टंगस्टन धातु। टंगस्टन: अनुप्रयोग, गुण और रासायनिक विशेषताएं

प्रकृति माँ ने मानव जाति को उपयोगी रासायनिक तत्वों से समृद्ध किया है। उनमें से कुछ इसकी आंतों में छिपे हुए हैं और अपेक्षाकृत कम मात्रा में निहित हैं, लेकिन उनका महत्व बहुत महत्वपूर्ण है। इन्हीं में से एक है टंगस्टन। इसका उपयोग विशेष गुणों के कारण होता है।

मूल कहानी

अठारहवीं शताब्दी - आवर्त सारणी की खोज की शताब्दी - इस धातु के इतिहास में मौलिक बन गई।

पहले, एक निश्चित पदार्थ के अस्तित्व को स्वीकार किया गया था, जो खनिज चट्टानों का हिस्सा है, जो उनसे आवश्यक धातुओं को गलाने से रोकता है। उदाहरण के लिए, यदि अयस्क में ऐसा तत्व होता है तो टिन प्राप्त करना मुश्किल होता है। पिघलने के तापमान और रासायनिक प्रतिक्रियाओं में अंतर के कारण स्लैग फोम का निर्माण हुआ, जिससे टिन की उपज की मात्रा कम हो गई।

8 वीं शताब्दी में, धातु की खोज स्वीडिश वैज्ञानिक शीले और स्पेनियों, एलुअर्ड भाइयों द्वारा क्रमिक रूप से की गई थी। यह खनिज चट्टानों - स्कीलाइट और वोल्फ्रामाइट के ऑक्सीकरण पर रासायनिक प्रयोगों के परिणामस्वरूप हुआ।

परमाणु संख्या 74 के अनुसार तत्वों की आवधिक प्रणाली में पंजीकृत। 183.84 के परमाणु द्रव्यमान के साथ एक दुर्लभ दुर्दम्य धातु टंगस्टन है। इसका उपयोग 20 वीं शताब्दी के दौरान पहले से ही खोजे गए असामान्य गुणों के कारण है।

कहाँ ढूँढना है?

पृथ्वी की आंतों में संख्या के अनुसार, यह "बहुत कम आबादी" है और 28 वें स्थान पर है। यह लगभग 22 विभिन्न खनिजों का एक घटक है, लेकिन उनमें से केवल 4 ही इसके निष्कर्षण के लिए आवश्यक हैं: स्कीलाइट (लगभग 80% ट्राइऑक्साइड होता है), वोल्फ्रामाइट, फेरबेराइट और हबनेराइट (इनमें प्रत्येक में 75-77% होता है)। अयस्कों की संरचना में अक्सर अशुद्धियाँ होती हैं, कुछ मामलों में, मोलिब्डेनम, टिन, टैंटलम, आदि जैसी धातुओं का एक समानांतर "निष्कर्षण" किया जाता है। सबसे बड़ी जमा चीन, कजाकिस्तान, कनाडा, संयुक्त राज्य अमेरिका में हैं, रूस, पुर्तगाल, उज्बेकिस्तान में भी हैं।

वे कैसे प्राप्त करते हैं?

विशेष गुणों के साथ-साथ चट्टानों में कम सामग्री के कारण, शुद्ध टंगस्टन प्राप्त करने की तकनीक बल्कि जटिल है।

1. अयस्क को 50-60% सांद्रता में समृद्ध करने के लिए चुंबकीय पृथक्करण, इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण या प्लवनशीलता
2. क्षारीय या अम्लीय अभिकर्मकों के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा 99% ऑक्साइड का अलगाव और परिणामी अवक्षेप की चरणबद्ध शुद्धि।
3. कार्बन या हाइड्रोजन के साथ धातु की कमी, संबंधित धातु पाउडर की उपज।
4. सिल्लियां या पाउडर सिन्जेड ब्रिकेट्स का उत्पादन।

धातुकर्म उत्पादों के उत्पादन में महत्वपूर्ण चरणों में से एक पाउडर धातु विज्ञान है। यह पाउडर अपवर्तक धातुओं, उनके दबाव और बाद में सिंटरिंग के मिश्रण पर आधारित है। इस प्रकार, तकनीकी रूप से महत्वपूर्ण मिश्र धातुओं की एक बड़ी संख्या प्राप्त होती है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से में पाया जाता है औद्योगिक उत्पादनबढ़ी हुई शक्ति और स्थायित्व के काटने के उपकरण।

भौतिक और रासायनिक गुण

टंगस्टन एक दुर्दम्य और भारी चांदी की धातु है जिसमें शरीर-केंद्रित क्रिस्टल जाली होती है।

• गलनांक - 3422 .
• क्वथनांक - 5555 .
• घनत्व - 19.25 ग्राम / सेमी 3.

यह विद्युत का अच्छा सुचालक है। चुंबक नहीं करता है। कुछ खनिज (उदाहरण के लिए, स्कीलाइट) ल्यूमिनसेंट हैं।

एसिड के प्रतिरोधी, उच्च तापमान पर आक्रामक पदार्थ, जंग और उम्र बढ़ने। टंगस्टन स्टील्स में नकारात्मक अशुद्धियों के प्रभाव को निष्क्रिय करने, इसकी गर्मी प्रतिरोध में सुधार, संक्षारण प्रतिरोध और विश्वसनीयता में भी योगदान देता है। ऐसे लौह-कार्बन मिश्र धातुओं का उपयोग उनकी विनिर्माण क्षमता और पहनने के प्रतिरोध से उचित है।

यांत्रिक और तकनीकी गुण

टंगस्टन - कठोर, टिकाऊ धातु. इसकी कठोरता 488 एचबी है, तन्य शक्ति 1130-1375 एमपीए है। ठंडा होने पर, यह प्लास्टिक नहीं है। 1600 के तापमान पर, प्लास्टिसिटी दबाव उपचार के लिए पूर्ण संवेदनशीलता की स्थिति में बढ़ जाती है: फोर्जिंग, रोलिंग, ड्राइंग। यह ज्ञात है कि इस धातु का 1 किलो 3 किमी तक की कुल लंबाई के साथ एक धागा बनाना संभव बनाता है।

अत्यधिक कठोरता और भंगुरता के कारण मशीनिंग कठिन है। ड्रिलिंग के लिए, टर्निंग, मिलिंग, कार्बाइड टंगस्टन-कोबाल्ट सामग्री का उपयोग किया जाता है, जो पाउडर धातु विज्ञान द्वारा बनाया जाता है। कम गति और विशेष परिस्थितियों में, उच्च गति मिश्र धातु वाले टंगस्टन स्टील से बने उपकरणों का उपयोग अक्सर कम होता है। मानक काटने के सिद्धांत लागू नहीं होते हैं, क्योंकि उपकरण बहुत जल्दी खराब हो जाते हैं, और संसाधित टंगस्टन दरारें पड़ जाती हैं। निम्नलिखित तकनीकों को लागू किया जाता है:

1. इस प्रयोजन के लिए चांदी के उपयोग सहित सतह परत का रासायनिक उपचार और संसेचन।
2. भट्टियों, गैस की लौ, 0.2 ए के विद्युत प्रवाह की मदद से सतह का ताप। अनुमेय तापमान जिस पर प्लास्टिसिटी में थोड़ी वृद्धि होती है और तदनुसार, काटने में सुधार होता है, 300-450 है।
3. कम पिघलने वाले पदार्थों का उपयोग करके टंगस्टन काटना।

हीरे की मदद से और कम बार - कोरन्डम की मदद से तेज और पीसना चाहिए।

इस दुर्दम्य धातु की वेल्डिंग मुख्य रूप से एक अक्रिय गैस या तरल परिरक्षण में विद्युत चाप, टंगस्टन या कार्बन इलेक्ट्रोड की क्रिया के तहत की जाती है। संपर्क वेल्डिंग भी संभव है।

यह विशेष रासायनिक तत्वइसकी विशेषताएं हैं जो इसे सामान्य द्रव्यमान से अलग करती हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, उच्च गर्मी प्रतिरोध और पहनने के प्रतिरोध की विशेषता होने के कारण, यह मिश्र धातु वाले टंगस्टन युक्त स्टील्स की गुणवत्ता और काटने के गुणों में सुधार करता है, और उच्च गलनांक वेल्डिंग के लिए प्रकाश बल्ब और इलेक्ट्रोड के लिए फिलामेंट्स का उत्पादन करना संभव बनाता है।

आवेदन पत्र

दुर्लभता, असामान्यता और महत्व टंगस्टन-टंगस्टन नामक धातु के आधुनिक तकनीक में व्यापक उपयोग को निर्धारित करते हैं। गुण और अनुप्रयोग उच्च लागत और मांग को सही ठहराते हैं। उच्च गलनांक, कठोरता, शक्ति, गर्मी प्रतिरोध और रासायनिक हमले और जंग के प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध और काटने की विशेषताएं - ये इसके मुख्य ट्रम्प कार्ड हैं। बक्सों का इस्तेमाल करें:

1. गरमागरम तंतु।
2. उच्च गति, पहनने के लिए प्रतिरोधी, गर्मी प्रतिरोधी और गर्मी प्रतिरोधी लौह-कार्बन मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए, जिसका उपयोग ड्रिल और अन्य उपकरण, घूंसे, स्प्रिंग्स और स्प्रिंग्स, रेल के उत्पादन के लिए किया जाता है।
3. "पाउडर" कठोर मिश्र धातुओं का निर्माण, मुख्य रूप से अत्यधिक पहनने के लिए प्रतिरोधी काटने, ड्रिलिंग या दबाने वाले उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता है।
4. आर्गन-आर्क और प्रतिरोध वेल्डिंग के लिए इलेक्ट्रोड।
5. एक्स-रे और रेडियो इंजीनियरिंग, विभिन्न तकनीकी लैंप के लिए भागों का निर्माण।
6. विशेष चमकदार पेंट।
7. तार और भागों के लिए रसायन उद्योग.
8. विभिन्न व्यावहारिक छोटी चीजें, उदाहरण के लिए, मछली पकड़ने के लिए मोर्मिशकी।

विभिन्न मिश्र, जिनमें टंगस्टन शामिल हैं, लोकप्रियता प्राप्त कर रहे हैं। ऐसी सामग्रियों का दायरा कभी-कभी आश्चर्यजनक होता है - भारी इंजीनियरिंग से लेकर हल्के उद्योग तक, जहां विशेष गुणों वाले कपड़े (उदाहरण के लिए, आग प्रतिरोधी) बनाए जाते हैं।

सार्वभौमिक सामग्री मौजूद नहीं है। प्रत्येक ज्ञात तत्व और निर्मित मिश्र जीवन और उद्योग के कुछ क्षेत्रों के लिए उनकी विशिष्टता और आवश्यकता से प्रतिष्ठित हैं। हालांकि, उनमें से कुछ में विशेष गुण हैं जो पहले से अक्षम्य प्रक्रियाओं को संभव बनाते हैं। ऐसी ही एक धातु है टंगस्टन। इसका अनुप्रयोग स्टील की तरह पर्याप्त चौड़ा नहीं है, लेकिन प्रत्येक विकल्प मानवता के लिए अत्यंत उपयोगी और आवश्यक है।

