Volfram metal. Volfram: tətbiqi, xassələri və kimyəvi xüsusiyyətləri

Ana təbiət bəşəriyyəti faydalı kimyəvi elementlərlə zənginləşdirmişdir. Onların bəziləri onun bağırsaqlarında gizlənir və nisbətən az miqdarda olur, lakin onların əhəmiyyəti çox böyükdür. Bunlardan biri volframdır. Onun istifadəsi xüsusi xüsusiyyətlərə görədir.

Mənşə hekayəsi

18-ci əsr - dövri cədvəlin kəşf əsri - bu metalın tarixində əsas oldu.

Əvvəllər mineral süxurların bir hissəsi olan müəyyən bir maddənin mövcudluğu qəbul edildi ki, bu da onlardan lazımi metalların əriməsinə mane olurdu. Məsələn, filizdə belə bir element varsa qalay əldə etmək çətin idi. Ərimə temperaturları və kimyəvi reaksiyalardakı fərq şlak köpükünün əmələ gəlməsinə səbəb oldu, bu da qalay məhsuldarlığının miqdarını azaldır.

8-ci əsrdə metalı ardıcıl olaraq isveç alimi Scheele və ispanlar Eluard qardaşları kəşf etdilər. Bu, mineral süxurların - şeelit və volframitin oksidləşməsinə dair kimyəvi təcrübələr nəticəsində baş verib.

Atom nömrəsi 74-ə uyğun elementlərin dövri sistemində qeydə alınmışdır. Atom kütləsi 183,84 olan nadir odadavamlı metal volframdır. Onun istifadəsi 20-ci əsrdə aşkar edilmiş qeyri-adi xüsusiyyətlərə görədir.

Harada axtarmaq lazımdır?

Yerin bağırsaqlarındakı sayına görə, o, "az məskunlaşmışdır" və 28-ci yerdədir. Təxminən 22 müxtəlif mineralın tərkib hissəsidir, lakin onlardan yalnız 4-ü onun çıxarılması üçün vacibdir: şeelit (təxminən 80% trioksid ehtiva edir), volframit, ferberit və hubnerit (hər birində 75-77% var). Filizlərin tərkibində ən çox çirkləri olur, bəzi hallarda molibden, qalay, tantal və s. kimi metalların paralel "çıxarılması" aparılır. Ən böyük yataqlar Çin, Qazaxıstan, Kanada, ABŞ-da, Rusiya, Portuqaliya, Özbəkistanda da var.

Necə qəbul edirlər?

Xüsusi xassələrə, həmçinin süxurlarda az miqdarda olduğuna görə təmiz volfram əldə etmək texnologiyası olduqca mürəkkəbdir.

1. Filizi 50-60% konsentrasiyaya qədər zənginləşdirmək üçün maqnit ayırma, elektrostatik ayırma və ya flotasiya
2. 99% oksidin qələvi və ya turşu reagentləri ilə kimyəvi reaksiyalarla ayrılması və nəticədə yaranan çöküntünün mərhələli təmizlənməsi.
3. Metalın karbon və ya hidrogenlə reduksiyası, müvafiq metal tozunun çıxması.
4. Külçələrin və ya toz sinterlənmiş briketlərin istehsalı.

Metallurgiya məhsullarının istehsalında mühüm mərhələlərdən biri toz metallurgiyasıdır. Toz halında odadavamlı metalların qarışdırılmasına, onların preslənməsinə və sonradan sinterlənməsinə əsaslanır. Bu yolla çoxlu sayda texnoloji əhəmiyyətli ərintilər əldə edilir, o cümlədən istifadəsinə əsasən sənaye istehsalı artan güc və davamlılığa malik kəsici alətlər.

Fiziki və kimyəvi xassələri

Volfram odadavamlı və ağır gümüşü olan metaldır və bədən mərkəzli kristal qəfəsdir.

• Ərimə nöqtəsi - 3422 ˚С.
• Qaynama nöqtəsi - 5555 ˚С.
• Sıxlıq - 19,25 q / sm 3.

Yaxşı elektrik keçiricisidir. Maqnitləşmir. Bəzi minerallar (məsələn, şeelit) lüminessentdir.

Turşulara, yüksək temperaturda aqressiv maddələrə, korroziyaya və yaşlanmaya davamlıdır. Volfram həmçinin poladlarda mənfi çirklərin təsirinin aradan qaldırılmasına, onun istilik müqavimətinin, korroziyaya davamlılığının və etibarlılığının yaxşılaşdırılmasına kömək edir. Belə dəmir-karbon ərintilərinin istifadəsi onların istehsal qabiliyyəti və aşınma müqaviməti ilə əsaslandırılır.

Mexaniki və texnoloji xassələri

Volfram - sərt, davamlı metal. Onun sərtliyi 488 HB, gərilmə gücü 1130-1375 MPa-dır. Soyuq olduqda, plastik deyil. 1600 ˚С temperaturda plastiklik təzyiqlə müalicəyə mütləq həssaslıq vəziyyətinə qədər artır: döymə, yayma, çəkmə. Məlumdur ki, bu metalın 1 kq-ı ümumi uzunluğu 3 km-ə qədər olan sap istehsal etməyə imkan verir.

Həddindən artıq sərtlik və kövrəklik səbəbindən emal etmək çətindir. Qazma, tornalama, frezeləmə üçün toz metallurgiyası tərəfindən hazırlanmış karbid volfram-kobalt materialları istifadə olunur. Daha az tez-tez, aşağı sürətlə və xüsusi şəraitdə yüksək sürətli alaşımlı volfram poladdan hazırlanmış alətlər istifadə olunur. Standart kəsmə prinsipləri tətbiq edilmir, çünki avadanlıq çox tez köhnəlir və işlənmiş volfram çatlayır. Aşağıdakı texnologiyalar tətbiq olunur:

1. Bu məqsədlə gümüşün istifadəsi də daxil olmaqla, səth qatının kimyəvi müalicəsi və emprenye edilməsi.
2. Fırınların, qaz alovunun, 0,2 A elektrik cərəyanının köməyi ilə səthin istiləşməsi. Plastikliyin bir qədər artması və müvafiq olaraq kəsilmənin yaxşılaşdığı icazə verilən temperatur 300-450 ˚С-dir.
3. Aşağı əriyən maddələrdən istifadə edərək volframın kəsilməsi.

Kəskinləşdirmə və üyütmə almaz və daha az tez-tez - korund köməyi ilə aparılmalıdır.

Bu odadavamlı metalın qaynaqlanması əsasən inert qaz və ya maye qoruyucuda elektrik qövsü, volfram və ya karbon elektrodlarının təsiri altında həyata keçirilir. Kontakt qaynağı da mümkündür.

Bu xüsusi kimyəvi element onu kütlədən fərqləndirən xüsusiyyətlərə malikdir. Beləliklə, məsələn, yüksək istilik müqaviməti və aşınma müqaviməti ilə xarakterizə olunaraq, alaşımlı volfram tərkibli poladların keyfiyyətini və kəsici xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır və yüksək ərimə nöqtəsi elektrik lampaları və qaynaq üçün elektrodlar üçün filamentlər istehsal etməyə imkan verir.

Ərizə

Nadirlik, qeyri-adilik və əhəmiyyət müasir texnologiyada volfram - volfram adlı metalın geniş istifadəsini müəyyənləşdirir. Xüsusiyyətləri və tətbiqi yüksək qiymət və tələbi əsaslandırır. Yüksək ərimə nöqtəsi, sərtlik, möhkəmlik, istilik müqaviməti və kimyəvi hücuma və korroziyaya qarşı müqavimət, aşınma müqaviməti və kəsmə xüsusiyyətləri - bunlar onun əsas kozırlarıdır. İstifadə halları:

1. Közərmə filamentləri.
2. qazma və digər alətlərin, zımbaların, yayların və yayların, relslərin istehsalı üçün istifadə olunan yüksək sürətli, aşınmaya davamlı, istiliyədavamlı və istiliyədavamlı dəmir-karbon ərintilərini almaq üçün.
3. Əsasən yüksək aşınmaya davamlı kəsici, qazma və ya presləmə alətləri kimi istifadə olunan "tozlu" sərt ərintilərin istehsalı.
4. Arqon-qövs və müqavimət qaynağı üçün elektrodlar.
5. Rentgen və radiotexnika üçün hissələrin, müxtəlif texniki lampaların istehsalı.
6. Xüsusi parlaq boyalar.
7. Tel və hissələri üçün kimya sənayesi.
8. Müxtəlif praktik kiçik şeylər, məsələn, balıqçılıq üçün mormyshki.

Volfram da daxil olmaqla müxtəlif ərintilər populyarlıq qazanır. Bu cür materialların əhatə dairəsi bəzən təəccüblüdür - ağır mühəndislikdən tutmuş yüngül sənayeyə qədər, burada xüsusi xüsusiyyətlərə malik parçalar (məsələn, yanğına davamlı) hazırlanır.

Universal materiallar mövcud deyil. Hər bir məlum element və yaradılmış ərintilər həyatın və sənayenin müəyyən sahələri üçün unikallığı və zəruriliyi ilə seçilir. Bununla belə, onlardan bəziləri əvvəllər mümkün olmayan prosesləri mümkün edən xüsusi xüsusiyyətlərə malikdir. Belə metallardan biri volframdır. Onun tətbiqi polad kimi kifayət qədər geniş deyil, lakin variantların hər biri insanlıq üçün son dərəcə faydalı və zəruridir.

Volfram, Dmitri İvanoviç Mendeleyevin dövri sistemində W (Wolframium) ilə təyin olunmuş 74 atom nömrəsinə malik 4-cü qrupun kimyəvi elementidir. Metal 1783-cü ildə iki ispan kimyaçı qardaşı "Eluyar" tərəfindən kəşf edilmiş və təcrid edilmişdir. "Volframium" adı özü 16-cı əsrdə məlum olan əvvəllər məlum olan volframit mineralından elementə keçmişdir, sonra "canavar" adlanırdı. köpük", və ya latınca "Spumalupi" alman bu ifadə "WolfRahm" (Volfram) kimi səslənir. Hal-hazırda ABŞ, Fransa, Böyük Britaniya və bəzi digər ölkələrdə volfram adını vermək üçün "volfram" ("ağır daş" kimi tərcümə olunan İsveç volframından) istifadə olunur.

Volfram boz rəngli sərt keçid metalıdır. Volframın əsas tətbiqi metallurgiyada odadavamlı materiallarda əsasın roludur. Volfram son dərəcə odadavamlıdır, normal şəraitdə metal kimyəvi cəhətdən davamlıdır.

Volfram bütün digər metallardan qeyri-adi sərtliyi, ağırlığı və yanmazlığı ilə fərqlənir. Bu metalın sıxlığı qurğuşundan demək olar ki, iki dəfə, dəqiq desək, 1,7 dəfədir. Bütün bunlarla birlikdə volframın atom kütləsi daha aşağıdır və qurğuşun üçün 207-yə qarşı 184 dəyərinə malikdir.

