и изотопы

Изобилие в земной коре: 1,25 частей на миллион по весу, 0,1 частей на миллион по молям

Содержимое Солнечной системы: 4 части на миллиард по весу, 30 частей на триллион по молям

Стоимость в чистом виде: 11 долларов США за 100 г

Стоимость, оптом: 2,95 долларов США за 100 г

Источник: Вольфрам не встречается в природе в свободном виде. Основными рудами вольфрама являются вольфрамит (вольфрамат железа и марганца) и шеелит (вольфрамат кальция, CaWO 3 ). В промышленных масштабах металл получают восстановлением оксида вольфрама водородом или углеродом.

Изотопы: Вольфрам имеет 33 изотопа, периоды полураспада которых известны с массовыми числами от 158 до 190. Встречающийся в природе вольфрам представляет собой смесь пяти изотопов, и они находятся в указанных процентах: 180 Вт (0,1%), 182 Вт (26,5%), 183 Вт (14,3%), 184 Вт (30,6%) и 186 Вт (28,4%).

Ссылки
Процитировать эту страницу

Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

 Вольфрам
 

или

 Факты о вольфрамовых элементах
 

Чтобы процитировать эту страницу в научном документе, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 «Вольфрам». Химическая периодическая таблица. Chemicool.com. 18 октября 2012 г. Интернет.
. 

Вт Информация о вольфрамовом элементе: факты, свойства, тенденции, использование и сравнение – Периодическая таблица элементов09:00 .

Кристаллическая структура может быть описана с точки зрения ее элементарной ячейки. Единичные Клетки повторяются в трехмерном пространстве, образуя структуру.

Параметры элементарной ячейки

Элементарная ячейка представлена ​​параметрами решетки, которые являются длинами ребер ячейки. Постоянные решетки (a, b и c)

a b c

316,52 пм 316,52 пм 316,52 пм

и углы между ними Углы решетки (альфа, бета и гамма).

alpha beta gamma
π/2 π/2 π/2

The positions of the atoms inside the unit cell are described by the set атомных позиций (x i , y i , z i ), измеренных от опорной точки решетки.

Свойства симметрии кристалла описываются концепцией пространственных групп. Все возможные симметричные расположения частиц в трехмерном пространстве описываются 230 пространственными группами (219различные типы или 230, если хиральные копии считаются различными.

Space Group Name Im_ 3m
Oxidation States Space Group Number 229
Crystal Structure Body Centered Cubic

Tungsten Atomic and Orbital Properties

Атомы вольфрама имеют 74 электрона и структуру электронной оболочки [2, 8, 18, 32, 12, 2] с символом атомного термина (квантовые числа) 5 Д 0 .

Atomic Number 74
Number of Electrons (with no charge) 74
Number of Protons 74
Mass Number 184
Number нейтронов 110
Структура оболочки (электронов на энергетический уровень) 2, 8, 18, 32, 12, 2
Электронная конфигурация [Xe] 4f14 5d4 6s2
Valence Electrons 5d4 6s2
Valence (Valency) 6
Main Oxidation States 4, 6
Oxidation States – 4, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
Символ атомного термина (квантовые номера) 5 D 0

99999999999999999

9999999999999999999999999999999999999999999999999999928

9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999 . Модель вольфрама – электронов на энергетический уровень

Электронная конфигурация основного состояния вольфрама – нейтральный атом вольфрама
Сокращенная электронная конфигурация вольфрама

Сокращенная электронная конфигурация основного состояния нейтрального атома вольфрама [Xe] 4f14 5d4 6s2. Часть вольфрамовой конфигурации, эквивалентная благородному газу предыдущего периода, обозначается аббревиатурой [Xe]. Для атомов с большим количеством электронов это обозначение может стать длинным, поэтому используется сокращенное обозначение. Это важно, поскольку именно валентные электроны 5d4 6s2, электроны в самой внешней оболочке, определяют химические свойства элемента.

Неподвижная электронная конфигурация нейтральной вольфрамовой вольфрама

Полная электронная конфигурация заземления для атома вольфрама, непревзойденная электронная конфигурация

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3D10 4S2 4P6 4D10 5S2 5P6 4F14 5S4 6 6S2

9000 3 9000 3

9000 3 9000 3 9000 3

9000 3 9000 3 9cifls2 9000 3. порядок, определяемый принципом Ауфбау, принципом исключения Паули и правилом Хунда.