टंगस्टन चौथे समूह का एक रासायनिक तत्व है, जिसमें दिमित्री इवानोविच मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली में परमाणु संख्या 74 है, जिसे डब्ल्यू (वोल्फ्रामियम) नामित किया गया है। धातु को 1783 में दो स्पेनिश रसायनज्ञ भाइयों डी "एलुयार द्वारा खोजा और अलग किया गया था। "वोल्फ्रामियम" नाम को पहले से ज्ञात खनिज वुल्फ्रामाइट से तत्व में स्थानांतरित कर दिया गया था, जिसे 16 वीं शताब्दी में वापस जाना जाता था, इसे तब "भेड़िया" कहा जाता था फोम", या लैटिन में "स्पुमालुपी", on जर्मनयह वाक्यांश "वुल्फरहम" (टंगस्टन) जैसा लगता है। वर्तमान में, संयुक्त राज्य अमेरिका, फ्रांस, ग्रेट ब्रिटेन और कुछ अन्य देशों में, "टंगस्टन" नाम (स्वीडिश टंगस्टन से, जो "भारी पत्थर" के रूप में अनुवादित होता है) का उपयोग टंगस्टन नाम के लिए किया जाता है।

टंगस्टन एक धूसर कठोर संक्रमण धातु है। टंगस्टन का मुख्य अनुप्रयोग धातु विज्ञान में आग रोक सामग्री में आधार की भूमिका है। टंगस्टन अत्यंत दुर्दम्य है, सामान्य परिस्थितियों में धातु रासायनिक रूप से प्रतिरोधी होती है।

टंगस्टन अपनी असामान्य कठोरता, भारीपन और असाध्यता में अन्य सभी धातुओं से भिन्न होता है। इस धातु का घनत्व सीसे से लगभग दोगुना है, सटीक होने के लिए, 1.7 गुना। इन सबके साथ, टंगस्टन का परमाणु द्रव्यमान कम होता है और लेड के लिए इसका मान 184 बनाम 207 होता है।

टंगस्टन एक हल्के भूरे रंग की धातु है, इस धातु का गलनांक और क्वथनांक सबसे अधिक होता है। टंगस्टन की प्लास्टिसिटी और इंफ्यूसिबिलिटी के कारण, इसे प्रकाश उपकरणों में, किनेस्कोप में, और अन्य वैक्यूम ट्यूबों में भी फिलामेंट्स के रूप में उपयोग करना संभव है।

बीस टंगस्टन खनिज ज्ञात हैं। सबसे आम: वुल्फ्रामाइट स्कीलाइट समूह के खनिज, जो औद्योगिक महत्व के हैं। कम आम है वोल्फ्रामाइट सल्फाइड, यानी। टंगस्टन (WS2) और ऑक्साइड जैसे यौगिक - फेरो - और कप्रोटुंगस्टाइट, टंगस्टन, हाइड्रोटंगस्टाइट। टंगस्टन की एक उच्च सामग्री वाले वाड, साइलोमेलन, व्यापक रूप से वितरित किए जाते हैं।

टंगस्टन फिलामेंट विमान धड़

घटना की स्थितियों के आधार पर, उनके विकास में आकारिकी और टंगस्टन जमा के प्रकार, खुले, भूमिगत और संयुक्त तरीकों का उपयोग किया जाता है।

वर्तमान में, सांद्रों से सीधे टंगस्टन प्राप्त करने की कोई विधि नहीं है। इस संबंध में, मध्यवर्ती यौगिकों को पहले सांद्र से पृथक किया जाता है, और फिर उनसे धात्विक टंगस्टन प्राप्त किया जाता है। टंगस्टन के अलगाव में शामिल हैं: सांद्रों का अपघटन, फिर धातु का यौगिकों में संक्रमण, जिससे यह शेष तत्वों से अलग हो जाता है। टंगस्टिक एसिड का अलगाव, यानी। शुद्ध रासायनिक यौगिक टंगस्टन, धातु के रूप में टंगस्टन के बाद के उत्पादन के साथ जारी है।

टंगस्टन का उपयोग धातु निर्माण, निर्माण और के लिए मशीनरी और उपकरणों के निर्माण में किया जाता है खनन उद्योग, रासायनिक उद्योग और अन्य क्षेत्रों में, परिवहन और इलेक्ट्रॉनिक उद्योग में, लैंप और लैंप के निर्माण में।

टंगस्टन स्टील से बना, उपकरण धातु में सबसे गहन प्रक्रियाओं की भारी गति का सामना करने में सक्षम है। ऐसे उपकरण का उपयोग करके काटने की गति आमतौर पर दसियों मीटर प्रति सेकंड में मापी जाती है।

टंगस्टन प्रकृति में खराब रूप से वितरित है। पृथ्वी की पपड़ी में धातु की मात्रा लगभग 1.3·10?4% है। टंगस्टन युक्त मुख्य खनिज प्राकृतिक टंगस्टन हैं: स्कीलाइट, जिसे मूल रूप से टंगस्टन कहा जाता है, और वोल्फ्रामाइट।

टंगस्टन उत्पादन

टंगस्टन के उत्पादन में पहला चरण अयस्क का संवर्धन है, अर्थात। मुख्य अयस्क द्रव्यमान, अपशिष्ट चट्टान से मूल्यवान घटकों को अलग करना। अन्य भारी धातु अयस्कों के लिए समान लाभकारी विधियों का उपयोग किया जाता है: पीस और प्लवनशीलता, इसके बाद चुंबकीय पृथक्करण (वोल्फ्रामाइट अयस्क) और ऑक्सीडेटिव रोस्टिंग। इस विधि द्वारा प्राप्त सांद्रण को आमतौर पर सोडा की अधिकता से जलाया जाता है, जिससे टंगस्टन घुलनशील अवस्था में आ जाता है, अर्थात। सोडियम वोल्फ्रामाइट को।

इस पदार्थ को प्राप्त करने का एक अन्य तरीका लीचिंग है। टंगस्टन को सोडा के घोल के साथ ऊंचे तापमान पर और दबाव में निकाला जाता है, इसके बाद कैल्शियम टंगस्टन का बेअसर और अवक्षेपण होता है, अर्थात। स्कीलाइट स्कीलाइट इसलिए प्राप्त किया जाता है क्योंकि इससे शुद्ध टंगस्टन ऑक्साइड निकालना काफी आसान होता है।

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

टंगस्टन ऑक्साइड भी क्लोराइड के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। टंगस्टन सांद्र को ऊंचे तापमान पर क्लोरीन गैस से उपचारित किया जाता है। इस मामले में, टंगस्टन क्लोराइड बनते हैं, जो उच्च बनाने की क्रिया द्वारा अन्य क्लोराइड से आसानी से अलग हो जाते हैं। परिणामी क्लोराइड का उपयोग ऑक्साइड प्राप्त करने या उससे तुरंत धातु निकालने के लिए किया जा सकता है।

अगले चरण में, ऑक्साइड और क्लोराइड धात्विक टंगस्टन में परिवर्तित हो जाते हैं। टंगस्टन ऑक्साइड को कम करने के लिए हाइड्रोजन का उपयोग करना सबसे अच्छा है। इस कमी के साथ, धातु सबसे शुद्ध है। ऑक्साइड की कमी एक विशेष ट्यूब भट्ठी में होती है, जहां WO 3 के साथ "नाव" कई तापमान क्षेत्रों से होकर गुजरती है। शुष्क हाइड्रोजन "नाव" की ओर प्रवेश करती है। ऑक्साइड की कमी गर्म (450-600 डिग्री सेल्सियस) और ठंडे क्षेत्रों (750-1100 डिग्री सेल्सियस) में होती है। ठंडे क्षेत्रों में, WO 2 में कमी होती है, और फिर धातु में। जैसे-जैसे समय गर्म क्षेत्र से गुजरता है, पाउडर टंगस्टन के दाने अपना आकार बदलते हैं।

रिकवरी न केवल हाइड्रोजन की आपूर्ति के तहत हो सकती है। अक्सर कोयले का इस्तेमाल किया जाता है। ठोस कम करने वाले एजेंट के कारण उत्पादन सरल होता है, लेकिन इस मामले में तापमान 1300 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाना चाहिए। खुद कोयला और उसमें मौजूद अशुद्धियाँ, टंगस्टन के साथ प्रतिक्रिया करके अन्य यौगिकों के कार्बाइड बनाती हैं। नतीजतन, धातु दूषित है। लेकिन विद्युत उद्योग में केवल उच्च गुणवत्ता वाले टंगस्टन का ही उपयोग किया जाता है। यहाँ तक कि 0.1% लोहे की अशुद्धियाँ भी सबसे पतले तार के निर्माण के लिए टंगस्टन बनाती हैं, क्योंकि। यह बहुत अधिक नाजुक हो जाता है।

क्लोराइड से टंगस्टन का अलगाव पायरोलिसिस पर आधारित है। टंगस्टन और क्लोरीन कुछ यौगिक बनाते हैं। क्लोरीन की अधिकता उन सभी को WCl6 में परिवर्तित करने की अनुमति देती है, और यह बदले में, 1600 ° C के तापमान पर क्लोरीन और टंगस्टन में विघटित हो जाती है। यदि हाइड्रोजन मौजूद है, तो प्रक्रिया 1000 डिग्री सेल्सियस से शुरू होती है।

इस प्रकार टंगस्टन को पाउडर के रूप में प्राप्त किया जाता है, जिसे बाद में हाइड्रोजन की एक धारा में उच्च तापमान पर दबाया जाता है। दबाने का पहला चरण (लगभग 1100-1300 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करना) एक भंगुर झरझरा पिंड पैदा करता है। फिर दबाव जारी रहता है, और तापमान लगभग टंगस्टन के गलनांक तक बढ़ने लगता है। ऐसे वातावरण में धातु ठोस होने लगती है और धीरे-धीरे अपने गुणों और गुणों को प्राप्त कर लेती है।

उद्योग में उत्पादित टंगस्टन का औसतन 30% पुनर्नवीनीकरण टंगस्टन होता है। टंगस्टन स्क्रैप, चूरा, छीलन और पाउडर को ऑक्सीकृत किया जाता है और अमोनियम पैराटुंगस्टेट में परिवर्तित किया जाता है। एक नियम के रूप में, स्टील काटने के स्क्रैप का निपटान उसी स्टील्स का उत्पादन करने वाले उद्यम में किया जाता है। इलेक्ट्रोड, गरमागरम लैंप और रसायनों से स्क्रैप लगभग कभी भी पुनर्नवीनीकरण नहीं किया जाता है।

टंगस्टन चौथे समूह का एक रासायनिक तत्व है, जिसमें दिमित्री इवानोविच मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली में परमाणु संख्या 74 है, जिसे डब्ल्यू (वोल्फ्रामियम) नामित किया गया है। धातु की खोज 1783 में दो स्पेनिश रसायनज्ञों, डी'एलुयार भाइयों ने की थी। "वोल्फ्रामियम" नाम को पहले से ज्ञात खनिज वुल्फ्रामाइट से एक तत्व में स्थानांतरित कर दिया गया था, जिसे 16 वीं शताब्दी में वापस जाना जाता था, इसे तब "वुल्फ फोम" या लैटिन में "स्पुमा लुपी" कहा जाता था, जर्मन में यह वाक्यांश ऐसा लगता है "वुल्फ रहम" (टंगस्टन)। नाम इस तथ्य से जुड़ा था कि टंगस्टन, टिन अयस्क के साथ, टिन के गलाने में महत्वपूर्ण रूप से हस्तक्षेप करता था, क्योंकि। टिन का स्लैग फोम में अनुवाद किया (वे इस प्रक्रिया के बारे में कहने लगे: "टिन भेड़ की तरह भक्षण करता है!")। वर्तमान में, संयुक्त राज्य अमेरिका, फ्रांस, ग्रेट ब्रिटेन और कुछ अन्य देशों में, "टंगस्टन" नाम (स्वीडिश टंग स्टेन से, जिसका अनुवाद "भारी पत्थर" के रूप में होता है) टंगस्टन नाम के लिए किया जाता है।

टंगस्टन एक धूसर कठोर संक्रमण धातु है। टंगस्टन का मुख्य अनुप्रयोग धातु विज्ञान में आग रोक सामग्री में आधार की भूमिका है। टंगस्टन अत्यंत दुर्दम्य है, सामान्य परिस्थितियों में धातु रासायनिक रूप से प्रतिरोधी होती है।