Volfram açıq boz metaldır, bu metalın ərimə və qaynama nöqtələri ən yüksəkdir. Volframın plastikliyi və yanmazlığı səbəbindən onu işıqlandırma cihazlarında, kineskoplarda, həmçinin digər vakuum borularında filament kimi istifadə etmək mümkündür.

İyirmi volfram mineralı məlumdur. Ən çox yayılmışlar: sənaye əhəmiyyəti olan volframit şeelit qrupunun mineralları. Daha az yayılmış volframit sulfiddir, yəni. volfram (WS2) və oksidə bənzər birləşmələr - ferro - və kuprotunqstit, volfram, hidrotungstit. Tərkibində yüksək volfram olan vads, psilomelanlar geniş yayılmışdır.

volfram filamentli təyyarə gövdəsi

Volfram yataqlarının yaranma şəraitindən, morfologiyasından və növündən asılı olaraq onların işlənməsində açıq, yeraltı və birləşmiş üsullardan istifadə edilir.

Hal-hazırda konsentratlardan birbaşa volfram əldə etmək üçün heç bir üsul yoxdur. Bununla əlaqədar olaraq ara birləşmələr əvvəlcə konsentratdan təcrid olunur, sonra isə onlardan metal volfram alınır. Volframın təcrid edilməsinə aşağıdakılar daxildir: konsentratların parçalanması, sonra metalın birləşmələrə keçməsi, ondan onu müşayiət edən elementlərin qalan hissəsindən ayrılır. Volfram turşusunun izolyasiyası, yəni. təmiz kimyəvi birləşmə volfram, metal şəklində volframın sonrakı istehsalı ilə davam edir.

Volfram metal emalı üçün maşın və avadanlıqların istehsalında, tikinti və mədən sənayesi, lampalar və lampaların istehsalında, nəqliyyat və elektron sənayedə, kimya sənayesində və digər sahələrdə.

Volfram poladdan hazırlanmış alət metal emalında ən intensiv proseslərin nəhəng sürətlərinə tab gətirə bilir. Belə bir alətdən istifadə edərək kəsmə sürəti adətən saniyədə onlarla metr ölçülür.

Volfram təbiətdə kifayət qədər zəif yayılmışdır. Kütləvi olaraq yer qabığında metalın miqdarı təxminən 1,3·10?4% təşkil edir. Volfram olan əsas minerallar təbii volframlardır: əvvəlcə volfram adlanan şeelit və volframit.

Volfram istehsalı

Volfram istehsalında ilk mərhələ filizin zənginləşdirilməsidir, yəni. qiymətli komponentlərin əsas filiz kütləsindən, tullantı süxurdan ayrılması. Digər ağır metal filizləri üçün olduğu kimi eyni konsentrasiya üsullarından istifadə olunur: üyüdülmə və flotasiya, ardınca maqnit ayırma (volframit filizləri) və oksidləşdirici qovurma. Bu üsulla əldə edilən konsentrat adətən çox miqdarda soda ilə yandırılır və bununla da volfram həll olunan vəziyyətə gətirilir, yəni. natrium volframitə.

Bu maddəni əldə etməyin başqa bir üsulu yuyulma üsuludur. Volfram yüksək temperaturda və təzyiq altında bir soda məhlulu ilə çıxarılır, sonra kalsium volframın neytrallaşdırılması və çökməsi, yəni. şelit. Scheelit, ondan təmizlənmiş volfram oksidini çıxarmaq olduqca asan olduğu üçün əldə edilir.

CaWO 4 > H 2 WO 4 və ya (NH 4) 2 WO 4 > WO 3

Volfram oksidi də xloridlər vasitəsilə əldə edilir. Volfram konsentratı yüksək temperaturda xlor qazı ilə müalicə olunur. Bu zaman sublimasiya yolu ilə digər xloridlərdən asanlıqla ayrılan volfram xloridləri əmələ gəlir. Yaranan xlorid oksid əldə etmək və ya dərhal ondan metal çıxarmaq üçün istifadə edilə bilər.

Növbəti mərhələdə oksidlər və xloridlər metal volframa çevrilir. Volfram oksidini azaltmaq üçün hidrogendən istifadə etmək yaxşıdır. Bu azalma ilə metal ən təmizdir. Oksidin azaldılması xüsusi bir boru sobasında baş verir, burada WO 3 ilə "qayıq" bir neçə temperatur zonası ilə hərəkət edir. Quru hidrogen "qayığa" doğru daxil olur.Oksdin azalması isti (450-600°C) və soyuq zonalarda (750-1100°C) baş verir. Soyuq zonalarda WO 2-ə, sonra isə metala azalma baş verir. Zaman isti zonadan keçdikcə toz halında olan volfram dənələri ölçülərini dəyişir.

Bərpa yalnız hidrogen təchizatı altında baş verə bilər. Çox vaxt kömür istifadə olunur. Bərk azaldıcı maddə sayəsində istehsal sadələşdirilmişdir, lakin bu vəziyyətdə temperatur 1300 ° C-ə çatmalıdır. Kömürün özü və həmişə tərkibində olan çirklər volframla reaksiya verərək digər birləşmələrin karbidlərini əmələ gətirir. Nəticədə metal çirklənir. Ancaq elektrik sənayesində yalnız yüksək keyfiyyətli volfram istifadə olunur. Hətta 0,1% dəmir çirkləri ən incə telin istehsalı üçün volfram edir, çünki. daha kövrək olur.

Volframın xloridlərdən təcrid edilməsi piroliz əsasında aparılır. Volfram və xlor bəzi birləşmələr əmələ gətirir. Həddindən artıq xlor onların hamısını WCl6-ya çevirməyə imkan verir və o, öz növbəsində 1600 ° C temperaturda xlor və volframa parçalanır. Hidrogen varsa, proses 1000 ° C-də başlayır.

Beləliklə, volfram bir toz şəklində alınır, daha sonra hidrogen axınında yüksək temperaturda preslənir. Presləmənin birinci mərhələsi (təxminən 1100-1300°C-yə qədər qızdırılması) kövrək məsaməli külçə əmələ gətirir. Sonra presləmə davam edir və temperatur demək olar ki, volframın ərimə nöqtəsinə qədər yüksəlməyə başlayır. Belə bir mühitdə metal bərk olmağa başlayır və tədricən öz keyfiyyət və xüsusiyyətlərini əldə edir.

Orta hesabla sənayedə istehsal olunan volframın 30%-i təkrar emal edilmiş volframdır. Volfram qırıntıları, yonqar, yonqar və toz oksidləşir və ammonium paratungstata çevrilir. Bir qayda olaraq, kəsici poladların qırıntıları eyni polad istehsal edən müəssisədə atılır. Elektrodların, közərmə lampalarının və kimyəvi maddələrin qırıntıları demək olar ki, təkrar emal olunmur.

Volfram, Dmitri İvanoviç Mendeleyevin dövri sistemində W (Wolframium) ilə təyin edilmiş 74 atom nömrəsinə malik 4-cü qrupun kimyəvi elementidir. Metal 1783-cü ildə iki ispan kimyaçısı d'Eluyar qardaşları tərəfindən kəşf edilmiş və təcrid edilmişdir. "Wolframium" adının özü 16-cı əsrdə məlum olan əvvəllər məlum olan volframit mineralından bir elementə köçürüldü, o zaman "canavar köpüyü" və ya Latın dilində "Spuma lupi" adlandırıldı, alman dilində bu ifadə belə səslənir. "Qurd Rahm" (Volfram). Adı, volframın qalay filizlərini müşayiət edərkən, qalayların əriməsinə əhəmiyyətli dərəcədə müdaxilə etməsi ilə əlaqələndirildi, çünki. qalayı şlak köpüyünə çevirdi (bu proses haqqında deməyə başladılar: "Qoyun qurd kimi yeyir!"). Hal-hazırda ABŞ, Fransa, Böyük Britaniya və bəzi digər ölkələrdə volfram adlandırmaq üçün "volfram" adı (İsveç tung stenindən, "ağır daş" kimi tərcümə olunur) istifadə olunur.

Volfram boz rəngli sərt keçid metalıdır. Volframın əsas tətbiqi metallurgiyada odadavamlı materiallarda əsasın roludur. Volfram son dərəcə odadavamlıdır, normal şəraitdə metal kimyəvi cəhətdən davamlıdır.

Volfram bütün digər metallardan qeyri-adi sərtliyi, ağırlığı və yanmazlığı ilə fərqlənir. Qədim zamanlardan xalq arasında “qurğuşun kimi ağır” və ya “qurğuşundan ağır”, “qurğuşun göz qapaqları” və s. Amma bu alleqoriyalarda volfram sözünü işlətmək daha düzgün olardı. Bu metalın sıxlığı qurğuşundan demək olar ki, iki dəfə, dəqiq desək, 1,7 dəfədir. Bütün bunlarla birlikdə volframın atom kütləsi daha aşağıdır və qurğuşun üçün 207-yə qarşı 184 dəyərinə malikdir.

Volfram açıq boz metaldır, bu metalın ərimə və qaynama nöqtələri ən yüksəkdir. Volframın plastikliyi və yanmazlığı səbəbindən onu işıqlandırma cihazlarında, kineskoplarda, həmçinin digər vakuum borularında filament kimi istifadə etmək mümkündür.

İyirmi volfram mineralı məlumdur. Ən çox yayılmışlar: sənaye əhəmiyyəti olan volframit şeelit qrupunun mineralları. Daha az yayılmış volframit sulfiddir, yəni. volfram (WS2) və oksidə bənzər birləşmələr - ferro - və kuprotunqstit, volfram, hidrotungstit. Tərkibində yüksək volfram olan vads, psilomelanlar geniş yayılmışdır.

Volfram yataqlarının yaranma şəraitindən, morfologiyasından və növündən asılı olaraq onların işlənməsində açıq, yeraltı və birləşmiş üsullardan istifadə edilir.

Hal-hazırda konsentratlardan birbaşa volfram əldə etmək üçün heç bir üsul yoxdur. Bununla əlaqədar olaraq ara birləşmələr əvvəlcə konsentratdan təcrid olunur, sonra isə onlardan metal volfram alınır. Volframın təcrid edilməsinə aşağıdakılar daxildir: konsentratların parçalanması, sonra metalın birləşmələrə keçməsi, ondan onu müşayiət edən elementlərin qalan hissəsindən ayrılır. Volfram turşusunun izolyasiyası, yəni. təmiz kimyəvi birləşmə volfram, metal şəklində volframın sonrakı istehsalı ilə davam edir.

Volfram metal emalı, tikinti və mədən sənayesində maşın və avadanlıqların istehsalında, lampalar və lampaların istehsalında, nəqliyyat və elektronika sənayesində, kimya sənayesində və digər sahələrdə istifadə olunur.

Volfram poladdan hazırlanmış alət metal emalında ən intensiv proseslərin nəhəng sürətlərinə tab gətirə bilir. Belə bir alətdən istifadə edərək kəsmə sürəti adətən saniyədə onlarla metr ölçülür.