  • В соответствии с принципом Ауфбау электроны будут занимать орбитали с более низкой энергией, прежде чем занять орбитали с более высокой энергией. По этому принципу электроны заполняются в следующем порядке: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p. …
  • Принцип запрета Паули гласит, что максимум два электрона, каждый из которых имеет противоположные спины, могут разместиться на орбитали.
  • Правило Хунда гласит, что каждая орбиталь в данной подоболочке занята электронами до того, как второй электрон заполнит орбиталь.
  • Атомная структура вольфрама

    Атомный радиус вольфрама составляет 193 пм, а ковалентный радиус — 146 пм.

    9
    99.0036

    9
    9999.0036.3780

    Вольфрам Химические свойства: Энергия ионизации вольфрама и сродство к электрону

    Сродство к электрону вольфрама составляет 78,6 кДж/моль.

    Расчетный атомный радиус

    193 пм (1,93 Å)

    Atomic Radius Empirical

    135 pm (1.35 Å)

    Atomic Volume 9. 47 cm3/mol
    Covalent Radius 146 pm (1.46 Å)
    van der waals радиус
    Нейтронный поперечный сечение 18,4
    Нейтронная масса абсорбция 0,0036
    Valence 6
    Electronegativity 2.36
    ElectronAffinity 78.6 kJ/mol

    Ionization Energy of Tungsten

    Refer to table below for Ionization energies of Tungsten

    Ionization energy number Enthalpy – kJ/mol
    1st 770
    2nd 1700

    Tungsten Physical Properties

    Refer to below table for Tungsten Physical Properties

    Плотность 19,25 г/см3 (для жидкости при т. пл. плотность 17,6 г/см3)
    Молярный объем 9,47 см3/моль 9

    Elastic Properties

    Young Modulus 411
    Shear Modulus 161 GPa
    Bulk Modulus 310 GPa
    Poisson Ratio 0.28

    Твердость вольфрама – испытания для измерения твердости элемента

    Твердость по Моосу 7,5 МПа
    Твердость по Виккерсу 9 2570 МПа

    Электрические свойства вольфрама

    Вольфрам является проводником электричества. Refer to table below for the Electrical properties ofTungsten

    Electrical Conductivity 20000000 S/m
    Resistivity 5e-8 m Ω
    Superconducting Point 0. 015

    Tungsten Heat and Conduction Properties

    Thermal Conductivity 170 W/(m K)
    Thermal Expansion 0.0000045 /K

    Tungsten Magnetic Properties

    Magnetic Type Парамагнетик
    Точка Кюри
    Массовая магнитная восприимчивость 4,59e-9 м3/кг
    Molar Magnetic Susceptibility 8.44e-10 m3/mol
    Volume Magnetic Susceptibility 0.0000884

    Optical Properties of Tungsten

    Refractive Index

    Acoustic Properties of Вольфрам

    Скорость звука 5174 м/с

    Тепловые свойства вольфрама – энтальпии и термодинамика

    См. Таблицу ниже для тепловых свойств вольфрама

    8888 8888 8888 8. 5858 8888 8. 5858
    Печата 3695 K (3421,85 ° C, 6191,33 ° F)
    . Точка кипячения 5888888888888888888
    .
    Critical Temperature
    Superconducting Point 0.015
    Enthalpies of Tungsten
    Heat of Fusion 35 kJ/mol
    Heat of Vaporization 800 kJ/mol
    Heat of Combustion

    Tungsten Isotopes – Nuclear Properties of Tungsten

    Tungsten has 35 isotopes, with between 158 and 192 nucleons. Вольфрам имеет 5 стабильных естественных изотопов.

    Изотопы вольфрама – Встречающиеся в природе стабильные изотопы: 180W, 182W, 183W, 184W, 186W.

    Изотоп Z N Isotope Mass % Abundance T half Decay Mode
    158W 74 84 158 Synthetic
    159W 74 85 159 Synthetic
    160W 74 86 160 Synthetic
    161W 74 87 161 Synthetic
    162W 74 88 162 Synthetic
    163W 74 89 163 Synthetic
    164W 74 90 164 Synthetic
    165W 74 91 165 Synthetic
    166W 74 92 166 Synthetic
    167W 74 93 167 Synthetic
    168W 74 94 168 Synthetic
    169W 74 95 169 Synthetic
    170W 74 96 170 Synthetic
    171W 74 97 171 Synthetic
    172W 74 98 172 Synthetic
    173W 74 99 173 Synthetic
    174W 74 100 174 Synthetic
    175W 74 101 175 Synthetic
    176W 74 102 176 Synthetic
    177W 74 103 177 Synthetic
    178W 74 104 178 Synthetic
    179W 74 105 179 Synthetic
    180W 74 106 180 0.

    Оставить комментарий