टंगस्टन अपनी असामान्य कठोरता, भारीपन और असाध्यता में अन्य सभी धातुओं से भिन्न होता है। प्राचीन काल से, लोगों के बीच "सीसा के रूप में भारी" या "सीसा से भारी", "लीड पलकें", आदि एक अभिव्यक्ति रही है। लेकिन इन रूपक में "टंगस्टन" शब्द का प्रयोग करना अधिक सही होगा। इस धातु का घनत्व सीसे से लगभग दोगुना है, सटीक होने के लिए, 1.7 गुना। इन सबके साथ, टंगस्टन का परमाणु द्रव्यमान कम होता है और लेड के लिए इसका मान 184 बनाम 207 होता है।

टंगस्टन एक हल्के भूरे रंग की धातु है, इस धातु का गलनांक और क्वथनांक सबसे अधिक होता है। टंगस्टन की प्लास्टिसिटी और इंफ्यूसिबिलिटी के कारण, इसे प्रकाश उपकरणों में, किनेस्कोप में, और अन्य वैक्यूम ट्यूबों में भी फिलामेंट्स के रूप में उपयोग करना संभव है।

बीस टंगस्टन खनिज ज्ञात हैं। सबसे आम: वुल्फ्रामाइट स्कीलाइट समूह के खनिज, जो औद्योगिक महत्व के हैं। कम आम है वोल्फ्रामाइट सल्फाइड, यानी। टंगस्टन (WS2) और ऑक्साइड जैसे यौगिक - फेरो - और कप्रोटुंगस्टाइट, टंगस्टन, हाइड्रोटंगस्टाइट। टंगस्टन की एक उच्च सामग्री वाले वाड, साइलोमेलन, व्यापक रूप से वितरित किए जाते हैं।

घटना की स्थितियों के आधार पर, उनके विकास में आकारिकी और टंगस्टन जमा के प्रकार, खुले, भूमिगत और संयुक्त तरीकों का उपयोग किया जाता है।

वर्तमान में, सांद्रों से सीधे टंगस्टन प्राप्त करने की कोई विधि नहीं है। इस संबंध में, मध्यवर्ती यौगिकों को पहले सांद्र से पृथक किया जाता है, और फिर उनसे धात्विक टंगस्टन प्राप्त किया जाता है। टंगस्टन के अलगाव में शामिल हैं: सांद्रों का अपघटन, फिर धातु का यौगिकों में संक्रमण, जिससे यह शेष तत्वों से अलग हो जाता है। टंगस्टिक एसिड का अलगाव, यानी। शुद्ध रासायनिक यौगिक टंगस्टन, धातु के रूप में टंगस्टन के बाद के उत्पादन के साथ जारी है।

टंगस्टन का उपयोग धातु, निर्माण और खनन उद्योगों में मशीनरी और उपकरणों के निर्माण में, लैंप और लैंप के निर्माण में, परिवहन और इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगों में, रासायनिक उद्योग और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है।

टंगस्टन स्टील से बना, उपकरण धातु में सबसे गहन प्रक्रियाओं की भारी गति का सामना करने में सक्षम है। ऐसे उपकरण का उपयोग करके काटने की गति आमतौर पर दसियों मीटर प्रति सेकंड में मापी जाती है।

टंगस्टन प्रकृति में खराब रूप से वितरित है। पृथ्वी की पपड़ी में धातु की मात्रा लगभग 1.3·10 −4% है। टंगस्टन युक्त मुख्य खनिज प्राकृतिक टंगस्टन हैं: स्कीलाइट, जिसे मूल रूप से टंगस्टन कहा जाता है, और वोल्फ्रामाइट।

जैविक गुण

टंगस्टन की जैविक भूमिका नगण्य है। टंगस्टन अपने गुणों में मोलिब्डेनम के समान है, लेकिन बाद वाले के विपरीत, टंगस्टन एक आवश्यक तत्व नहीं है। इस तथ्य के बावजूद, टंगस्टन बैक्टीरिया की संरचना में जानवरों और पौधों में मोलिब्डेनम को बदलने में काफी सक्षम है, जबकि यह मो-निर्भर एंजाइमों की गतिविधि को रोकता है, उदाहरण के लिए, ज़ैंथिन ऑक्सीडेज। पशुओं में टंगस्टन लवण के संचय के कारण यूरिक एसिड का स्तर कम हो जाता है और हाइपोक्सैन्थिन और ज़ैंथिन का स्तर बढ़ जाता है। टंगस्टन धूल, अन्य धातु की धूल की तरह, श्वसन अंगों को परेशान करती है।

भोजन के साथ प्रति दिन औसतन लगभग 0.001-0.015 मिलीग्राम टंगस्टन मानव शरीर में प्रवेश करता है। मानव जठरांत्र संबंधी मार्ग में तत्व की पाचनशक्ति, साथ ही साथ टंगस्टन लवण, 1-10%, खराब घुलनशील टंगस्टिक एसिड - 20% तक है। टंगस्टन मुख्य रूप से हड्डी के ऊतकों और गुर्दे में जमा होता है। हड्डियों में लगभग 0.00025 मिलीग्राम / किग्रा होता है, और मानव रक्त में लगभग 0.001 मिलीग्राम / लीटर टंगस्टन होता है। धातु आमतौर पर शरीर से स्वाभाविक रूप से मूत्र में उत्सर्जित होती है। लेकिन 185W टंगस्टन के रेडियोधर्मी समस्थानिक का 75% मल में उत्सर्जित होता है।

टंगस्टन के खाद्य स्रोतों के साथ-साथ इसकी दैनिक आवश्यकता का अभी तक अध्ययन नहीं किया गया है। मानव शरीर के लिए विषाक्त खुराक की अभी तक पहचान नहीं की गई है। चूहों में घातक परिणाम पदार्थ के 30 मिलीग्राम से थोड़ा अधिक होता है। चिकित्सा में, यह माना जाता है कि टंगस्टन का मनुष्यों और जानवरों पर चयापचय, कार्सिनोजेनिक और टेराटोजेनिक प्रभाव नहीं होता है।

मानव शरीर के अंदर टंगस्टन की तात्विक स्थिति का संकेतक: मूत्र, संपूर्ण रक्त। रक्त में टंगस्टन के स्तर में कमी पर कोई डेटा नहीं है।

शरीर में टंगस्टन की एक बढ़ी हुई सामग्री सबसे अधिक बार दुर्दम्य और गर्मी प्रतिरोधी सामग्री, मिश्र धातु स्टील्स के उत्पादन में लगे धातुकर्म संयंत्रों के श्रमिकों के साथ-साथ टंगस्टन कार्बाइड के संपर्क में आने वाले लोगों में होती है।

नैदानिक ​​​​सिंड्रोम "भारी धातु रोग" या न्यूमोकोनियोसिस शरीर में टंगस्टन धूल के पुराने सेवन का परिणाम हो सकता है। लक्षणों में खांसी, सांस लेने में समस्या, एटोपिक अस्थमा और फेफड़ों के अंदर परिवर्तन शामिल हो सकते हैं। उपरोक्त सिंड्रोम आमतौर पर लंबे आराम के बाद कम हो जाते हैं, और बस वैनेडियम के सीधे संपर्क की अनुपस्थिति में। सबसे गंभीर मामलों में, रोग के देर से निदान के साथ, पैथोलॉजी "कोर पल्मोनेल", वातस्फीति और फुफ्फुसीय फाइब्रोसिस विकसित होते हैं।

"भारी धातु रोग" और इसकी घटना के लिए आवश्यक शर्तें आमतौर पर कई प्रकार की धातुओं और लवणों (उदाहरण के लिए, कोबाल्ट, टंगस्टन, आदि) के संपर्क के परिणामस्वरूप दिखाई देती हैं। यह पाया गया है कि मानव शरीर पर टंगस्टन और कोबाल्ट का संयुक्त प्रभाव फुफ्फुसीय प्रणाली पर हानिकारक प्रभाव को बढ़ाता है। टंगस्टन और कोबाल्ट कार्बाइड के संयोजन से स्थानीय सूजन और संपर्क जिल्द की सूजन हो सकती है।

चिकित्सा के विकास के वर्तमान चरण में, कोई नहीं है प्रभावी तरीकेत्वरित चयापचय या धातु यौगिकों के एक समूह का उत्सर्जन जो "भारी धातु रोग" की उपस्थिति को भड़का सकता है। यही कारण है कि रोग के प्रारंभिक चरण में निदान करने के लिए, निवारक उपायों को लगातार करना और भारी धातुओं के प्रति उच्च संवेदनशीलता वाले लोगों की समय पर पहचान करना बहुत महत्वपूर्ण है। ये सभी कारक पैथोलॉजी के उपचार की सफलता की संभावनाओं को निर्धारित करते हैं। लेकिन कुछ मामलों में, यदि आवश्यक हो, जटिल एजेंटों के साथ चिकित्सा और रोगसूचक उपचार का उपयोग किया जाता है।

उत्पादित सभी टंगस्टन के आधे से अधिक (या बल्कि 58%) का उपयोग टंगस्टन कार्बाइड के निर्माण में किया जाता है, और लगभग एक चौथाई (या बल्कि, 23%) का उपयोग विभिन्न स्टील्स और मिश्र धातुओं के उत्पादन में किया जाता है। टंगस्टन "रोल्ड उत्पाद" (इसमें गरमागरम लैंप फिलामेंट्स, विद्युत संपर्क, आदि शामिल हैं) का उत्पादन दुनिया में खपत होने वाले टंगस्टन का लगभग 8% है, और शेष 9% का उपयोग उत्प्रेरक और पिगमेंट के उत्पादन के लिए किया जाता है।

टंगस्टन तार, जिसे बिजली के लैंप में आवेदन मिला है, ने हाल ही में एक नई प्रोफ़ाइल हासिल की है: इसे भंगुर सामग्री के प्रसंस्करण में काटने के उपकरण के रूप में उपयोग करने का प्रस्ताव दिया गया है।

टंगस्टन की उच्च शक्ति और अच्छा लचीलापन इससे अद्वितीय वस्तुओं का उत्पादन करना संभव बनाता है। उदाहरण के लिए, इस धातु से इतना पतला तार खींचा जा सकता है कि इस तार के 100 किमी का द्रव्यमान केवल 250 किग्रा होगा।

पिघला हुआ तरल टंगस्टन इस अवस्था में सूर्य की सतह के पास भी रह सकता है, क्योंकि धातु का क्वथनांक 5500 ° C से ऊपर होता है।

बहुत से लोग जानते हैं कि कांस्य तांबे, जस्ता और टिन से बना होता है। लेकिन, तथाकथित टंगस्टन कांस्य परिभाषा के अनुसार न केवल कांस्य है, क्योंकि। उपरोक्त धातुओं में से कोई भी शामिल नहीं है, यह मिश्र धातु बिल्कुल नहीं है, क्योंकि। इसमें विशुद्ध रूप से धात्विक यौगिकों की कमी होती है, और सोडियम और टंगस्टन ऑक्सीकृत होते हैं।

पीच पेंट प्राप्त करना बहुत कठिन था, और अक्सर पूरी तरह से असंभव था। यह न तो लाल है और न ही गुलाबी, बल्कि किसी प्रकार का मध्यवर्ती है, और यहां तक ​​​​कि हरे रंग की टिंट के साथ भी। गिविंग का कहना है कि इस पेंट को प्राप्त करने के लिए 8,000 से अधिक प्रयास करने पड़े। 17वीं शताब्दी में, शांक्सी प्रांत में एक विशेष कारखाने में तत्कालीन चीनी सम्राट के लिए केवल सबसे महंगी चीनी मिट्टी के बरतन वस्तुओं को आड़ू के रंग से सजाया गया था। लेकिन जब, कुछ समय बाद, एक दुर्लभ पेंट के रहस्य को उजागर करना संभव हुआ, तो पता चला कि यह टंगस्टन ऑक्साइड से ज्यादा कुछ नहीं पर आधारित था।

यह 1911 में हुआ था। ली नाम का एक छात्र बीजिंग से युन्नान प्रांत आया था। दिन-ब-दिन वह पहाड़ों में खो गया, किसी तरह का पत्थर खोजने की कोशिश कर रहा था, जैसा कि उसने समझाया, यह एक टिन का पत्थर था। लेकिन वह सफल नहीं हुआ। जिस घर में छात्र ली बसे थे, उसका मालिक जिओ-मी नाम की एक छोटी बेटी के साथ रहता था। दुर्भाग्यपूर्ण छात्रा के लिए लड़की को बहुत खेद था और शाम को, रात के खाने के दौरान, उसने उसे सरल सरल कहानियाँ सुनाईं। एक कहानी में एक असामान्य चूल्हे के बारे में बताया गया है जो किसी प्रकार के काले पत्थरों से बनाया गया था जो एक चट्टान से फाड़े गए थे और उनके घर के पिछवाड़े में रखे गए थे। यह स्टोव काफी सफल और सबसे महत्वपूर्ण रूप से टिकाऊ निकला, कई वर्षों तक इसने नियमित रूप से मालिकों की सेवा की। युवा जिओ-मी ने छात्र को उपहार के रूप में एक ऐसा पत्थर भी दिया। यह सीसा जैसा भारी, भूरा पत्थर था। बाद में पता चला कि यह पत्थर शुद्ध वोल्फ्रामाइट था...