Volfram təbiətdə kifayət qədər zəif yayılmışdır. Kütləvi olaraq yer qabığında metalın miqdarı təxminən 1,3·10 −4% təşkil edir. Volfram olan əsas minerallar təbii volframlardır: əvvəlcə volfram adlanan şeelit və volframit.

Bioloji xassələri

Volframın bioloji rolu əhəmiyyətsizdir. Volfram öz xüsusiyyətlərinə görə molibdenə çox bənzəyir, lakin sonuncudan fərqli olaraq volfram vacib element deyil. Buna baxmayaraq, volfram heyvanlarda və bitkilərdə, bakteriyaların tərkibində molibdeni əvəz etmək qabiliyyətinə malikdir, eyni zamanda Mo-dan asılı fermentlərin, məsələn, ksantin oksidazın fəaliyyətini maneə törədir. Heyvanlarda volfram duzlarının yığılması ilə əlaqədar olaraq sidik turşusunun səviyyəsi azalır, hipoksantin və ksantin səviyyəsi artır. Volfram tozu, digər metal tozları kimi, tənəffüs orqanlarını qıcıqlandırır.

Qida ilə birlikdə gündə orta hesabla 0,001-0,015 milliqram volfram insan orqanizminə daxil olur. İnsan mədə-bağırsaq traktında elementin özünün, eləcə də volfram duzlarının həzm qabiliyyəti 1-10%, zəif həll olunan volfram turşuları - 20% -ə qədərdir. Volfram əsasən sümük toxumasında və böyrəklərdə toplanır. Sümüklərdə təxminən 0,00025 mq / kq, insan qanında isə təxminən 0,001 mq / l volfram var. Metal adətən bədəndən təbii yolla, sidiklə xaric olur. Lakin 185W volframın radioaktiv izotopunun 75%-i nəcislə xaric olunur.

Volframın qida mənbələri, eləcə də onun gündəlik tələbatı hələ öyrənilməmişdir. İnsan orqanizmi üçün zəhərli doza hələ müəyyən edilməmişdir. Siçovullarda ölümcül nəticə 30 mq-dan bir qədər çox maddədən baş verir. Tibbdə belə hesab edilir ki, volfram insanlar və heyvanlar üzərində metabolik, kanserogen və teratogen təsir göstərmir.

Volframın insan orqanizmindəki elementar vəziyyətinin göstəricisi: sidik, tam qan. Qanda volfram səviyyəsinin azalması ilə bağlı heç bir məlumat yoxdur.

Bədəndə volframın artan tərkibi ən çox odadavamlı və istiliyədavamlı materialların, alaşımlı poladların istehsalı ilə məşğul olan metallurgiya zavodlarının işçilərində, həmçinin volfram karbidi ilə təmasda olan insanlarda baş verir.

Klinik sindrom "ağır metal xəstəliyi" və ya pnevmokonioz, volfram tozunun bədənə xroniki qəbulunun nəticəsi ola bilər. İşarələr öskürək, tənəffüs problemləri, atopik astma və ağciyərlərdə dəyişikliklər ola bilər. Yuxarıda göstərilən sindromlar adətən uzun istirahətdən sonra və sadəcə vanadiumla birbaşa təmasda olmadıqda yox olur. Ən ağır hallarda, xəstəliyin gecikmiş diaqnozu ilə "kor pulmonale" patologiyası, amfizem və pulmoner fibroz inkişaf edir.

"Ağır metal xəstəlikləri" və onun baş verməsi üçün ilkin şərtlər adətən bir neçə növ metal və duzlara (məsələn, kobalt, volfram və s.) məruz qalma nəticəsində ortaya çıxır. Müəyyən edilmişdir ki, volfram və kobaltın insan orqanizminə birgə təsiri ağciyər sisteminə zərərli təsirini gücləndirir. Volfram və kobalt karbidlərinin birləşməsi yerli iltihaba və kontakt dermatitə səbəb ola bilər.

Təbabətin inkişafının indiki mərhələsində yoxdur təsirli yollar sürətlənmiş metabolizm və ya "ağır metal xəstəliyinin" görünüşünə səbəb ola biləcək bir qrup metal birləşməsinin ifrazı. Buna görə də daim profilaktik tədbirlər həyata keçirmək və ağır metallara yüksək həssaslığı olan insanları vaxtında aşkar etmək, xəstəliyin ilkin mərhələsində diaqnoz qoymaq çox vacibdir. Bütün bu amillər patologiyanın müalicəsinin müvəffəqiyyəti üçün gələcək şansları müəyyənləşdirir. Ancaq bəzi hallarda, zəruri hallarda, kompleksləşdirici maddələrlə terapiya və simptomatik müalicə istifadə olunur.

İstehsal olunan bütün volframın yarıdan çoxu (daha doğrusu 58%) volfram karbidinin istehsalında, demək olar ki, dörddə biri (daha doğrusu, 23%) müxtəlif polad və ərintilərin istehsalında istifadə olunur. Volfram "prokat məhsulları" istehsalı (buraya közərmə lampası filamentləri, elektrik kontaktları və s. daxildir) dünyada istehlak edilən volframın təxminən 8% -ni təşkil edir, qalan 9% isə katalizatorlar və piqmentlərin istehsalı üçün istifadə olunur.

Elektrik lampalarında tətbiq tapmış volfram məftil bu yaxınlarda yeni profil əldə etmişdir: ondan kövrək materialların emalında kəsici alət kimi istifadə edilməsi təklif edilmişdir.

Volframın yüksək gücü və yaxşı çevikliyi ondan unikal əşyalar istehsal etməyə imkan verir. Məsələn, bu metaldan o qədər nazik bir məftil çəkilə bilər ki, bu telin 100 km-də cəmi 250 kq kütlə olacaq.

Ərimiş maye volfram hətta Günəşin səthinin yaxınlığında belə bu vəziyyətdə qala bilər, çünki metalın qaynama nöqtəsi 5500 °C-dən yuxarıdır.

Bir çox insan bürüncün mis, sink və qalaydan ibarət olduğunu bilir. Lakin, qondarma volfram bürünc yalnız tərifinə görə bürünc deyil, çünki. yuxarıda göstərilən metalların heç birini ehtiva etmir, heç bir ərinti deyil, çünki. sırf metal birləşmələri yoxdur, natrium və volfram oksidləşir.

Şaftalı boyası almaq çox çətin idi və çox vaxt tamamilə qeyri-mümkün idi. Bu nə qırmızı, nə də çəhrayı deyil, bir növ ara və hətta yaşılımtıl rəngdədir. Givinq deyir ki, bu boyanı əldə etmək üçün 8000-dən çox cəhd edilməli idi. 17-ci əsrdə Şansi əyalətindəki xüsusi fabrikdə o vaxtkı Çin imperatoru üçün yalnız ən bahalı çini məmulatları şaftalı boyası ilə bəzədilib. Ancaq bir müddət sonra nadir bir boyanın sirrini açmaq mümkün olanda, onun volfram oksidindən başqa bir şeyə əsaslanmadığı məlum oldu.

Bu, 1911-ci ildə baş verdi. Li adlı tələbə Pekindən Yunnan əyalətinə gəlib. Gündən-günə dağlarda itib, bir növ daş tapmağa çalışırdı, izah etdiyi kimi, qalay daşdır. Amma o, bacarmadı. Tələbə Linin məskunlaşdığı evin sahibi Xiao-mi adlı gənc qızı ilə yaşayırdı. Qız bədbəxt tələbəyə çox təəssüfləndi və axşam yeməyi zamanı ona sadə sadə hekayələr danışdı. Bir hekayə, qayalıqdan qoparaq evlərinin həyətinə qoyulmuş bir növ tünd daşlardan tikilmiş qeyri-adi sobadan bəhs edirdi. Bu soba kifayət qədər uğurlu oldu və ən əsası davamlı oldu, uzun illər müntəzəm olaraq sahiblərinə xidmət etdi. Gənc Xiao-mi hətta tələbəyə belə bir daş hədiyyə etdi. Bu, qurğuşun kimi qaçmış, ağır, qəhvəyi bir daş idi. Sonradan məlum oldu ki, bu daş xalis volframitdir...

1900-cü ildə Parisdə keçirilən ümumdünya metallurgiya sərgisinin açılışında ilk dəfə yüksək sürətli poladın (volfram ilə polad ərintisi) tamamilə yeni nümunələri nümayiş etdirildi. Bundan dərhal sonra volfram geniş istifadə olunmağa başladı metallurgiya sənayesi bütün yüksək inkişaf etmiş ölkələr. Amma kifayət qədər var maraqlı fakt: ilk dəfə volfram poladı Rusiyada 1865-ci ildə Uraldakı Motovilikha zavodunda icad edilmişdir.

2010-cu ilin əvvəlində maraqlı bir artefakt Perm ufoloqlarının əlinə keçdi. Bu dağıntı olmalıdır kosmik gəmi. Parçanın təhlili göstərdi ki, obyekt demək olar ki, tamamilə təmiz volframdan ibarətdir. Tərkibinin yalnız 0,1% -i nadir çirklərə düşür. Alimlərin fikrincə, raket ucluqları təmiz volframdan hazırlanır. Amma indiyədək bir fakt açıqlanmayıb. Havada volfram tez oksidləşir və paslanır. Amma nədənsə bu fraqment korroziyaya tab gətirmir.

Hekayə

"Volfram" sözünün özü alman mənşəlidir. Əvvəllər metalın özü deyil, volfram deyildi, lakin onun əsas mineralı, yəni. volframitə. Bəziləri o vaxt bu sözün az qala söyüş kimi işlədildiyini düşünür. 16-cı əsrin əvvəllərindən 17-ci əsrin ikinci yarısına qədər volfram qalay mineralı hesab olunurdu. Çox vaxt qalay filizlərini müşayiət etsə də. Lakin volframitin daxil olduğu filizlərdən qalay daha az əridilmişdir. Sanki kimsə və ya nəsə faydalı qalay “yeyib”. Beləliklə, yeni elementin adı. Alman dilində Wolf (Wolf) canavar, qədim alman dilindən tərcümədə Ram (Ramm) isə qoç deməkdir. Bunlar. "qurd quzu yeyən kimi qalay yeyir" ifadəsi metalın adı halına gəldi.

Mellorun (İngiltərə) və Paskalın (Fransa) bütün kimyəvi elementlərinə dair ABŞ-ın məşhur kimyəvi mücərrəd jurnalında və ya istinad kitablarında volfram kimi elementin adı belə yoxdur. 74 nömrəli kimyəvi elementə volfram deyilir. Volfram mənasını verən W simvolu yalnız son bir neçə ildə geniş yayılmışdır. Fransa və İtaliyada bu yaxınlarda element Tu hərfləri ilə qeyd edildi, yəni. volfram sözünün ilk hərfləri.

Bu cür qarışıqlığın əsasları elementin kəşf tarixində qoyulur. 1783-cü ildə İspan kimyaçıları Eluard qardaşları yeni kimyəvi element kəşf etdiklərini bildirdilər. Sakson mineralının "volfram" ın azot turşusu ilə parçalanması prosesində "turşu torpaq" əldə edə bildilər, yəni. naməlum metalın oksidinin sarı çöküntüsü, çöküntü ammonyakda həll idi. Başlanğıc materialda bu oksid manqan və dəmir oksidləri ilə birlikdə mövcud idi. Eluard qardaşları bu elementi volfram, metalın çıxarıldığı mineralı isə volframit adlandırdılar.

Lakin Eluard qardaşlarını 100% volfram kəşf edən adlandırmaq olmaz. Təbii ki, onlar ilk dəfə öz kəşfləri haqqında çapda məlumat verdilər, amma... 1781-ci ildə, qardaşların kəşfindən iki il əvvəl məşhur isveçli kimyaçı Karl Vilhelm Şeele müalicə prosesində tam olaraq eyni “sarı torpaq” tapdı. azot turşusu olan başqa bir mineral. Onun alimi bunu sadəcə olaraq "volfram" (İsveç tungundan tərcümədə - ağır, sten - daş, yəni "ağır daş") adlandırdı. Karl Wilhelm Scheele müəyyən etdi ki, "sarı torpaq" oxşar molibdendən rənginə, eləcə də digər xüsusiyyətlərinə görə fərqlənir. Alim mineralın özündə də kalsium oksidi ilə əlaqəli olduğunu öyrəndi. Şeelenin şərəfinə "volfram" mineralının adı "şelit" olaraq dəyişdirildi. Maraqlıdır ki, Eluard qardaşlarından biri Şeelenin tələbəsi idi, 1781-ci ildə müəllim laboratoriyasında işləyirdi. Nə Scheele, nə də Eluard qardaşları kəşfi bölüşməyə başlamadılar. Scheele sadəcə olaraq bu kəşfi iddia etmədi və Eluard qardaşları öz üstünlüklərinin prioritetində israr etmədilər.

Çoxları sözdə "volfram bürüncləri" haqqında eşitmişdir. Bunlar çox gözəl görünən metallardır. Mavi volfram bürünc aşağıdakı tərkibə malikdir Na2O WO2 , qızılı bürünc isə aşağıdakı tərkibə malikdir 4WO3Na2O WO2 WO3; bənövşəyi və bənövşəyi qırmızı aralıqdır, WO3-ə WO2 nisbəti dörddən az və birdən böyükdür. Düsturlardan göründüyü kimi, bu maddələrin tərkibində nə qalay, nə mis, nə də sink var. Bunlar bürünc deyil və ümumiyyətlə ərintilər deyil, çünki. onlarda metal birləşmələri belə yoxdur, natrium və volfram burada oksidləşir. Belə "bürünclər" yalnız xarici görünüşünə deyil, həm də xüsusiyyətlərinə görə əsl bürüncə bənzəyir: sərtlik, kimyəvi maddələrə qarşı müqavimət, yüksək elektrik keçiriciliyi.

Qədim dövrlərdə şaftalı rəngi ən nadirlərdən biri idi, onu əldə etmək üçün 8000 təcrübənin aparılmalı olduğu deyilirdi. 17-ci əsrdə Çin imperatorunun ən bahalı çini məmulatı şaftalı rənginə boyanmışdır. Amma bu boyanın sirrini açandan sonra birdən məlum oldu ki, onun əsası volfram oksidi olub.

Təbiətdə olmaq

Volfram təbiətdə zəif yayılmışdır, yer qabığında metalın miqdarı çəki ilə 1,3 10 -4% təşkil edir. Volfram əsasən volfram trioksidi WO3, həmçinin dəmir və kalsium və ya manqan oksidləri, bəzən mis, qurğuşun, torium və müxtəlif nadir torpaq elementləri ilə əmələ gələn mürəkkəb oksidləşmiş birləşmələrin bir hissəsi kimi tapılır. Ən çox yayılmış mineral volframit volframitlərin bərk həllidir, yəni. volfram turşusu, manqan və dəmir duzları (nMnWO 4 mFeWO 4). Məhlul, məhlulun tərkibində müxtəlif birləşmələrin üstünlük təşkil etməsindən asılı olaraq qara və ya qəhvəyi rəngli bərk və ağır kristallardır. Əgər manqan birləşmələri (huebnerit) daha çox olarsa, kristallar qara, dəmir birləşmələri (ferberit) üstünlük təşkil edərsə, məhlul qəhvəyi olacaqdır. Volframit əla elektrik keçiricisidir və paramaqnitdir.

Digər volfram minerallarına gəldikdə, şelit sənaye əhəmiyyətinə malikdir, yəni. kalsium volfram (formula CaWO 4). Mineral açıq sarı və bəzən demək olar ki, ağ rəngli parlaq kristallar əmələ gətirir. Sheelit ümumiyyətlə maqnit deyil, lakin başqa bir xüsusiyyətə malikdir - lüminesans qabiliyyəti. Qaranlıqda UV işıqlandırmasından sonra parlaq mavi floresan olacaq. Molibden qarışığının olması parıltının rəngini dəyişir, solğun maviyə, bəzən kremə çevrilir. Bu xüsusiyyət sayəsində mineralın geoloji yataqlarını asanlıqla aşkar etmək mümkündür.

Tipik olaraq, volfram filizinin yataqları qranitlərin yayılma sahəsi ilə əlaqələndirilir. Şeelit və ya volframitin böyük kristalları çox nadirdir. Adətən minerallar sadəcə qranit süxurlarda səpələnir. Qranitdən volfram çıxarmaq olduqca çətindir, çünki. onun konsentrasiyası adətən 2%-dən çox deyil. Ümumilikdə 20-dən çox volfram mineralı məlum deyil. Onların arasında, qurğuşun volfram PbWO 4-ün iki fərqli kristal modifikasiyası olan stolsit və rasoit ayırd edilə bilər. Qalan minerallar parçalanma məhsulları və ya adi mineralların ikinci dərəcəli formalarıdır, məsələn, şeelit və volframit (hidratlanmış volfram oksidi olan hidrotunqstit, volframitdən əmələ gəlmişdir; volfram oxra), russelit, volfram və vismut oksidləri olan bir mineral. Volfram (WS 2) volframın yeganə qeyri-oksid mineralıdır və onun əsas ehtiyatları ABŞ-da yerləşir. Bir qayda olaraq, volframın tərkibi 0,3% -dən 1,0% WO 3-ə qədərdir.

Bütün volfram yataqları hidrotermal və ya maqmatik mənşəlidir. Şeelit və volframit tez-tez damarlar şəklində, maqmanın yer qabığındakı çatlara nüfuz etdiyi yerlərdə tapılır. Volfram yataqlarının əsas hissəsi gənc dağ silsilələrinin ərazilərində - Alp, Himalay və Sakit okean qurşağında cəmləşmişdir. Volframit və şelitin ən böyük yataqları Çin, Birma, ABŞ, Rusiya (Ural, Transbaikaliya və Qafqaz), Portuqaliya və Boliviyada yerləşir. Dünyada volfram filizlərinin illik hasilatı təxminən 5,95·104 ton metal təşkil edir ki, bunun da 49,5·104 tonu (və ya 83%) Çində hasil edilir. Rusiyada ildə təxminən 3400 ton, Kanadada isə 3000 ton hasil edilir.

Volfram xammalının inkişafında qlobal liderin rolunu Çin oynayır (Cianşi yatağı Çin istehsalının 60 faizi, Hunan - 20 faiz, Yunnan - 8 faiz, Quanqdonq - 6 faiz, Daxili Monqolustan və Quanji - 2 faizdir. hər biri %, başqaları da var). Rusiyada volfram filizinin ən böyük yataqları 2 bölgədə yerləşir: Şimali Qafqazda (Tırnyauz, Kabardin-Balkar) və Uzaq Şərqdə. Nalçikdəki zavod volfram filizindən ammonium paratungstat və volfram oksidinə çevrilir.

Volframın ən böyük istehlakçısı Qərbi Avropadır (30%). ABŞ və Çin - hər biri 25%, 12% -13% - Yaponiya. MDB-də hər il təxminən 3000 ton metal istehlak olunur.

Ərizə

Ümumilikdə dünyada ildə təxminən 30 min ton volfram istehsal olunur. Volfram poladı və tərkibində volfram və onun karbidləri olan digər ərintilər tank zirehlərinin, mərmilərin və torpedo mərmilərinin, təyyarələrin və daxili yanma mühərriklərinin ən vacib hissələrinin istehsalında istifadə olunur.

Ən yaxşı alət poladlarında volfram var. Metallurgiya istehsal olunan bütün volframın təxminən 95% -ni udur. Metallurgiya üçün səciyyəvi olan odur ki, yalnız təmiz volfram istifadə edilmir, lakin əsasən volfram istifadə olunur, daha ucuzdur - ferrotungsten, yəni. təxminən 80% volfram və təxminən 20% dəmir olan bir ərinti. Elektrik qövs sobalarında istehsal olunur.

Volfram ərintiləri bir sıra əlamətdar keyfiyyətlərə malikdir. Volfram, mis və nikel ərintisi, həmçinin "ağır" metal adlanır, radioaktiv maddələrin saxlanması üçün qabların istehsalında xammaldır. Belə bir ərintinin qoruyucu təsiri qurğuşundan 40% yüksəkdir. Belə bir ərinti radioterapiyada da istifadə olunur, çünki ekranın nisbətən kiçik bir qalınlığı ilə kifayət qədər qorunma təmin edilir.

Volfram karbid və 16% kobalt ərintisi elə bir sərtliyə malikdir ki, quyu qazmada almazı qismən əvəz edir. Volframın gümüş və mis ilə psevdo ərintiləri yüksək gərginlikli mühitlərdə açarlar və bıçaq açarları üçün əla materialdır. Belə məhsullar adi mis kontaktlarından 6 dəfə uzun müddət xidmət edir.

Tərkibində volfram olan təmiz volfram və ya ərintilərin istifadəsi əsasən onların sərtliyinə, odadavamlılığına və kimyəvi müqavimətinə əsaslanır. Təmiz formada volfram elektrik közərmə lampaları, eləcə də katod şüa boruları üçün filamentlərin istehsalında geniş istifadə olunur; elektrik sobalarının sarğıları və qızdırıcı elementləri, eləcə də məkan üçün konstruktiv material kimi istifadə olunur. təyyarə yüksək temperaturda işləyən.

Volfram yüksək sürətli polad ərintilərinin bir hissəsidir (volfram tərkibi 17,5 - 18,5%), stellitlərdən (Cr, C, W əlavələri ilə kobaltdan), hastalloys (Ni əsasında paslanmayan poladlar), eləcə də bir çox digər ərintilər. Volfram istiliyədavamlı və alət ərintilərinin istehsalında əsas kimi istifadə olunur, yəni ferrotungsten istifadə olunur (W 68-86%, Mo və 7% -ə qədər dəmir, şeelit və ya volframit konsentratının birbaşa azaldılması ilə asanlıqla əldə edilir. . Pobeda istehsalında volfram istifadə olunur. Bu, 80-85% volfram, 7-14% kobalt, 5-6% karbon ehtiva edən çox sərt bir ərintidir. Pobedit metal emalı prosesində, eləcə də neft və mədən sənayesində sadəcə əvəzolunmazdır.