1900 में, पेरिस में विश्व धातुकर्म प्रदर्शनी के उद्घाटन के समय, पहली बार हाई-स्पीड स्टील (टंगस्टन के साथ स्टील का एक मिश्र धातु) के पूरी तरह से नए नमूनों का प्रदर्शन किया गया था। इसके तुरंत बाद, टंगस्टन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा धातुकर्म उद्योगसभी अत्यधिक विकसित देश। लेकिन काफी हैं रोचक तथ्य: पहली बार टंगस्टन स्टील का आविष्कार रूस में 1865 में उरल्स में मोटोविलिखा संयंत्र में किया गया था।

2010 की शुरुआत में, पर्म यूफोलॉजिस्ट के हाथों में एक दिलचस्प कलाकृति गिर गई। यह एक मलबे माना जाता है अंतरिक्ष यान. टुकड़े के विश्लेषण से पता चला कि वस्तु में लगभग पूरी तरह से शुद्ध टंगस्टन होता है। रचना का केवल 0.1% दुर्लभ अशुद्धियों पर पड़ता है। वैज्ञानिकों के अनुसार रॉकेट नोजल शुद्ध टंगस्टन से बनाए जाते हैं। लेकिन अभी तक एक तथ्य की व्याख्या नहीं की गई है। हवा में, टंगस्टन जल्दी से ऑक्सीकरण करता है और जंग खा जाता है। लेकिन किसी कारण से यह टुकड़ा खुद को जंग के लिए उधार नहीं देता है।

कहानी

"टंगस्टन" शब्द स्वयं जर्मन मूल का है। पहले, धातु को ही टंगस्टन नहीं कहा जाता था, बल्कि इसका मुख्य खनिज, अर्थात्। वोल्फ्रामाइट को। कुछ का कहना है कि तब इस शब्द का प्रयोग लगभग अपशब्द के रूप में किया जाता था। 16वीं सदी की शुरुआत से 17वीं सदी के उत्तरार्ध तक, टंगस्टन को एक टिन खनिज माना जाता था। हालांकि यह अक्सर टिन अयस्क के साथ होता है। लेकिन अयस्क से, जिसमें वुल्फ्रामाइट शामिल था, टिन को बहुत कम गलाया गया था। मानो किसी ने या कुछ और उपयोगी टिन को "खा"। इसलिए नए तत्व का नाम। जर्मन में, वुल्फ (भेड़िया) का अर्थ है भेड़िया, और प्राचीन जर्मन से अनुवादित राम (राम) का अर्थ है राम। वे। अभिव्यक्ति "भेड़िया भेड़ के बच्चे की तरह टिन खाती है", और धातु का नाम बन गया।

मेलोर (इंग्लैंड) और पास्कल (फ्रांस) के सभी रासायनिक तत्वों पर प्रसिद्ध अमेरिकी रासायनिक सार पत्रिका या संदर्भ पुस्तकों में टंगस्टन जैसे तत्व का उल्लेख भी नहीं है। संख्या 74 पर रासायनिक तत्व को टंगस्टन कहा जाता है। प्रतीक W, जो टंगस्टन के लिए खड़ा है, पिछले कुछ वर्षों में ही व्यापक हो गया है। फ्रांस और इटली में, हाल ही में, तत्व को तु, यानी अक्षरों द्वारा दर्शाया गया था। टंगस्टन शब्द के पहले अक्षर।

इस तरह के भ्रम की नींव तत्व की खोज के इतिहास में रखी गई है। 1783 में, स्पेनिश रसायनज्ञ, एलुअर्ड भाइयों ने बताया कि उन्होंने एक नए रासायनिक तत्व की खोज की थी। सैक्सन खनिज "टंगस्टन" के नाइट्रिक एसिड के साथ अपघटन की प्रक्रिया में, वे "अम्लीय पृथ्वी" प्राप्त करने में कामयाब रहे, अर्थात्। एक अज्ञात धातु के ऑक्साइड का पीला अवक्षेप, अवक्षेप अमोनिया में घुलनशील था। प्रारंभिक सामग्री में, यह ऑक्साइड मैंगनीज और लोहे के ऑक्साइड के साथ मौजूद था। एलुअर्ड भाइयों ने इस तत्व का नाम टंगस्टन रखा, और जिस खनिज से धातु का खनन किया गया था, वह वुल्फ्रामाइट था।

लेकिन एलुअर्ड भाइयों को 100% टंगस्टन का खोजकर्ता नहीं कहा जा सकता। बेशक, वे प्रिंट में अपनी खोज की रिपोर्ट करने वाले पहले व्यक्ति थे, लेकिन ... 1781 में, भाइयों की खोज से दो साल पहले, प्रसिद्ध स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल विल्हेम शीले ने इलाज की प्रक्रिया में बिल्कुल वही "पीली पृथ्वी" पाई नाइट्रिक एसिड के साथ एक और खनिज। उनके वैज्ञानिक ने इसे बस "टंगस्टन" कहा (स्वीडिश टंग से अनुवादित - भारी, स्टेन - पत्थर, यानी "भारी पत्थर")। कार्ल विल्हेम शीले ने पाया कि "पीली पृथ्वी" अपने रंग के साथ-साथ अन्य गुणों में समान मोलिब्डेनम से भिन्न है। वैज्ञानिक को यह भी पता चला कि खनिज में ही यह कैल्शियम ऑक्साइड से जुड़ा था। शीले के सम्मान में, खनिज "टंगस्टन" का नाम बदलकर "स्कीलाइट" कर दिया गया। दिलचस्प बात यह है कि एलुअर्ड भाइयों में से एक शीले का छात्र था, 1781 में उसने शिक्षक की प्रयोगशाला में काम किया। न तो शीले और न ही एलुअर्ड भाइयों ने इस खोज को साझा करना शुरू किया। शीले ने बस इस खोज का दावा नहीं किया, और एलुअर्ड भाइयों ने अपनी श्रेष्ठता की प्राथमिकता पर जोर नहीं दिया।

कई लोगों ने तथाकथित "टंगस्टन कांस्य" के बारे में सुना है। ये दिखने में बेहद खूबसूरत धातुएं हैं। ब्लू टंगस्टन कांस्य में निम्नलिखित संरचना Na2O WO2 है, और सुनहरे कांस्य में निम्नलिखित संरचना 4WO3Na2O WO2 WO3 है; बैंगनी और बैंगनी लाल मध्यवर्ती होते हैं, जिनमें WO3 से WO2 का अनुपात चार से कम और एक से अधिक होता है। जैसा कि सूत्र दिखाते हैं, इन पदार्थों में न तो टिन, न तांबा, न ही जस्ता होता है। ये कांस्य नहीं हैं, और मिश्र धातु बिल्कुल नहीं हैं, क्योंकि। उनके पास धातु के यौगिक भी नहीं होते हैं, और यहाँ सोडियम और टंगस्टन का ऑक्सीकरण होता है। इस तरह के "कांस्य" न केवल दिखने में, बल्कि उनके गुणों में भी वास्तविक कांस्य से मिलते जुलते हैं: कठोरता, रसायनों का प्रतिरोध, उच्च विद्युत चालकता।

प्राचीन काल में, आड़ू का रंग सबसे दुर्लभ में से एक था, कहा जाता है कि इसे प्राप्त करने के लिए 8000 प्रयोग करने पड़ते थे। 17वीं सदी में चीनी सम्राट के सबसे महंगे चीनी मिट्टी के बरतन को पीच रंग में रंगा गया था। लेकिन इस पेंट के रहस्य का खुलासा करने के बाद अचानक पता चला कि यह टंगस्टन ऑक्साइड पर आधारित है।

प्रकृति में होना

टंगस्टन प्रकृति में खराब वितरित है, पृथ्वी की पपड़ी में धातु की मात्रा वजन के हिसाब से 1.3 10 -4% है। टंगस्टन मुख्य रूप से जटिल ऑक्सीकृत यौगिकों के हिस्से के रूप में पाया जाता है, जो टंगस्टन ट्रायऑक्साइड WO3 द्वारा निर्मित होते हैं, साथ ही साथ लोहे और कैल्शियम या मैंगनीज के ऑक्साइड, कभी-कभी तांबा, सीसा, थोरियम और विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी तत्व। सबसे आम खनिज वोल्फ्रामाइट टंगस्टेट्स का एक ठोस समाधान है, अर्थात। टंगस्टिक एसिड, मैंगनीज और आयरन के लवण (nMnWO 4 mFeWO 4)। समाधान की संरचना में विभिन्न यौगिकों की प्रबलता के आधार पर, समाधान काले या भूरे रंग के ठोस और भारी क्रिस्टल होते हैं। यदि अधिक मैंगनीज यौगिक (ह्यूबनेराइट) हैं, तो क्रिस्टल काले होंगे, यदि लोहे के यौगिक (फेरबेराइट) प्रबल होते हैं, तो घोल भूरा होगा। वोल्फ्रामाइट बिजली का एक उत्कृष्ट संवाहक है और अनुचुंबकीय है।

अन्य टंगस्टन खनिजों के लिए, स्कीलाइट औद्योगिक महत्व का है, अर्थात। कैल्शियम टंगस्टेट (सूत्र CaWO 4)। खनिज हल्के पीले और कभी-कभी लगभग सफेद रंगों के शानदार क्रिस्टल बनाता है। शीलाइट बिल्कुल भी चुंबकीय नहीं है, लेकिन इसकी एक और विशेषता है - चमकने की क्षमता। अंधेरे में यूवी रोशनी के बाद, यह चमकीले नीले रंग को प्रतिदीप्त करेगा। मोलिब्डेनम के मिश्रण की उपस्थिति चमक के रंग को बदल देती है, यह हल्के नीले रंग में बदल जाती है, कभी-कभी क्रीम में। इस संपत्ति के लिए धन्यवाद, खनिज के भूवैज्ञानिक जमा का आसानी से पता लगाना संभव है।