Maqnezium və kalsium volframları flüoresan cihazlarda geniş istifadə olunur. Digər volfram duzları aşılayıcı və kimya sənayesində istifadə olunur. Volfram disulfidi 500°C-ə qədər temperaturda dayanıqlı olan quru yüksək temperaturlu sürtkü materialıdır.Boya istehsalında volfram bürüncləri və digər volfram birləşmələri istifadə olunur. Kifayət qədər çox volfram birləşmələri əla katalizatorlardır.

Elektrik lampalarının istehsalında volfram əvəzolunmazdır, çünki o, yalnız qeyri-adi odadavamlı deyil, həm də olduqca plastikdir. 1 kq volfram 3,5 km məftil istehsalı üçün xammal kimi xidmət edir. Bunlar. 1 kq volframdan 23.000 60 vatt lampa üçün filamentlər hazırlamaq olar. Yalnız bu əmlak sayəsində bütün dünyada elektrik sənayesi ildə təxminən yüz ton volfram istehlak edir.

İstehsal

Volfram istehsalında ilk mərhələ filizin zənginləşdirilməsidir, yəni. qiymətli komponentlərin əsas filiz kütləsindən, tullantı süxurdan ayrılması. Digər ağır metal filizləri üçün olduğu kimi eyni konsentrasiya üsullarından istifadə olunur: üyüdülmə və flotasiya, ardınca maqnit ayırma (volframit filizləri) və oksidləşdirici qovurma. Bu üsulla əldə edilən konsentrat adətən çox miqdarda soda ilə yandırılır və bununla da volfram həll olunan vəziyyətə gətirilir, yəni. natrium volframitə.

Bu maddəni əldə etməyin başqa bir üsulu yuyulma üsuludur. Volfram yüksək temperaturda və təzyiq altında bir soda məhlulu ilə çıxarılır, sonra kalsium volframın neytrallaşdırılması və çökməsi, yəni. şelit. Scheelit, ondan təmizlənmiş volfram oksidini çıxarmaq olduqca asan olduğu üçün əldə edilir.

CaWO 4 → H 2 WO 4 və ya (NH 4) 2 WO 4 → WO 3

Volfram oksidi də xloridlər vasitəsilə əldə edilir. Volfram konsentratı yüksək temperaturda xlor qazı ilə müalicə olunur. Bu zaman sublimasiya yolu ilə digər xloridlərdən asanlıqla ayrılan volfram xloridləri əmələ gəlir. Yaranan xlorid oksid əldə etmək və ya dərhal ondan metal çıxarmaq üçün istifadə edilə bilər.

Növbəti mərhələdə oksidlər və xloridlər metal volframa çevrilir. Volfram oksidini azaltmaq üçün hidrogendən istifadə etmək yaxşıdır. Bu azalma ilə metal ən təmizdir. Oksidin azaldılması xüsusi bir boru sobasında baş verir, burada WO 3 ilə "qayıq" bir neçə temperatur zonası ilə hərəkət edir. Quru hidrogen "qayığa" doğru daxil olur.Oksdin azalması isti (450-600°C) və soyuq zonalarda (750-1100°C) baş verir. Soyuq zonalarda WO 2-ə, sonra isə metala azalma baş verir. Zaman isti zonadan keçdikcə toz halında olan volfram dənələri ölçülərini dəyişir.

Bərpa yalnız hidrogen təchizatı altında baş verə bilər. Çox vaxt kömür istifadə olunur. Bərk azaldıcı maddə sayəsində istehsal sadələşdirilmişdir, lakin bu vəziyyətdə temperatur 1300 ° C-ə çatmalıdır. Kömürün özü və həmişə tərkibində olan çirklər volframla reaksiya verərək digər birləşmələrin karbidlərini əmələ gətirir. Nəticədə metal çirklənir. Ancaq elektrik sənayesində yalnız yüksək keyfiyyətli volfram istifadə olunur. Hətta 0,1% dəmir çirkləri ən incə telin istehsalı üçün volfram edir, çünki. daha kövrək olur.

Volframın xloridlərdən təcrid edilməsi piroliz əsasında aparılır. Volfram və xlor bəzi birləşmələr əmələ gətirir. Həddindən artıq xlor onların hamısını WCl6-ya çevirməyə imkan verir və o, öz növbəsində 1600 ° C temperaturda xlor və volframa parçalanır. Hidrogen varsa, proses 1000 ° C-də başlayır.

Beləliklə, volfram bir toz şəklində alınır, daha sonra hidrogen axınında yüksək temperaturda preslənir. Presləmənin birinci mərhələsi (təxminən 1100-1300°C-yə qədər qızdırılması) kövrək məsaməli külçə əmələ gətirir. Sonra presləmə davam edir və temperatur demək olar ki, volframın ərimə nöqtəsinə qədər yüksəlməyə başlayır. Belə bir mühitdə metal bərk olmağa başlayır və tədricən öz keyfiyyət və xüsusiyyətlərini əldə edir.

Orta hesabla sənaye üsulu ilə istehsal olunan volframın 30%-i təkrar emal edilmiş volframdır. Volfram qırıntıları, yonqar, yonqar və toz oksidləşir və ammonium paratungstata çevrilir. Bir qayda olaraq, kəsici poladların qırıntıları eyni polad istehsal edən müəssisədə atılır. Elektrodların, közərmə lampalarının və kimyəvi maddələrin qırıntıları demək olar ki, təkrar emal olunmur.

Rusiya Federasiyasında volfram məhsulları istehsal olunur: Skopinsky Hidrometallurgiya Zavodu Metallurg, Vladiqafqaz Zavodu Pobedit, Nalçik Hidrometallurgiya Zavodu, Kirovqrad Sərt ərintisi Zavodu, Elektrostal, Çelyabinsk Elektrometallurgiya Zavodunda.

Fiziki xüsusiyyətlər

Volfram açıq boz metaldır. Karbondan başqa hər hansı məlum elementin ən yüksək ərimə nöqtəsinə malikdir. Bu göstəricinin dəyəri təxminən 3387 ilə 3422 dərəcə Selsi arasındadır. Volfram yüksək temperatura çatdıqda əla mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir, bütün metallar arasında volfram genişlənmə əmsalı kimi bir göstəricinin ən aşağı dəyərinə malikdir.

Volfram ən ağır metallardan biridir, onun sıxlığı 19250 kq/m3-dir. Metal kubik bədən mərkəzli qəfəs parametrinə malikdir a = 0,31589 nm. 0 dərəcə Selsi temperaturunda volframın elektrik keçiriciliyi gümüş üçün eyni göstəricinin dəyərinin yalnız 28% -ni təşkil edir (gümüş hər hansı digər metaldan daha yaxşı cərəyan keçirir). Saf volfram emal etmək çox asandır, lakin onun saf formasında nadirdir, daha tez-tez karbon və oksigen çirkləri var, buna görə də tanınmış sərtliyini alır. 20 dərəcə Selsi temperaturunda metalın elektrik müqaviməti 5,5 * 10 -4, 2700 dərəcə Selsi temperaturunda - 90,4 * 10 -4 təşkil edir.

Volfram bütün digər metallardan xüsusi infuziya qabiliyyətinə, ağırlığına və sərtliyinə görə fərqlənir. Bu metalın sıxlığı eyni qurğuşundan demək olar ki, iki dəfə, daha doğrusu 1,7 dəfədir. Lakin elementin atom kütləsi, əksinə, daha aşağıdır və 207-yə qarşı 184-dür.

Volframın dartılma və sıxılma modullarının dəyərləri qeyri-adi dərəcədə yüksəkdir, istilik sürünməsinə qarşı müqavimət böyükdür, metal yüksək elektrik və istilik keçiriciliyinə malikdir. Volfram kifayət qədər yüksək əmsala malikdir elektron emissiya, elementi bəzi digər metalların oksidləri ilə əritməklə əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırıla bilər.

Yaranan volframın rəngi əsasən onun istehsal üsulundan asılıdır. Ərimiş volfram platinə çox bənzəyən parlaq boz metaldır. Volfram tozu boz, tünd boz və hətta qara ola bilər: tozun dənələri nə qədər kiçik olsa, o qədər qaranlıq olacaq.

Volfram yüksək müqavimətə malikdir: otaq temperaturunda havada dəyişmir; temperatur qırmızı istiliyə çatdıqda, metal volfram anhidridini buraxaraq yavaş-yavaş oksidləşməyə başlayır. Volfram kükürd, hidrofluorik və xlorid turşularında demək olar ki, həll olunmur. Aqua regia və azot turşusunda metal səthdən oksidləşir. Hidrofluorik və azot turşusunun qarışığında olan volfram, volfram turşusu əmələ gətirərək həll olunur. Bütün volfram birləşmələrindən ən praktik faydaları bunlardır: volfram anhidridi və ya volfram trioksidi, ümumi formul ME2WOX olan peroksidlər, volframlar, karbon, kükürd və halogenlərlə birləşmələr.

Təbiətdə rast gəlinən volfram, kütlə nömrələri 186.184, 183, 182, 181 olan 5 sabit izotopdan ibarətdir. Kütləvi sayı 184 olan ən çox yayılmış izotop onun payı 30.64% təşkil edir. 74 nömrəli elementin süni radioaktiv izotoplarının bütün nisbi dəstindən yalnız üçü praktik əhəmiyyətə malikdir: volfram-181 (yarımparçalanma müddəti 145 gündür), volfram-185 (yarımparçalanma müddəti 74,5 gün), volfram-187 (onun yarı ömrü 23,85 saatdır). Bütün bu izotoplar içəridə istehsal olunur nüvə reaktorları təbii qarışığın neytronları ilə volfram izotoplarının atəşə tutulması prosesində.

Volframın valentliyi dəyişkən bir xarakterə malikdir - 2-dən 6-a qədər, ən sabit altıvalentli volframdır, kimyəvi elementin üç və iki valentli birləşmələri qeyri-sabitdir və praktiki dəyəri yoxdur. Volfram atomunun radiusu 0,141 nm-dir.

Vinoqradova görə yer qabığında volfram klarki 0,00013 q/t təşkil edir. Tərkibindəki orta məzmun qayalar, qram/ton: ultrabazik - 0,00001, əsas - 0,00007, orta - 0,00012, turş - 0,00019.

Kimyəvi xassələri

Volfram aşağıdakılardan təsirlənmir: aqua regia, sulfat, hidroklor, hidrofluorik və azot turşuları, natrium hidroksid, civə, civə buxarı, ammonyak (700 ° C-ə qədər), hava və oksigen (400 ° C-ə qədər), hidrogen, su, hidrogen xlorid (600 ° C-yə qədər), karbon monoksit (800 ° C-ə qədər), azot.

Artıq bir az qızdırıldıqdan sonra quru flüor incə bölünmüş volfram ilə birləşməyə başlayır. Nəticədə heksafluorid əmələ gəlir (formula WF 6) - bu, ərimə nöqtəsi 2,5 ° C və qaynama nöqtəsi 19,5 ° C olan çox maraqlı bir maddədir. Xlorla reaksiyadan sonra oxşar birləşmə əmələ gəlir, lakin reaksiya yalnız 600 ° C temperaturda mümkündür WC16, polad mavi kristallar, 275 ° C-də əriyir və 347 ° C-də qaynar. Volfram yod və brom ilə zəif sabit birləşmələr əmələ gətirir: tetra- və diiodid, penta- və dibromid.

Yüksək temperaturda volfram selen, kükürd, azot, bor, tellur, silikon və karbonla birləşdirilə bilər. Bu birləşmələrin bəziləri digər əla keyfiyyətlər kimi olduqca sərtdir.

Karbonil (formula W(CO) 6) xüsusi maraq doğurur. Burada volfram karbon monoksit ilə birləşir və buna görə də sıfır valentliyə malikdir. Volfram karbonil istehsal olunur xüsusi şərtlər, çünki o, son dərəcə qeyri-sabitdir. 0°C temperaturda xüsusi məhluldan rəngsiz kristallar şəklində ayrılır, 50°C-ə çatdıqdan sonra karbonil sublimasiya edir, 100°C-də isə tamamilə parçalanır. Lakin bu birləşmə sayəsində sıx və sərt volfram örtükləri (təmiz volframdan) əldə edilə bilər. Volframın bir çox birləşmələri, volframın özü kimi, çox aktivdir. Məsələn, volfram oksidi volfram oksidi WO 3 polimerləşmə qabiliyyətinə malikdir. Bu zaman heteropolikompundlar adlanan (onların molekullarında 50-dən çox atom ola bilər) və izopolikompondlar əmələ gəlir.

Volfram oksidi (VI)WO 3 qızdırıldıqda narıncı rəngə çevrilən açıq sarı kristal maddədir. Oksidin ərimə nöqtəsi 1473 ° C və qaynama nöqtəsi 1800 ° C-dir. Ona uyğun olan volfram turşusu sabit deyil, su məhlulunda dihidrat çökür, 70 ilə 100 ° C temperaturda bir su molekulunu, ikinci molekulunu isə 180 ilə 350 ° C arasında itirir. .

Volfram turşularının anionları çoxillik birləşmələr əmələ gətirir. Konsentratlı turşularla reaksiya nəticəsində qarışıq anhidridlər əmələ gəlir:

12WO 3 + H 3 PO 4 \u003d H 3.

Volfram oksidi və metal natriumun reaksiyası nəticəsində stoikiometrik olmayan natrium volfram əldə edilir ki, bu da "volfram bürünc" adlanır:

WO 3 + xNa = Na x WO 3.

Volfram oksidinin hidrogenlə azaldılması prosesində, izolyasiya zamanı qarışıq oksidləşmə vəziyyətinə malik hidratlı oksidlər əldə edilir, onlara "volfram mavisi" deyilir:

WO 3-n (OH) n, n = 0,5-0,1.

WO 3 + Zn + HCl = ("mavi"), W 2 O 5 (OH) (qəhvəyi)

Volfram (VI) oksidi bir ara maddədir istehsal prosesi volfram və onun birləşmələri. O, müəyyən keramika piqmentlərinin və sənaye əhəmiyyətli hidrogenləşdirmə katalizatorlarının tərkib hissəsidir.

WCl 6 - Metal volfram və ya volfram oksidinin xlor, flüor və ya karbon tetraklorid ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gələn daha yüksək volfram xlorid. Volfram xloridin alüminiumla reduksiyasından sonra karbonmonoksitlə birlikdə volfram karbonil əmələ gəlir:

WCl 6 + 2Al + 6CO = + 2AlCl 3 (efirdə)

Volframdır odadavamlı metal . Hər birinin öz xüsusiyyətləri olan öz markaları var. Bu elementdə Dövri Cədvəl Mendeleyev 74 nömrəlidir və açıq boz rəngə malikdir. Onun ərimə nöqtəsi 3380 dərəcədir. Onun əsas xassələri xətti genişlənmə əmsalı, elektrik müqaviməti, ərimə nöqtəsi və sıxlıqdır.

Volframın xüsusiyyətləri və növləri

Volfram öz mexaniki və fiziki xüsusiyyətlərinə, eləcə də bir neçə növə malikdir.

Kimə fiziki xassələri daxildir:

Mexaniki xüsusiyyətləri:

• Nisbi uzanma - 0%.
• Dartma gücü - 800−1100 MPa.
• Puasson nisbəti 0.29.
• Kəsmə modulu - 151.0 GPa.
• Elastiklik modulu - 415.0 GPa.

Bu metal hətta 2 min dərəcədə aşağı buxarlanma dərəcəsi və çox böyük qaynama nöqtəsi - 5900 dərəcə ilə fərqlənir. Bu materialın istifadəsini məhdudlaşdıran xüsusiyyətlər aşağı oksidləşmə müqaviməti, yüksək kövrəklik və yüksək sıxlıqdır. Polad kimi görünür. Yüksək güclü ərintilər istehsal etmək üçün istifadə olunur. Yalnız qızdırıldıqdan sonra emal edilə bilər. İstilik temperaturu hansı emal üsulunu həyata keçirəcəyinizdən asılıdır.

Volfram aşağıdakı dərəcələrə malikdir:

Tətbiq sahəsi

Unikal xüsusiyyətlərinə görə volfram geniş istifadə edilmişdir. Sənayedə təmiz formada və ərintilərdə istifadə olunur.

Əsas Tətbiqlər bunlardır:

Odadavamlı volfram istehsal prosesi

Bu material nadir metal kimi təsnif edilir. O, nisbətən kiçik həcmdə istehlak və istehsal, eləcə də yer qabığında az yayılma ilə xarakterizə olunur. heç biri nadir metallar xammaldan bərpa yolu ilə alınmır. Əvvəlcə kimyəvi birləşməyə çevrilir. Və istənilən nadir metal filizi emaldan əvvəl əlavə zənginləşdirməyə məruz qalır.

Nadir bir metal əldə etməyin üç əsas mərhələsi var:

1. Filizin parçalanması. Çıxarılan metal emal edilmiş xammalın əsas hissəsindən ayrılır. O, çöküntüdə və ya məhlulda konsentrə olur.
2. Kimyəvi cəhətdən təmiz birləşmənin alınması. Onun izolyasiyası və təmizlənməsi.
3. Yaranan birləşmədən metal ayrılır. Beləliklə, çirkləri olmayan təmiz materiallar əldə edilir.

Volframın alınması prosesində də bir neçə mərhələ var. İlkin xammal şeelit və volframitdir. Tipik olaraq, onların tərkibində 0,2% -dən 2% -ə qədər volfram var.

1. Filiz zənginləşdirmə elektrostatik və ya maqnit ayırma, flotasiya, cazibə qüvvəsi ilə həyata keçirilir. Nəticədə, təxminən 55-65% volfram anhidridi olan bir volfram konsentratı əldə edilir. Onlarda çirklərin olması da nəzarət edilir: vismut, sürmə, mis, qalay, arsen, kükürd, fosfor.
2. Volfram anhidridinin alınması. Metal volfram və ya onun karbidinin istehsalı üçün xammaldır. Bunun üçün bir sıra prosedurlar həyata keçirilir, məsələn: tort və ərintilərin yuyulması, konsentratların parçalanması, volfram texniki turşusunun istehsalı və s. Bu hərəkətlər nəticəsində 99,9% volfram trioksid ehtiva edən bir məhsul əldə edilməlidir.
3. Pudranın alınması. Toz şəklində, anhidriddən təmiz metal əldə edilə bilər. Bunun üçün karbon və ya hidrogenlə reduksiya aparılır. Karbonun azaldılması daha az həyata keçirilir, çünki anhidrid karbidlərlə doyur və bu, metalın kövrəkliyinə və zəif emal edilməsinə səbəb olur. Bir toz əldə edərkən, taxılların forma və ölçüsünü, qranulometrik və kimyəvi tərkibləri idarə etməyə imkan verən xüsusi üsullar istifadə olunur.
4. Yığcam volfram əldə etmək. Əsasən, külçələr və ya çubuqlar şəklində, yarı bitmiş məhsulların istehsalı üçün bir boşluqdur: lent, çubuqlar, məftillər və s.

Volfram məhsulları

Volframdan məftil, çubuqlar və başqaları kimi iqtisadiyyat üçün zəruri olan bir çox əşyaların istehsalı üçün istifadə olunur.

barlar

Bu odadavamlı materialdan hazırlanan ən çox yayılmış məhsullardan biri volfram çubuqlarıdır. Onun istehsalı üçün başlanğıc material bir çubuqdur.

Bir çubuqdan bir çubuq almaq üçün fırlanan döymə maşını istifadə edərək döyülür.

Döymə qızdırıldıqda aparılır, çünki bu metal otaq temperaturunda çox kövrəkdir. Döymənin bir neçə mərhələsi var. Hər sonrakı çubuqlarda daha kiçik diametrlər əldə edilir.

Birinci mərhələdə, çubuq uzunluğu 10 ilə 15 santimetr arasında olarsa, diametri 7 millimetrə qədər olan çubuqlar əldə edilir. Döymə zamanı iş parçasının temperaturu 1450-1500 dərəcə olmalıdır. İstilik materialı adətən molibdendir. İkinci mərhələdən sonra çubuqların diametri 4,5 millimetrə qədər olacaq. İstehsal zamanı çubuğun temperaturu təxminən 1250-1300 dərəcədir. Növbəti mərhələdə çubuqların diametri 2,75 millimetrə qədər olacaq.

VCh və VA markalı çubuqlar VI, VL və VT siniflərindən daha aşağı temperaturda istehsal olunur.

İş parçası ərimə yolu ilə əldə edilmişdirsə, isti döymə aparılmır. Bu, belə külçələrin qaba kristal quruluşa malik olması ilə əlaqədardır. İsti döymə istifadə edərkən, qırıqlar və çatlar görünə bilər.

Bu vəziyyətdə volfram külçələri isti ikiqat preslənməyə məruz qalır (təxminən deformasiya dərəcəsi 90%). Birinci presləmə 1800-1900 dərəcə, ikincisi isə 1350-1500 temperaturda aparılır. Bundan sonra, onlardan volfram çubuqları əldə etmək üçün boşluqlar isti döyülür.