आमतौर पर, टंगस्टन अयस्क के भंडार ग्रेनाइट के वितरण के क्षेत्र से जुड़े होते हैं। स्कीलाइट या वोल्फ्रामाइट के बड़े क्रिस्टल बहुत दुर्लभ हैं। आमतौर पर खनिजों को केवल ग्रेनाइटिक चट्टानों में मिलाया जाता है। ग्रेनाइट से टंगस्टन निकालना काफी कठिन है, क्योंकि। इसकी सांद्रता आमतौर पर 2% से अधिक नहीं होती है। कुल मिलाकर, 20 से अधिक टंगस्टन खनिज ज्ञात नहीं हैं। उनमें से, स्टोल्साइट और रासोइट को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जो लीड टंगस्टेट PbWO 4 के दो अलग-अलग क्रिस्टलीय संशोधन हैं। शेष खनिज अपघटन उत्पाद या साधारण खनिजों के द्वितीयक रूप हैं, उदाहरण के लिए, स्कीलाइट और वोल्फ्रामाइट (हाइड्रोटंगस्टाइट, जो हाइड्रेटेड टंगस्टन ऑक्साइड है, वुल्फ्रामाइट से बनाया गया था; टंगस्टन गेरू), रसेलाइट, एक खनिज जिसमें टंगस्टन और बिस्मथ के ऑक्साइड होते हैं। टंगस्टन (WS 2) टंगस्टन का एकमात्र गैर-ऑक्साइड खनिज है, और इसका मुख्य भंडार संयुक्त राज्य अमेरिका में स्थित है। एक नियम के रूप में, टंगस्टन की सामग्री 0.3% से 1.0% WO 3 की सीमा में है।

सभी टंगस्टन जमा हाइड्रोथर्मल या मैग्मैटिक मूल के हैं। स्कीलाइट और वोल्फ्रामाइट अक्सर शिराओं के रूप में पाए जाते हैं, उन जगहों पर जहां मैग्मा पृथ्वी की पपड़ी में दरारों में घुस गया है। टंगस्टन जमा का मुख्य भाग युवा पर्वत श्रृंखलाओं - आल्प्स, हिमालय और प्रशांत क्षेत्र के क्षेत्रों में केंद्रित है। वोल्फ्रामाइट और स्कीलाइट के सबसे बड़े भंडार चीन, बर्मा, संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस (यूराल, ट्रांसबाइकलिया और काकेशस), पुर्तगाल और बोलीविया में स्थित हैं। दुनिया में टंगस्टन अयस्क का वार्षिक निष्कर्षण लगभग 5.95 · 104 टन धातु है, जिसमें से 49.5 · 104 टन (या 83%) चीन में निकाला जाता है। रूस में प्रति वर्ष लगभग 3,400 टन और कनाडा में प्रति वर्ष 3,000 टन खनन किया जाता है।

टंगस्टन कच्चे माल के विकास में वैश्विक नेता की भूमिका चीन द्वारा निभाई जाती है (जियानशी क्षेत्र में चीनी उत्पादन का 60 प्रतिशत, हुनान - 20 प्रतिशत, युन्नान - 8 प्रतिशत, ग्वांगडोंग - 6 प्रतिशत, भीतरी मंगोलिया और गुआनज़ी - 2 है। % प्रत्येक, अन्य हैं)। रूस में, टंगस्टन अयस्क का सबसे बड़ा भंडार 2 क्षेत्रों में स्थित है: उत्तरी काकेशस (टायरन्युज़, काबर्डिनो-बलकारिया) और सुदूर पूर्व में। नालचिक में संयंत्र टंगस्टन अयस्क को अमोनियम पैराटुंगस्टेट और टंगस्टन ऑक्साइड में संसाधित करता है।

टंगस्टन का सबसे बड़ा उपभोक्ता पश्चिमी यूरोप (30%) है। यूएसए और चीन - 25% प्रत्येक, 12% -13% - जापान। सीआईएस में सालाना लगभग 3,000 टन धातु की खपत होती है।

आवेदन पत्र

दुनिया में प्रति वर्ष कुल मिलाकर लगभग 30 हजार टन टंगस्टन का उत्पादन होता है। टंगस्टन स्टील और टंगस्टन और इसके कार्बाइड युक्त अन्य मिश्र धातुओं का उपयोग टैंक कवच, गोले और टारपीडो गोले, विमान के सबसे महत्वपूर्ण भागों और आंतरिक दहन इंजन के निर्माण में किया जाता है।

सबसे अच्छे टूल स्टील्स में टंगस्टन होता है। धातुकर्म सामान्य रूप से उत्पादित सभी टंगस्टन का लगभग 95% अवशोषित करता है। धातु विज्ञान के लिए विशिष्ट यह है कि न केवल शुद्ध टंगस्टन का उपयोग किया जाता है, बल्कि मुख्य रूप से टंगस्टन का उपयोग किया जाता है, जो कि सस्ता है - फेरोटंगस्टन, यानी। एक मिश्र धातु जिसमें लगभग 80% टंगस्टन और लगभग 20% लोहा होता है। इसका उत्पादन इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में किया जाता है।

टंगस्टन मिश्र धातुओं में कई उल्लेखनीय गुण होते हैं। टंगस्टन, तांबा और निकल का एक मिश्र धातु, जैसा कि इसे "भारी" धातु भी कहा जाता है, रेडियोधर्मी पदार्थों के भंडारण के लिए कंटेनरों के निर्माण में एक कच्चा माल है। ऐसे मिश्र धातु का सुरक्षात्मक प्रभाव सीसे की तुलना में 40% अधिक होता है। इस तरह के मिश्र धातु का उपयोग रेडियोथेरेपी में भी किया जाता है, क्योंकि स्क्रीन की अपेक्षाकृत छोटी मोटाई के साथ, काफी पर्याप्त सुरक्षा प्रदान की जाती है।

टंगस्टन कार्बाइड और 16% कोबाल्ट के एक मिश्र धातु में इतनी कठोरता होती है कि यह आंशिक रूप से हीरे को अच्छी तरह से ड्रिलिंग में बदल देता है। चांदी और तांबे के साथ टंगस्टन के छद्म मिश्र उच्च वोल्टेज वातावरण में स्विच और चाकू स्विच के लिए एक उत्कृष्ट सामग्री हैं। ऐसे उत्पाद पारंपरिक तांबे के संपर्कों की तुलना में 6 गुना अधिक समय तक चलते हैं।

शुद्ध टंगस्टन या टंगस्टन युक्त मिश्र धातुओं का उपयोग काफी हद तक उनकी कठोरता, अपवर्तकता और रासायनिक प्रतिरोध पर आधारित होता है। अपने शुद्ध रूप में टंगस्टन का व्यापक रूप से विद्युत तापदीप्त लैंप, साथ ही कैथोड रे ट्यूब के लिए फिलामेंट्स के उत्पादन में उपयोग किया जाता है; विद्युत भट्टियों के वाइंडिंग और हीटिंग तत्वों के साथ-साथ अंतरिक्ष के लिए एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है और हवाई जहाजजो उच्च तापमान पर काम करते हैं।

टंगस्टन हाई-स्पीड स्टील्स (टंगस्टन सामग्री 17.5 - 18.5%), स्टेलाइट्स (सीआर, सी, डब्ल्यू एडिटिव्स के साथ कोबाल्ट से), हैस्टलॉज़ (नी पर आधारित स्टेनलेस स्टील्स), साथ ही कई अन्य मिश्र धातुओं का हिस्सा है। टंगस्टन का उपयोग गर्मी प्रतिरोधी और उपकरण मिश्र धातुओं के उत्पादन में एक आधार के रूप में किया जाता है, अर्थात्, फेरोटंगस्टन का उपयोग किया जाता है (W 68-86%, Mo और 7% तक लोहा), जो आसानी से स्कीलाइट या वोल्फ्रामाइट सांद्रता की प्रत्यक्ष कमी से प्राप्त होता है। . टंगस्टन का उपयोग पोबेडा के उत्पादन में किया जाता है। यह एक सुपरहार्ड मिश्र धातु है, जिसमें 80-85% टंगस्टन, 7-14% कोबाल्ट, 5-6% कार्बन होता है। पोबेडिट धातु की प्रक्रिया के साथ-साथ तेल और खनन उद्योगों में भी अनिवार्य है।

फ्लोरोसेंट उपकरणों में मैग्नीशियम और कैल्शियम टंगस्टेट का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अन्य टंगस्टन लवण का उपयोग कमाना और रासायनिक उद्योगों में किया जाता है। टंगस्टन डाइसल्फ़ाइड एक शुष्क उच्च तापमान वाला स्नेहक है जो 500 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर स्थिर होता है। टंगस्टन कांस्य और अन्य टंगस्टन यौगिकों का उपयोग पेंट के निर्माण में किया जाता है। बहुत सारे टंगस्टन यौगिक उत्कृष्ट उत्प्रेरक हैं।

बिजली के लैंप के उत्पादन में, टंगस्टन अपरिहार्य है क्योंकि यह न केवल असामान्य रूप से दुर्दम्य है, बल्कि काफी प्लास्टिक भी है। 3.5 किमी तार के निर्माण के लिए 1 किलो टंगस्टन कच्चे माल के रूप में कार्य करता है। वे। 23,000 60-वाट लैंप के लिए फिलामेंट बनाने के लिए 1 किलो टंगस्टन का उपयोग किया जा सकता है। केवल इस संपत्ति के लिए धन्यवाद, दुनिया भर में विद्युत उद्योग प्रति वर्ष लगभग सौ टन टंगस्टन की खपत करता है।

उत्पादन

टंगस्टन के उत्पादन में पहला चरण अयस्क का संवर्धन है, अर्थात। मुख्य अयस्क द्रव्यमान, अपशिष्ट चट्टान से मूल्यवान घटकों को अलग करना। अन्य भारी धातु अयस्कों के लिए समान लाभकारी विधियों का उपयोग किया जाता है: पीस और प्लवनशीलता, इसके बाद चुंबकीय पृथक्करण (वोल्फ्रामाइट अयस्क) और ऑक्सीडेटिव रोस्टिंग। इस विधि द्वारा प्राप्त सांद्रण को आमतौर पर सोडा की अधिकता से जलाया जाता है, जिससे टंगस्टन घुलनशील अवस्था में आ जाता है, अर्थात। सोडियम वोल्फ्रामाइट को।

इस पदार्थ को प्राप्त करने का एक अन्य तरीका लीचिंग है। टंगस्टन को सोडा के घोल के साथ ऊंचे तापमान पर और दबाव में निकाला जाता है, इसके बाद कैल्शियम टंगस्टन का बेअसर और अवक्षेपण होता है, अर्थात। स्कीलाइट स्कीलाइट इसलिए प्राप्त किया जाता है क्योंकि इससे शुद्ध टंगस्टन ऑक्साइड निकालना काफी आसान होता है।

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

टंगस्टन ऑक्साइड भी क्लोराइड के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। टंगस्टन सांद्र को ऊंचे तापमान पर क्लोरीन गैस से उपचारित किया जाता है। इस मामले में, टंगस्टन क्लोराइड बनते हैं, जो उच्च बनाने की क्रिया द्वारा अन्य क्लोराइड से आसानी से अलग हो जाते हैं। परिणामी क्लोराइड का उपयोग ऑक्साइड प्राप्त करने या उससे तुरंत धातु निकालने के लिए किया जा सकता है।

अगले चरण में, ऑक्साइड और क्लोराइड धात्विक टंगस्टन में परिवर्तित हो जाते हैं। टंगस्टन ऑक्साइड को कम करने के लिए हाइड्रोजन का उपयोग करना सबसे अच्छा है। इस कमी के साथ, धातु सबसे शुद्ध है। ऑक्साइड की कमी एक विशेष ट्यूब भट्ठी में होती है, जहां WO 3 के साथ "नाव" कई तापमान क्षेत्रों से होकर गुजरती है। शुष्क हाइड्रोजन "नाव" की ओर प्रवेश करती है। ऑक्साइड की कमी गर्म (450-600 डिग्री सेल्सियस) और ठंडे क्षेत्रों (750-1100 डिग्री सेल्सियस) में होती है। ठंडे क्षेत्रों में, WO 2 में कमी होती है, और फिर धातु में। जैसे-जैसे समय गर्म क्षेत्र से गुजरता है, पाउडर टंगस्टन के दाने अपना आकार बदलते हैं।