Bu məhsullar bir çox sənaye sahələrində istifadə olunur. Ən çox görülənlərdən biri istehlak olunmayan elektrodların qaynaqlanmasıdır. Onlar üçün VL, VL və VT siniflərindən hazırlanmış çubuqlar uyğun gəlir. Qızdırıcılar kimi MV, VR və VA markalı çubuqlardan istifadə olunur.Onlardan temperaturu vakuum, inert qaz və ya hidrogen atmosferində 3 min dərəcəyə çata bilən sobalarda istifadə olunur. Volfram çubuqları qaz doldurma və elektron cihazlar, həmçinin radio borular üçün katod kimi istifadə edilə bilər.

elektrodlar

Qaynaq üçün lazım olan əsas komponentlərdən biri qaynaq elektrodlarıdır. Qövs qaynaqında onlar ən çox istifadə olunur. İstilik enerjisi hesabına ərimənin həyata keçirildiyi istilik qaynaq sinfinə aiddir. Avtomatik, yarı avtomatik və ya əl ilə qövs qaynağı ən çox yayılmışdır. Voltaik qövs yaranır istilik enerjisi, məhsul və elektrod arasında yerləşir. Qövsə metal buxarların, qazların ionlaşmış atmosferində sabit güclü elektrik yükü deyilir. Qövs yaratmaq üçün elektrod qaynaq yerinə elektrik cərəyanı keçirir.

Qaynaq elektroduna bir örtük tətbiq olunan bir tel çubuq deyilir (variantları örtüksüz də mümkündür). Qaynaq üçün çoxlu müxtəlif elektrodlar var. Onlar əlamətlər diametri, uzunluğu, kimyəvi tərkibidir. Müəyyən ərintiləri və ya metalları qaynaq etmək üçün müxtəlif elektrodlar istifadə olunur. Təsnifatın ən vacib növü elektrodların istehlak edilə bilməyən və istehlak edilə bilənlərə bölünməsidir.

Qaynaq üçün sərf olunan elektrodlar qaynaq zamanı onlar əridilir, onların metalı qaynaqlanan ərinmiş hissənin metalı ilə birlikdə qaynaq hovuzunu doldurur. Belə elektrodlar mis və poladdan hazırlanır.

Ancaq istehlak edilməyən elektrodlar qaynaq zamanı ərimir. Bunlara volfram və karbon elektrodları daxildir. Qaynaq edərkən, qaynaq elementinin ərimiş materialı ilə əriyən və qaynaq hovuzu meydana gətirən doldurucu materialı təmin etmək lazımdır. Bu məqsədlər üçün əsasən qaynaq çubuqları və ya tel istifadə olunur. Qaynaq elektrodları örtülməmiş və örtülmüş ola bilər. Qapaq oyunları mühüm rol. Onun komponentləri müəyyən xüsusiyyətlərə və tərkibə malik qaynaq metalının istehsalını, ərimiş metalın havanın təsirindən qorunmasını və qövsün sabit yanmasını təmin edə bilər.

Kaplamanın tərkib hissələri oksidləşdirici, şlak əmələ gətirən, qaz əmələ gətirən, stabilləşdirici və ya ərintisi ola bilər. Kaplama selülozik, əsas, rutil və ya turşu ola bilər.

Volfram elektrodları əlvan metalların, eləcə də onların ərintilərinin, yüksək alaşımlı çeliklərin qaynaqlanması üçün istifadə olunur. Yaxşı volfram elektrodu təhsil üçün uyğundur qaynaq artan gücü, hissələri fərqli kimyəvi tərkibə malik ola bilər.

Volfram məhsulları çox yüksək keyfiyyətə malikdir və bir çox sənaye sahələrində tətbiqini tapmışdır, bəzilərində sadəcə əvəzolunmazdır.

RUSİYA FEDERASİYASI TƏHSİL VƏ ELM NAZİRLİYİ

SEVERSKİ TEXNOLOJİ İNSTİTUTU - filial

federal dövlət muxtar təhsil müəssisəsi

ali peşə təhsili

"MEPhI" Milli Tədqiqat Nüvə Universiteti

ChiTMSE şöbəsi

VOLFSTEN

intizam haqqında referat

"Elementlərin kimyası üzrə seçilmiş fəsillər"

Tələbə gr. D-143

Androsov V.O.

"____" ___________ 2014

yoxlanılıb

ChiTMSE kafedrasının dosenti

Bezrukova S.A.

"____" _________ 2014

Seversk 2014

Giriş

Adın mənşəyi tarixi

Qəbz

Fiziki xassələri

Kimyəvi xassələri

1. Ərizə

   1. Metal volfram

      Volfram birləşmələri

Bioloji rol

Nəticə

Biblioqrafiya

Giriş

Volfram D. İ. Mendeleyevin Kimyəvi Elementlərin Dövri Cədvəlində W (lat. Volframium) simvolu ilə işarələnmiş, atom nömrəsi 74 olan kimyəvi elementdir. Normal şəraitdə sərt, parlaq, gümüşü-boz keçid metalıdır.

Volfram metalların ən odadavamlısıdır. Yalnız qeyri-metal element, karbon daha yüksək ərimə nöqtəsinə malikdir. Standart şəraitdə kimyəvi cəhətdən davamlıdır.

Adın mənşəyi tarixi

Volframium adı elementə hələ 16-cı əsrdə tanınan volframit mineralından keçmişdir. "canavar köpüyü" adlanır - Latın dilində "Spuma lupi" və ya almanca "Wolf Rahm". Ad, qalay filizlərini müşayiət edən volframın qalayın əriməsinə mane olması, onu şlak köpüyünə çevirməsi ("qoyun qurd kimi qalay yeyir") ilə əlaqədar idi.

Hal-hazırda ABŞ, Böyük Britaniya və Fransada volfram üçün "volfram" (İsveç tung sten - "ağır daş") adı istifadə olunur.

1781-ci ildə məşhur İsveç kimyaçısı Scheele mineral şeliti nitrat turşusu ilə müalicə edərək sarı rəngli "ağır daş" (volfram trioksid) əldə etdi. 1783-cü ildə İspan kimyaçıları Eluard qardaşları Sakson mineral volframitindən həm ammonyakda həll olunan yeni metalın sarı oksidini, həm də metalın özündən əldə etdiklərini bildirdilər. Eyni zamanda, qardaşlardan biri Fausto 1781-ci ildə İsveçdə idi və Scheele ilə əlaqə saxladı. Scheele volfram kəşf etmək iddiasında deyildi və Eluard qardaşları öz prioritetlərində israr etmədilər.

Qəbz

Volframit və şelit konsentratları (50-60% WO 3) volfram istehsalı üçün xammal kimi xidmət edir.

Ferrotungsten (65-80% Volfram olan dəmir ərintisi) birbaşa polad istehsalında istifadə olunan konsentratlardan əridilir; volfram, onun ərintiləri və birləşmələri əldə etmək üçün konsentratdan volfram anhidridi ayrılır.

Sənayedə WO 3 əldə etmək üçün bir neçə üsuldan istifadə olunur:

1. Şeelit konsentratları 180-200 ° C temperaturda soda məhlulu (natrium volframın texniki məhlulu alınır) və ya xlorid turşusu (texniki volfram turşusu alınır) ilə avtoklavlarda parçalanır:

1. CaWO 4 (tv) + Na 2 CO 3 (l) = Na 2 WO 4 (l) + CaCO 3 (tv)

2. CaWO 4 (tv) + 2 HCl (l) \u003d H 2 WO 4 (tv) + CaCl 2 (məhlul).

Volframit konsentratları ya soda ilə 800-900°C-də sinterləmə, ardınca Na 2 WO 4-ün su ilə yuyulması və ya qızdırıldıqda natrium hidroksid məhlulu ilə işlənmə yolu ilə parçalanır. Qələvi maddələr (soda və ya kostik soda) tərəfindən parçalandıqda, çirklərlə çirklənmiş Na 2 WO 4 məhlulu əmələ gəlir. Onların məhluldan ayrılmasından sonra H 2 WO 4 buraxılır. Daha qaba, asan süzülə bilən və yuyula bilən çöküntülər əldə etmək üçün əvvəlcə Na 2 WO 4 məhlulundan CaWO 4 çökdürülür, sonra isə xlorid turşusu ilə parçalanır. Qurudulmuş H 2 WO 4 0,2 - 0,3% çirkləri ehtiva edir.

H 2 WO 4-ün 700-800 ° C-də kalsifikasiyası ilə WO 3 alınır və ondan sərt ərintilər əldə edilir.

2. Metal volfram istehsalı üçün H 2 WO 4 əlavə olaraq ammonyak üsulu ilə - ammonyakda həll edilərək ammonium paratungstat 5 (NH 4) 2 O 12WO 3 nH 2 O kristallaşdırılaraq təmizlənir. Bu duzun kalsifikasiyası təmiz WO 3 verir.

3. Volfram tozu 700-850°C-də boru elektrik sobalarında WO 3-ün hidrogenlə (və bərk ərintilərin istehsalında - həm də karbonla) reduksiyası ilə əldə edilir. Kompakt metal tozdan sermet üsulu ilə, yəni 3000-5000 (kq * s / sm 2) təzyiq altında polad qəliblərə basaraq və preslənmiş blankların - çubuqların istilik müalicəsi ilə əldə edilir. İstilik müalicəsinin son mərhələsi - təxminən 3000 ° C-ə qədər qızdırma xüsusi aparatlarda hidrogen atmosferində çubuqdan elektrik cərəyanını birbaşa keçirərək həyata keçirilir. Nəticədə, qızdırıldığı zaman təzyiqlə müalicəyə (döymə, çəkmə, yayma və s.) yaxşı uyğun gələn volfram əldə edilir.

Fiziki xüsusiyyətlər

Volfram ən yüksək sübut edilmiş ərimə və qaynama nöqtələrinə malik parlaq açıq boz metaldır (seborgiumun daha da odadavamlı olduğu güman edilir, lakin indiyə qədər bunu qəti şəkildə ifadə etmək mümkün deyil - seaborgiumun ömrü çox qısadır). Ərimə nöqtəsi - 3695 K (3422 ° C), 5828 K (5555 ° C) qaynar. Təmiz volframın sıxlığı 19,25 q/sm³-dir. Paramaqnit xüsusiyyətlərinə malikdir. Brinell sərtliyi 488 kq/mm², 20 °C-də elektrik müqaviməti - 55·10−9 Ohm·m, 2700°C-də - 904·10−9 Ohm·m. Döyməyə yaxşı uyğun gəlir və nazik bir ipə çəkilə bilər.

Kimyəvi xassələri

II, III və VI valentliyə malikdir. Ən sabit valent volfram VI-dır. Volframın II, III valentlik birləşmələri qeyri-sabitdir və praktiki əhəmiyyəti yoxdur.