रिकवरी न केवल हाइड्रोजन की आपूर्ति के तहत हो सकती है। अक्सर कोयले का इस्तेमाल किया जाता है। ठोस कम करने वाले एजेंट के कारण उत्पादन सरल होता है, लेकिन इस मामले में तापमान 1300 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाना चाहिए। खुद कोयला और उसमें मौजूद अशुद्धियाँ, टंगस्टन के साथ प्रतिक्रिया करके अन्य यौगिकों के कार्बाइड बनाती हैं। नतीजतन, धातु दूषित है। लेकिन विद्युत उद्योग में केवल उच्च गुणवत्ता वाले टंगस्टन का ही उपयोग किया जाता है। यहाँ तक कि 0.1% लोहे की अशुद्धियाँ भी सबसे पतले तार के निर्माण के लिए टंगस्टन बनाती हैं, क्योंकि। यह बहुत अधिक नाजुक हो जाता है।

क्लोराइड से टंगस्टन का अलगाव पायरोलिसिस पर आधारित है। टंगस्टन और क्लोरीन कुछ यौगिक बनाते हैं। क्लोरीन की अधिकता उन सभी को WCl6 में परिवर्तित करने की अनुमति देती है, और यह बदले में, 1600 ° C के तापमान पर क्लोरीन और टंगस्टन में विघटित हो जाती है। यदि हाइड्रोजन मौजूद है, तो प्रक्रिया 1000 डिग्री सेल्सियस से शुरू होती है।

इस प्रकार टंगस्टन को पाउडर के रूप में प्राप्त किया जाता है, जिसे बाद में हाइड्रोजन की एक धारा में उच्च तापमान पर दबाया जाता है। दबाने का पहला चरण (लगभग 1100-1300 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करना) एक भंगुर झरझरा पिंड पैदा करता है। फिर दबाव जारी रहता है, और तापमान लगभग टंगस्टन के गलनांक तक बढ़ने लगता है। ऐसे वातावरण में धातु ठोस होने लगती है और धीरे-धीरे अपने गुणों और गुणों को प्राप्त कर लेती है।

औद्योगिक रूप से उत्पादित टंगस्टन का औसतन 30% पुनर्नवीनीकरण टंगस्टन है। टंगस्टन स्क्रैप, चूरा, छीलन और पाउडर को ऑक्सीकृत किया जाता है और अमोनियम पैराटुंगस्टेट में परिवर्तित किया जाता है। एक नियम के रूप में, स्टील काटने के स्क्रैप का निपटान उसी स्टील्स का उत्पादन करने वाले उद्यम में किया जाता है। इलेक्ट्रोड, गरमागरम लैंप और रसायनों से स्क्रैप लगभग कभी भी पुनर्नवीनीकरण नहीं किया जाता है।

रूसी संघ में, टंगस्टन उत्पादों का उत्पादन यहां किया जाता है: स्कोपिंस्की हाइड्रोमेटेलर्जिकल प्लांट मेटलर्ज, व्लादिकाव्काज़ प्लांट पोबेडिट, नालचिक हाइड्रोमेटेलर्जिकल प्लांट, किरोवग्राद हार्ड अलॉय प्लांट, इलेक्ट्रोस्टल, चेल्याबिंस्क इलेक्ट्रोमेटेलर्जिकल प्लांट।

भौतिक गुण

टंगस्टन एक हल्के भूरे रंग की धातु है। इसमें कार्बन को छोड़कर किसी भी ज्ञात तत्व का उच्चतम गलनांक होता है। इस सूचक का मान लगभग 3387 से 3422 डिग्री सेल्सियस के बीच होता है। उच्च तापमान तक पहुंचने पर टंगस्टन में उत्कृष्ट यांत्रिक गुण होते हैं; सभी धातुओं के बीच, टंगस्टन में विस्तार के गुणांक के रूप में ऐसे संकेतक का सबसे कम मूल्य होता है।

टंगस्टन सबसे भारी धातुओं में से एक है, इसका घनत्व 19250 किग्रा / मी 3 है। धातु में एक घन शरीर-केंद्रित जाली पैरामीटर a = 0.31589 एनएम है। 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, टंगस्टन की विद्युत चालकता चांदी के लिए समान संकेतक के मूल्य का केवल 28% है (चांदी किसी भी अन्य धातु की तुलना में बेहतर प्रवाहित होती है)। शुद्ध टंगस्टन को संसाधित करना बहुत आसान है, लेकिन यह अपने शुद्ध रूप में दुर्लभ है, अधिक बार इसमें कार्बन और ऑक्सीजन की अशुद्धियाँ होती हैं, जिसके कारण इसे अपनी प्रसिद्ध कठोरता मिलती है। 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर धातु का विद्युत प्रतिरोध 5.5 * 10 -4, 2700 डिग्री सेल्सियस - 90.4 * 10 -4 के तापमान पर होता है।

टंगस्टन अन्य सभी धातुओं से अपनी विशेष अचूकता, भारीपन और कठोरता में भिन्न होता है। इस धातु का घनत्व समान सीसे से लगभग दोगुना या 1.7 गुना है। लेकिन तत्व का परमाणु द्रव्यमान, इसके विपरीत, कम है और 184 बनाम 207 है।

टंगस्टन के तन्यता और संपीड़न मोडुली के मूल्य असामान्य रूप से अधिक हैं, तापमान रेंगना प्रतिरोध बहुत बड़ा है, धातु में उच्च विद्युत और तापीय चालकता है। टंगस्टन में काफी उच्च गुणांक होता है इलेक्ट्रॉनिक उत्सर्जन, जो कुछ अन्य धातुओं के आक्साइड के साथ तत्व को मिश्रधातु बनाकर काफी सुधार किया जा सकता है।

परिणामी टंगस्टन का रंग काफी हद तक इसके उत्पादन की विधि पर निर्भर करता है। फ्यूज्ड टंगस्टन एक चमकदार ग्रे धातु है जो प्लैटिनम की तरह दिखती है। टंगस्टन पाउडर ग्रे, गहरा ग्रे और यहां तक ​​कि काला भी हो सकता है: पाउडर के दाने जितने छोटे होंगे, वह उतना ही गहरा होगा।

टंगस्टन में उच्च प्रतिरोध होता है: कमरे के तापमान पर यह हवा में नहीं बदलता है; जब तापमान लाल गर्मी तक पहुँच जाता है, तो धातु धीरे-धीरे ऑक्सीकरण करना शुरू कर देती है, जिससे टंगस्टिक एनहाइड्राइड निकलता है। टंगस्टन सल्फ्यूरिक, हाइड्रोफ्लोरिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड में लगभग अघुलनशील है। एक्वा रेजिया और नाइट्रिक एसिड में, धातु सतह से ऑक्सीकृत होती है। हाइड्रोफ्लोरिक और नाइट्रिक एसिड के मिश्रण में होने के कारण, टंगस्टन घुल जाता है, जिससे टंगस्टिक एसिड बनता है। सभी टंगस्टन यौगिकों में से, सबसे व्यावहारिक लाभ हैं: टंगस्टन एनहाइड्राइड या टंगस्टन ट्रायऑक्साइड, सामान्य सूत्र ME2WOX के साथ पेरोक्साइड, टंगस्टन, कार्बन, सल्फर और हैलोजन के साथ यौगिक।

प्रकृति में पाए जाने वाले टंगस्टन में 5 स्थिर समस्थानिक होते हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या 186.184, 183, 182, 181 होती है। 184 की द्रव्यमान संख्या के साथ सबसे आम समस्थानिक इसका हिस्सा 30.64% है। तत्व संख्या 74 के कृत्रिम रेडियोधर्मी समस्थानिकों के पूरे सापेक्ष सेट में, केवल तीन व्यावहारिक महत्व के हैं: टंगस्टन -181 (इसका आधा जीवन 145 दिन है), टंगस्टन -185 (इसका आधा जीवन 74.5 दिन है), टंगस्टन -187 (इसका आधा जीवन आधा जीवन 23.85 घंटे है)। इन सभी समस्थानिकों का निर्माण के भीतर होता है नाभिकीय रिएक्टर्सएक प्राकृतिक मिश्रण के न्यूट्रॉन के साथ टंगस्टन समस्थानिकों की गोलाबारी की प्रक्रिया में।

टंगस्टन की संयोजकता में परिवर्तनशील चरित्र होता है - 2 से 6 तक, सबसे स्थिर हेक्सावलेंट टंगस्टन होता है, एक रासायनिक तत्व के त्रि- और द्विसंयोजक यौगिक अस्थिर होते हैं और उनका कोई व्यावहारिक मूल्य नहीं होता है। टंगस्टन परमाणु की त्रिज्या 0.141 एनएम है।

विनोग्रादोव के अनुसार पृथ्वी की पपड़ी में टंगस्टन का क्लार्क 0.00013 g/t है। रचना में इसकी औसत सामग्री चट्टानों, ग्राम/टन: अल्ट्राबेसिक - 0.00001, बेसिक - 0.00007, मध्यम - 0.00012, खट्टा - 0.00019।

रासायनिक गुण

टंगस्टन इससे प्रभावित नहीं होता है: एक्वा रेजिया, सल्फ्यूरिक, हाइड्रोक्लोरिक, हाइड्रोफ्लोरिक और नाइट्रिक एसिड, सोडियम हाइड्रॉक्साइड का एक जलीय घोल, पारा, पारा वाष्प, अमोनिया (700 ° C तक), वायु और ऑक्सीजन (400 ° C तक), हाइड्रोजन, पानी, हाइड्रोजन क्लोराइड (600 डिग्री सेल्सियस तक), कार्बन मोनोऑक्साइड (800 डिग्री सेल्सियस तक), नाइट्रोजन।

पहले से ही थोड़ा गर्म होने के बाद, सूखा फ्लोरीन बारीक विभाजित टंगस्टन के साथ मिलना शुरू हो जाता है। नतीजतन, हेक्साफ्लोराइड बनता है (सूत्र WF 6) - यह एक बहुत ही दिलचस्प पदार्थ है जिसमें 2.5 ° C का गलनांक और 19.5 ° C का क्वथनांक होता है। क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया के बाद, एक समान यौगिक बनता है, लेकिन प्रतिक्रिया केवल 600 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर संभव है। डब्ल्यूसी 16, स्टील ब्लू क्रिस्टल, 275 डिग्री सेल्सियस पर पिघलता है और 347 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है। टंगस्टन आयोडीन और ब्रोमीन के साथ कमजोर रूप से स्थिर यौगिक बनाता है: टेट्रा- और डायोडाइड, पेंटा- और डाइब्रोमाइड।

उच्च तापमान पर, टंगस्टन सेलेनियम, सल्फर, नाइट्रोजन, बोरॉन, टेल्यूरियम, सिलिकॉन और कार्बन के साथ संयोजन कर सकता है। इनमें से कुछ यौगिक उल्लेखनीय रूप से कठोर हैं, साथ ही साथ अन्य उत्कृष्ट गुण भी हैं।

कार्बोनिल (सूत्र W(CO) 6) में विशेष रुचि है। यहाँ टंगस्टन कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ संयोजित होता है, और इसलिए, इसकी संयोजकता शून्य होती है। टंगस्टन कार्बोनिल का उत्पादन होता है विशेष स्थिति, इसलिये वह अत्यंत अस्थिर है। 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, यह रंगहीन क्रिस्टल के रूप में एक विशेष समाधान से मुक्त होता है; 50 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचने के बाद, कार्बोनिल उच्च स्तर पर होता है; 100 डिग्री सेल्सियस पर, यह पूरी तरह से विघटित हो जाता है। लेकिन यह इस यौगिक के लिए धन्यवाद है कि घने और कठोर टंगस्टन कोटिंग्स (शुद्ध टंगस्टन से) प्राप्त की जा सकती हैं। टंगस्टन के कई यौगिक, जैसे टंगस्टन ही, बहुत सक्रिय होते हैं। उदाहरण के लिए, टंगस्टन ऑक्साइड टंगस्टन ऑक्साइड WO 3 में पोलीमराइज़ करने की क्षमता होती है। इस मामले में, तथाकथित हेटरोपॉलीकंपाउंड्स (उनके अणुओं में 50 से अधिक परमाणु हो सकते हैं) और आइसोपोलीकंपाउंड बनते हैं।

टंगस्टन ऑक्साइड (VI) WO 3 एक हल्का पीला क्रिस्टलीय पदार्थ है जो गर्म होने पर नारंगी हो जाता है। ऑक्साइड का गलनांक 1473°C और क्वथनांक 1800°C होता है। इसके अनुरूप टंगस्टिक एसिड स्थिर नहीं है, पानी के घोल में डाइहाइड्रेट अवक्षेपित हो जाता है, जबकि यह पानी के एक अणु को 70 से 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर और दूसरा अणु 180 से 350 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर खो देता है। .

टंगस्टिक एसिड के आयन पॉलीकंपाउंड बनाते हैं। सांद्र अम्लों के साथ अभिक्रिया के परिणामस्वरूप मिश्रित एनहाइड्राइड बनते हैं:

12WO 3 + एच 3 पीओ 4 \u003d एच 3।

टंगस्टन ऑक्साइड और धातु सोडियम की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक गैर-स्टोइकोमेट्रिक सोडियम टंगस्टन प्राप्त होता है, जिसे "टंगस्टन कांस्य" कहा जाता है:

डब्ल्यूओ 3 + एक्सएनए = ना एक्स डब्ल्यूओ 3।

हाइड्रोजन के साथ टंगस्टन ऑक्साइड को कम करने की प्रक्रिया में, अलगाव के दौरान हाइड्रेटेड ऑक्साइड प्राप्त होते हैं, मिश्रित ऑक्सीकरण अवस्था होने पर, उन्हें "टंगस्टन ब्लू" कहा जाता है:

डब्ल्यूओ 3-एन (ओएच) एन, एन = 0.5–0.1।

डब्ल्यूओ 3 + जेडएन + एचसीएल = ("नीला"), डब्ल्यू 2 ओ 5 (ओएच) (भूरा)

टंगस्टन (VI) ऑक्साइड में एक मध्यवर्ती है निर्माण प्रक्रियाटंगस्टन और उसके यौगिक। यह कुछ सिरेमिक पिगमेंट और औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण हाइड्रोजनीकरण उत्प्रेरक का एक घटक है।

WCl 6 - उच्चतम टंगस्टन क्लोराइड, क्लोरीन, फ्लोरीन या कार्बन टेट्राक्लोराइड के साथ धातु टंगस्टन या टंगस्टन ऑक्साइड के परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप बनता है। एल्यूमीनियम के साथ टंगस्टन क्लोराइड की कमी के बाद, कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ टंगस्टन कार्बोनिल बनता है:

WCl 6 + 2Al + 6CO = + 2AlCl 3 (ईथर में)

टंगस्टन is आग रोक धातु . इसके ब्रांड की अपनी किस्में हैं, जिनमें से प्रत्येक की अपनी विशेषताएं हैं। मेंडेलीव की आवर्त सारणी में यह तत्व 74 वें नंबर पर है और इसका रंग हल्का ग्रे है। इसका गलनांक 3380 डिग्री होता है। इसके मुख्य गुण रैखिक विस्तार, विद्युत प्रतिरोध, गलनांक और घनत्व के गुणांक हैं।

टंगस्टन के गुण और ग्रेड

टंगस्टन के अपने यांत्रिक और भौतिक गुण हैं, साथ ही साथ कई प्रकार के ग्रेड भी हैं।

प्रति भौतिक गुणशामिल:

यांत्रिक विशेषताएं:

• सापेक्ष बढ़ाव - 0%।
• तन्य शक्ति - 800−1100 एमपीए।
• पॉसों का अनुपात 0.29।
• कतरनी मापांक - 151.0 GPa।
• लोच का मापांक - 415.0 GPa।

यह धातु 2 हजार डिग्री पर भी कम वाष्पीकरण दर और एक बहुत बड़े क्वथनांक - 5900 डिग्री से प्रतिष्ठित है। इस सामग्री के उपयोग को सीमित करने वाले गुण कम ऑक्सीकरण प्रतिरोध, उच्च भंगुरता और उच्च घनत्व हैं। यह स्टील जैसा दिखता है। उच्च शक्ति मिश्र धातुओं का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है। इसे गर्म करने के बाद ही संसाधित किया जा सकता है। हीटिंग तापमान इस बात पर निर्भर करता है कि आप किस प्रसंस्करण विधि को करने जा रहे हैं।

टंगस्टन के निम्नलिखित ग्रेड हैं:

आवेदन क्षेत्र

अपने अद्वितीय गुणों के कारण, टंगस्टन का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। उद्योग में, इसका उपयोग शुद्ध रूप में और मिश्र धातुओं में किया जाता है।

मुख्य अनुप्रयोगहैं:

आग रोक टंगस्टन की उत्पादन प्रक्रिया

इस सामग्री को एक दुर्लभ धातु के रूप में वर्गीकृत किया गया है। यह अपेक्षाकृत कम मात्रा में खपत और उत्पादन के साथ-साथ पृथ्वी की पपड़ी में कम प्रसार की विशेषता है। कोई नहीं दुर्लभ धातुकच्चे माल से वसूली से प्राप्त नहीं होते हैं। प्रारंभ में, इसे एक रासायनिक यौगिक में संसाधित किया जाता है। और किसी भी दुर्लभ धातु अयस्क को प्रसंस्करण से पहले अतिरिक्त संवर्धन के अधीन किया जाता है।

दुर्लभ धातु प्राप्त करने के तीन मुख्य चरण हैं:

1. अयस्क का अपघटन। निकाले गए धातु को संसाधित कच्चे माल के थोक से अलग किया जाता है। यह अवक्षेप या घोल में केंद्रित होता है।
2. रासायनिक रूप से शुद्ध यौगिक प्राप्त करना। इसका अलगाव और शुद्धिकरण।
3. परिणामी यौगिक से एक धातु को पृथक किया जाता है। इस प्रकार, अशुद्धियों के बिना शुद्ध सामग्री प्राप्त की जाती है।

टंगस्टन प्राप्त करने की प्रक्रिया में भी कई चरण हैं. प्रारंभिक कच्चा माल स्कीलाइट और वोल्फ्रामाइट है। आमतौर पर, उनकी संरचना में 0.2 से 2% टंगस्टन होता है।

1. इलेक्ट्रोस्टैटिक या चुंबकीय पृथक्करण, प्लवनशीलता, गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करके अयस्क संवर्धन किया जाता है। नतीजतन, एक टंगस्टन सांद्रण प्राप्त होता है, जिसमें लगभग 55-65% टंगस्टन एनहाइड्राइड होता है। उनमें अशुद्धियों की उपस्थिति भी नियंत्रित होती है: बिस्मथ, सुरमा, तांबा, टिन, आर्सेनिक, सल्फर, फास्फोरस।
2. टंगस्टन एनहाइड्राइड प्राप्त करना। यह धातु टंगस्टन या उसके कार्बाइड के निर्माण के लिए एक कच्चा माल है। ऐसा करने के लिए, कई प्रक्रियाएं की जाती हैं, जैसे: केक और मिश्र धातु की लीचिंग, सांद्रता का अपघटन, टंग्स्टिक तकनीकी एसिड का उत्पादन, और अन्य। इन क्रियाओं के परिणामस्वरूप, एक ऐसा उत्पाद प्राप्त किया जाना चाहिए जिसमें 99.9% टंगस्टन ट्राइऑक्साइड हो।
3. चूर्ण प्राप्त करना। पाउडर के रूप में, एनहाइड्राइड से शुद्ध धातु प्राप्त की जा सकती है। इसके लिए कार्बन या हाइड्रोजन से अपचयन किया जाता है। कार्बन की कमी कम बार-बार की जाती है क्योंकि एनहाइड्राइड कार्बाइड से संतृप्त होता है और इससे धातु की भंगुरता और खराब प्रसंस्करण होता है। पाउडर प्राप्त करते समय, विशेष तरीकों का उपयोग किया जाता है जो आपको अनाज, ग्रैनुलोमेट्रिक और रासायनिक रचनाओं के आकार और आकार को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं।
4. कॉम्पैक्ट टंगस्टन प्राप्त करना। मूल रूप से, सिल्लियां या छड़ के रूप में, यह अर्द्ध-तैयार उत्पादों के निर्माण के लिए एक रिक्त है: टेप, छड़, तार, और अन्य।

टंगस्टन उत्पाद

टंगस्टन का उपयोग अर्थव्यवस्था के लिए आवश्यक कई वस्तुओं को बनाने के लिए किया जाता है, जैसे तार, छड़ और अन्य।

सलाखों

इस दुर्दम्य सामग्री से बने सबसे आम उत्पादों में से एक टंगस्टन छड़ है। इसके निर्माण के लिए प्रारंभिक सामग्री एक छड़ है।

एक छड़ से एक छड़ प्राप्त करने के लिए, इसे एक रोटरी फोर्जिंग मशीन का उपयोग करके जाली बनाया जाता है।

गर्म होने पर फोर्जिंग की जाती है, क्योंकि यह धातु कमरे के तापमान पर बहुत भंगुर होती है। फोर्जिंग में कई चरण होते हैं। प्रत्येक बाद की सलाखों पर, छोटे व्यास प्राप्त होते हैं।

पहले चरण में, छड़ें प्राप्त की जाती हैं जिनका व्यास 7 मिलीमीटर तक होगा यदि छड़ की लंबाई 10 से 15 सेंटीमीटर है। फोर्जिंग के दौरान वर्कपीस का तापमान 1450-1500 डिग्री होना चाहिए। हीटिंग सामग्री आमतौर पर मोलिब्डेनम है। दूसरे चरण के बाद, सलाखों का व्यास 4.5 मिलीमीटर तक होगा। इसके उत्पादन के दौरान रॉड का तापमान लगभग 1250-1300 डिग्री होता है। अगले चरण में, सलाखों का व्यास 2.75 मिलीमीटर तक होगा।

VCh और VA ग्रेड के बार्स ग्रेड VI, VL और VT की तुलना में कम तापमान पर निर्मित होते हैं।

यदि वर्कपीस को पिघलाकर प्राप्त किया गया था, तो गर्म फोर्जिंग नहीं की जाती है। यह इस तथ्य के कारण है कि इस तरह के सिल्लियों में एक मोटे क्रिस्टलीय संरचना होती है। गर्म फोर्जिंग का उपयोग करते समय, फ्रैक्चर और दरारें दिखाई दे सकती हैं।

इस दशा में टंगस्टन सिल्लियांगर्म डबल दबाने के अधीन (विरूपण की अनुमानित डिग्री 90%)। पहला दबाव 1800-1900 डिग्री के तापमान पर किया जाता है, और दूसरा - 1350-1500। उसके बाद, उनसे टंगस्टन की छड़ें प्राप्त करने के लिए रिक्त स्थान को गर्म जाली से बनाया जाता है।