Normal şəraitdə volfram kimyəvi cəhətdən davamlıdır. 400-500°C-də havada WO 3-ə qədər oksidləşir. Su buxarı onu 600°C-dən yuxarı WO 3-ə qədər intensiv şəkildə oksidləşdirir. Halojenlər, kükürd, karbon, silikon, bor yüksək temperaturda volfram ilə qarşılıqlı təsir göstərir (toz volfram ilə flüor - otaq temperaturunda). Volfram ərimə nöqtəsinə qədər hidrogenlə reaksiya vermir; 1500°C-dən yuxarı azotla nitridi əmələ gətirir. Normal şəraitdə volfram hidroklor, kükürd, azot və hidrofluorik turşulara, həmçinin aqua regialara davamlıdır; 100°С-də, onlarla zəif qarşılıqlı təsir göstərir; hidroflorik və azot turşularının qarışığında sürətlə həll olunur.

Qələvi məhlullarda, qızdırıldıqda, volfram bir qədər həll olur və havaya çıxışı olan və ya oksidləşdirici maddələrin iştirakı ilə ərimiş qələvilərdə - tez; bu halda volframlar əmələ gəlir.

Volfram dörd oksid əmələ gətirir:

daha yüksək - WO 3 (volfram anhidrid),

aşağı - WO 2 və

iki aralıq W 10 O 29 və W 4 O 11.

Volfram anhidrid volframlar əmələ gətirmək üçün qələvi məhlullarda həll olunan limon sarısı kristal tozdur. Hidrogenlə reduksiya edildikdə, ardıcıl olaraq aşağı oksidlər və volfram əmələ gəlir.

Tungstik anhidrid volfram turşusu H 2 WO 4 - sarı bir toz, suda və turşularda praktiki olaraq həll olunmur. Qələvi və ammonyak məhlulları ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda volframların məhlulları əmələ gəlir. 188°C-də H 2 WO 4 WO 3 və su əmələ gətirmək üçün parçalanır.

Xlor ilə volfram bir sıra xloridlər və oksixloridlər əmələ gətirir. Onlardan ən mühümləri: WCl 6 (tərimə 275°C, tbp 348°C) və WO 2 Cl 2 (tərmə 266°C, 300°C-dən yuxarı sublimatlar), varlığında xlorun volfram anhidridinə təsiri ilə əldə edilir. kömürdən.

Kükürd ilə volfram iki sulfid WS 2 və WS 3 əmələ gətirir.

Volfram karbidləri WC (tərimə 2900°C) və W 2 C (tərmə 2750°C) bərk odadavamlı birləşmələrdir; 1000-1500°C temperaturda volframın karbonla qarşılıqlı təsiri nəticəsində əldə edilir.

izotoplar

Təbii volfram beş izotopdan ibarətdir (180 Vt, 182 Vt, 183 Vt, 184 Vt və 186 Vt). Daha 30 radionuklid süni şəkildə yaradılmış və müəyyən edilmişdir (Cədvəl 1). 2003-cü ildə 1,8 × 10 18 il yarımparçalanma dövrü olan 180 Vt-lik α-aktivliyinə görə təbii volframın son dərəcə zəif radioaktivliyi (bir qram elementə ildə təxminən iki parçalanma) aşkar edilmişdir.

Cədvəl 1.

Simvolnuklid			İzotop kütləsi (a.u.m.)	Yarımxaricolma dövrü (T 1/2 )		Nüvənin paritetini fırladın
	Həyəcan enerjisi
				1.2 10 18 yaş
				sabit
				sabit
				sabit
				sabit

Ərizə

Volfram uzun müddət praktik tətbiq tapmadı. Və yalnız 19-cu əsrin sonlarında bu metalın diqqətəlayiq xüsusiyyətləri sənayedə istifadə olunmağa başladı. Hal-hazırda qazılmış volframın təxminən 80% -i volfram poladlarında, təxminən 15% volfram istehsalı üçün istifadə olunur. sərt ərintilər. Təmiz volfram və ondan təmiz ərintilərin tətbiqinin mühüm sahəsi elektrik sənayesidir, burada elektrik lampalarının filamentlərinin istehsalında, radio lampalarının və rentgen borularının hissələri, avtomobil və traktor elektrik avadanlıqları, kontakt üçün elektrodlar, atom hidrogen və arqon qövs qaynağı, elektrik sobaları üçün qızdırıcılar və s. Volfram birləşmələri kimya sənayesində katalizator kimi odadavamlı, suya davamlı və ağırlıqlı parçalar istehsalında tətbiq tapmışdır.

Metal volfram

Volframın dəyəri xüsusilə poladda müxtəlif miqdarda olan müxtəlif metallarla - dəmir, nikel, xrom, kobalt, molibden ilə ərintilər yaratmaq qabiliyyəti ilə artır. Poladın tərkibinə az miqdarda əlavə edilən volfram, tərkibindəki kükürd, fosfor, arsenin zərərli çirkləri ilə reaksiya verir və onları zərərsizləşdirir. pis təsir. Nəticədə, volfram əlavə edilən polad yüksək sərtlik, odadavamlılıq, elastiklik və turşulara qarşı müqavimət əldə edir.

Hamı bilir yüksək keyfiyyət volfram qarışığının bir neçə faizini ehtiva edən Şam poladdan hazırlanmış bıçaqlar. Həmçinin daxil. 1882-ci ildə volfram güllə istehsalında istifadə olunmağa başladı. Silah polad, zirehli pirsinq mərmilərində də volfram var.

Volfram qatqısı olan polad avtomobillər və dəmiryol vaqonları, yaylar və müxtəlif mexanizmlərin kritik hissələri üçün davamlı yaylar istehsal etmək üçün istifadə olunur. Volfram poladdan hazırlanmış relslər ağır yüklərə dözür və adi poladdan hazırlanmış relslərə nisbətən daha uzun xidmət müddətinə malikdir. 91,8% volfram əlavə edilən poladın diqqətəlayiq xüsusiyyəti onun özünü bərkitmə qabiliyyətidir, yəni artan yüklər və temperaturla bu polad daha da möhkəmlənir. Bu əmlak sözdə "yüksək sürətli alət poladdan" bir sıra alətlərin istehsalı üçün əsas idi. Ondan kəsicilərin istifadəsi bir anda metal kəsən dəzgahlarda hissələrin emal sürətini bir neçə dəfə artırmağa imkan verdi.

Bununla belə, yüksək sürətli poladdan hazırlanmış alətlər karbid alətlərdən 35 dəfə yavaşdır. Bunlara volframın karbon (karbidlər) və bor (boridlər) ilə birləşmələri daxildir. Bu ərintilər sərtliyə görə almaza yaxındır. Bütün maddələrin ən sərti - almazın şərti sərtliyi 10 bal (Mohs şkalası ilə) ilə ifadə edilirsə, volfram karbidinin sərtliyi 9,8-dir. Superhard ərintiləri arasında volfram ilə karbonun tanınmış ərintisi və kobalt əlavə olunur - qalib gələcək. Pobeditin özü istifadədən çıxdı, lakin bu ad bütün sərt ərintilər qrupuna münasibətdə qorunub saxlanıldı. Maşınqayırma sənayesində döymə presləri üçün kalıplar da sərt ərintilərdən hazırlanır. Onlar poladdan təxminən min dəfə yavaş köhnəlir.

Volframın tətbiqinin xüsusilə vacib və maraqlı sahəsi elektrik közərmə lampalarının filamentlərinin (filamentlərinin) istehsalıdır. Təmiz volfram ampul filamentlərini hazırlamaq üçün istifadə olunur. İsti volfram filamentinin yaydığı işıq gün işığına yaxındır. Və volfram filamenti olan bir lampanın buraxdığı işığın miqdarı digər metallardan (osmium, tantal) hazırlanmış filamentlərdən lampaların radiasiyasından bir neçə dəfə yüksəkdir. Volfram filamentli elektrik lampalarının işıq emissiyası (işıq səmərəliliyi) əvvəllər istifadə olunan karbon filament lampalarından 10 dəfə yüksəkdir. Parıltının parlaqlığı, davamlılığı, elektrik enerjisi istehlakında səmərəliliyi, aşağı metal xərcləri və volfram filamentli elektrik lampalarının istehsalının asanlığı onlara işıqlandırmada ən geniş tətbiqi təmin etdi.

Volframdan istifadənin geniş imkanları məşhur amerikalı fizik Robert Uilyams Vudun kəşfi nəticəsində kəşf edilmişdir. Təcrübələrin birində R.Vud ona diqqət çəkdi ki, onun konstruksiyası olan katod borusunun son hissəsindən volfram filamentinin parıltısı elektrodlar akkumulyatordan ayrıldıqdan sonra da davam edir. Bu, müasirlərini o qədər heyran etdi ki, R.Vud sehrbaz adlandırılmağa başladı. Tədqiqatlar göstərdi ki, qızdırılan volfram filamentinin ətrafında hidrogen molekullarının termal dissosiasiyası baş verir, onlar ayrı-ayrı atomlara parçalanır. Enerji söndürüldükdən sonra hidrogen atomları molekullara yenidən birləşir və bunu edərkən, nazik volfram filamentini qızdırmaq və onun parlamasına səbəb olmaq üçün kifayət qədər böyük miqdarda istilik enerjisi ayrılır. Bu təsirə əsaslanaraq, metal qaynaqının yeni bir növü - atom hidrogeni hazırlanmışdır ki, bu da müxtəlif poladları, alüminium, mis və latını nazik təbəqələrdə təmiz və bərabər qaynaqla qaynaq etməyə imkan verdi. Metal volfram elektrodlar kimi istifadə olunur. Volfram elektrodları daha geniş yayılmış arqon qövs qaynaqında da istifadə olunur.

Kimya sənayesində turşulara və qələvilərə yüksək davamlılığa malik volfram məftilindən müxtəlif filtr ekranlarının hazırlanması üçün istifadə olunur. Volfram katalizator kimi də tətbiq tapdı, onun köməyi ilə texnoloji prosesdə kimyəvi reaksiyaların sürətini dəyişdirirlər. Volfram birləşmələrinin bir qrupu sənaye və laboratoriya şəraitində zülalın və digər üzvi və qeyri-üzvi birləşmələrin təyini üçün reagent kimi istifadə olunur.

Volfram birləşmələri

Volfram trioksidi(WO 3) şüşə və keramika rənglənməsində sarı piqment kimi volfram karbidləri və halidləri əldə etmək üçün istifadə olunur. O, karbohidrogenlərin hidrogenləşməsi və krekinqi üçün katalizatordur.

Volfram turşusu(H 2 WO 4) toxuculuq sənayesində mordan və boya kimi istifadə olunur. Tungstic turşusu volfram istehsalında ara məhsuldur.

Volfram karbid(WC) mühəndislikdə yüksək sərtlik və korroziyaya davamlılıq tələb edən alətlərin istehsalı üçün, eləcə də orta təsir yükləri ilə intensiv aşındırıcı aşınma şəraitində işləyən hissələrin aşınmaya davamlı səthi üçün fəal şəkildə istifadə olunur. Bu material müxtəlif kəsicilərin, aşındırıcı disklərin, matkapların, kəsicilərin, matkapların və digər kəsici alətlərin istehsalında istifadə olunur. "Qazanmaq" kimi tanınan karbid dərəcəsi 90% volfram karbiddir.