इन उत्पादों का उपयोग कई उद्योगों में किया जाता है। सबसे आम में से एक गैर-उपभोज्य इलेक्ट्रोड वेल्डिंग है। उनके लिए, वीएल, वीएल और वीटी ग्रेड से बनी छड़ें उपयुक्त हैं। ग्रेड एमवी, वीआर और वीए से बनी छड़ें हीटर के रूप में उपयोग की जाती हैं। इनका उपयोग भट्टियों में किया जाता है, जिसका तापमान वैक्यूम, अक्रिय गैस या हाइड्रोजन वातावरण में 3 हजार डिग्री तक पहुंच सकता है। टंगस्टन छड़ का उपयोग गैस-चार्जिंग और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ-साथ रेडियो ट्यूबों के लिए कैथोड के रूप में किया जा सकता है।

इलेक्ट्रोड

वेल्डिंग के लिए आवश्यक मुख्य घटकों में से एक वेल्डिंग इलेक्ट्रोड हैं। चाप वेल्डिंग में, वे सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। यह वेल्डिंग के तापीय वर्ग से संबंधित है, जिसमें तापीय ऊर्जा के कारण पिघलने का कार्य किया जाता है। स्वचालित, अर्ध-स्वचालित या मैनुअल आर्क वेल्डिंग सबसे आम है। एक वोल्टीय चाप बनाया जाता है तापीय ऊर्जा, जो उत्पाद और इलेक्ट्रोड के बीच स्थित है। धातु के वाष्प, गैसों के आयनित वातावरण में एक चाप को एक स्थिर शक्तिशाली विद्युत आवेश कहा जाता है। एक चाप बनाने के लिए, इलेक्ट्रोड वेल्डिंग साइट पर विद्युत प्रवाह का संचालन करता है।

वेल्डिंग इलेक्ट्रोड को वायर रॉड कहा जाता है, जिस पर एक लेप लगाया जाता है (वेरिएंट बिना कोटिंग के भी संभव हैं)। वेल्डिंग के लिए कई अलग-अलग इलेक्ट्रोड हैं। उन्हें पहचानव्यास, लंबाई, रासायनिक संरचना हैं। कुछ मिश्र धातुओं या धातुओं की वेल्डिंग के लिए विभिन्न इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाता है। सबसे महत्वपूर्ण प्रकार का वर्गीकरण इलेक्ट्रोड का गैर-उपभोज्य और उपभोज्य में विभाजन है।

वेल्डिंग उपभोज्य इलेक्ट्रोडवेल्डिंग के दौरान, उन्हें पिघलाया जाता है, उनकी धातु, साथ में पिघले हुए हिस्से की धातु को वेल्ड किया जाता है, वेल्ड पूल की भरपाई करता है। ऐसे इलेक्ट्रोड तांबे और स्टील से बने होते हैं।

लेकिन गैर-उपभोज्य इलेक्ट्रोड वेल्डिंग के दौरान पिघलते नहीं हैं। इनमें टंगस्टन और कार्बन इलेक्ट्रोड शामिल हैं। वेल्डिंग करते समय, एक भराव सामग्री की आपूर्ति करना आवश्यक होता है जो पिघलता है और वेल्डेड तत्व की पिघली हुई सामग्री के साथ एक वेल्ड पूल बनाता है। इन उद्देश्यों के लिए, मुख्य रूप से वेल्डिंग रॉड या तार का उपयोग किया जाता है। वेल्डिंग इलेक्ट्रोड uncoated और लेपित किया जा सकता है। कवर नाटक महत्वपूर्ण भूमिका. इसके घटक कुछ गुणों और संरचना के वेल्ड धातु के उत्पादन को सुनिश्चित कर सकते हैं, पिघली हुई धातु को हवा के प्रभाव और स्थिर चाप जलने से बचा सकते हैं।

कोटिंग में घटक डीऑक्सीडाइजिंग, स्लैग-फॉर्मिंग, गैस-फॉर्मिंग, स्टेबिलाइजिंग या अलॉयिंग हो सकते हैं। कोटिंग सेल्युलोसिक, बेसिक, रूटाइल या अम्लीय हो सकती है।

टंगस्टन इलेक्ट्रोड का उपयोग अलौह धातुओं, साथ ही उनके मिश्र धातुओं, उच्च मिश्र धातु स्टील्स को वेल्डिंग करने के लिए किया जाता है। अच्छा टंगस्टन इलेक्ट्रोड शिक्षा के लिए उपयुक्त है वेल्डबढ़ी हुई ताकत, जबकि भागों में एक अलग रासायनिक संरचना हो सकती है।

टंगस्टन उत्पाद बहुत उच्च गुणवत्ता वाले हैं और कई उद्योगों में अपना आवेदन पाया है, कुछ में वे बस अपूरणीय हैं।

रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय

SEVERSKY तकनीकी संस्थान - शाखा

संघीय राज्य स्वायत्त शैक्षणिक संस्थान

उच्च व्यावसायिक शिक्षा

"राष्ट्रीय अनुसंधान परमाणु विश्वविद्यालय" एमईपीएचआई "

ChiTMSE विभाग

टंगस्टन

अनुशासन पर सार

"तत्वों के रसायन विज्ञान पर चयनित अध्याय"

छात्र जीआर। डी-143

एंड्रोसोव वी. ओ.

"____" ___________ 2014

जाँच

ChiTMSE विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर

बेज्रुकोवा एस.ए.

"____" _________ 2014

सेवरस्क 2014

परिचय

नाम की उत्पत्ति का इतिहास

रसीद

भौतिक गुण

रासायनिक गुण

1. आवेदन पत्र

   1. धातु टंगस्टन

      टंगस्टन यौगिक

जैविक भूमिका

निष्कर्ष

ग्रन्थसूची

परिचय

टंगस्टन एक रासायनिक तत्व है जिसका परमाणु क्रमांक 74 डी। आई। मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी में है, जिसे प्रतीक डब्ल्यू (लैट। वोल्फ्रामियम) द्वारा दर्शाया गया है। सामान्य परिस्थितियों में, यह एक कठोर, चमकदार, सिल्वर-ग्रे संक्रमण धातु है।

टंगस्टन धातुओं में सबसे अधिक दुर्दम्य है। केवल अधातु तत्व, कार्बन का गलनांक अधिक होता है। मानक परिस्थितियों में, रासायनिक रूप से प्रतिरोधी।

नाम की उत्पत्ति का इतिहास

वुल्फ्रामियम नाम को खनिज वुल्फ्रामाइट से तत्व में स्थानांतरित किया गया था, जिसे 16 वीं शताब्दी के रूप में जाना जाता है। "भेड़िया फोम" कहा जाता है - लैटिन में "स्पुमा लुपी", या जर्मन में "वुल्फ रहम"। नाम इस तथ्य के कारण था कि टंगस्टन, टिन अयस्क के साथ, टिन के गलाने में हस्तक्षेप करता था, इसे स्लैग के फोम में बदल देता था ("यह भेड़ की तरह टिन को भस्म कर देता है")।

वर्तमान में, संयुक्त राज्य अमेरिका, ग्रेट ब्रिटेन और फ्रांस में, "टंगस्टन" (स्वीडिश टंग स्टेन - "भारी पत्थर") नाम का उपयोग टंगस्टन के लिए किया जाता है।

1781 में, प्रसिद्ध स्वीडिश रसायनज्ञ स्कील ने नाइट्रिक एसिड के साथ खनिज स्कीलाइट का इलाज करते हुए एक पीला "भारी पत्थर" (टंगस्टन ट्रायऑक्साइड) प्राप्त किया। 1783 में, स्पेनिश रसायनज्ञ, एलुअर्ड भाइयों ने सैक्सन खनिज वुल्फ्रामाइट से अमोनिया और धातु में घुलनशील एक नई धातु के पीले ऑक्साइड दोनों को प्राप्त करने की सूचना दी। उसी समय, भाइयों में से एक, फॉस्टो, 1781 में स्वीडन में था और उसने शीले के साथ संचार किया। स्कील ने टंगस्टन की खोज का दावा नहीं किया, और एलुअर्ड भाइयों ने उनकी प्राथमिकता पर जोर नहीं दिया।

रसीद

वोल्फ्रामाइट और स्कीलाइट सांद्र (50-60% WO 3) टंगस्टन के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में काम करते हैं।

फेरोटंगस्टन (65-80% टंगस्टन के साथ लोहे का एक मिश्र धातु) सीधे सांद्रों से पिघलाया जाता है, जिसका उपयोग इस्पात उत्पादन में किया जाता है; टंगस्टन, इसकी मिश्र धातुओं और यौगिकों को प्राप्त करने के लिए, टंगस्टन एनहाइड्राइड को सांद्र से पृथक किया जाता है।

उद्योग में, WO 3 प्राप्त करने के लिए कई विधियों का उपयोग किया जाता है:

1. स्कीलाइट सांद्रता 180-200 डिग्री सेल्सियस (सोडियम टंगस्टेट का एक तकनीकी समाधान प्राप्त होता है) या हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एक तकनीकी टंगस्टिक एसिड प्राप्त होता है) पर सोडा समाधान के साथ आटोक्लेव में विघटित हो जाते हैं:

1. सीएडब्ल्यूओ 4 (टीवी) + ना 2 सीओ 3 (एल) = ना 2 डब्ल्यूओ 4 (एल) + सीएसीओ 3 (टीवी)

2. सीएडब्ल्यूओ 4 (टीवी) + 2 एचसीएल (एल) \u003d एच 2 डब्ल्यूओ 4 (टीवी) + सीएसीएल 2 (समाधान)।

वोल्फ्रामाइट सांद्र या तो 800-900 डिग्री सेल्सियस पर सोडा के साथ सिंटरिंग द्वारा विघटित हो जाते हैं, इसके बाद पानी के साथ Na 2 WO 4 की लीचिंग या गर्म होने पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल से उपचार किया जाता है। जब क्षारीय एजेंटों (सोडा या कास्टिक सोडा) द्वारा विघटित किया जाता है, तो Na 2 WO 4 का एक घोल बनता है, जो अशुद्धियों से दूषित होता है। उनके विलयन से अलग होने के बाद H 2 WO 4 उत्सर्जित करें। मोटे, आसानी से फिल्टर करने योग्य और धोने योग्य अवक्षेप प्राप्त करने के लिए, CaWO 4 को पहले Na 2 WO 4 घोल से अवक्षेपित किया जाता है, जिसे बाद में हाइड्रोक्लोरिक एसिड से विघटित किया जाता है। सूखे एच 2 डब्ल्यूओ 4 में 0.2 - 0.3% अशुद्धियाँ होती हैं।

एच 2 डब्ल्यूओ 4 को 700-800 डिग्री सेल्सियस पर शांत करने से, डब्ल्यूओ 3 प्राप्त होता है, और इससे कठोर मिश्र धातु प्राप्त होती है।

2. धातु टंगस्टन के उत्पादन के लिए, H 2 WO 4 को अमोनिया विधि द्वारा अतिरिक्त रूप से शुद्ध किया जाता है - अमोनिया में घोलकर और अमोनियम पैराटुंगस्टेट 5 (NH 4) 2 O 12WO 3 nH 2 O को क्रिस्टलीकृत करके। इस नमक को शांत करने से शुद्ध WO 3 मिलता है।

3. टंगस्टन पाउडर को 700-850 डिग्री सेल्सियस पर ट्यूबलर इलेक्ट्रिक भट्टियों में हाइड्रोजन (और कठोर मिश्र धातुओं के उत्पादन में - कार्बन के साथ) के साथ WO 3 को कम करके प्राप्त किया जाता है। सेरमेट विधि द्वारा पाउडर से कॉम्पैक्ट धातु प्राप्त की जाती है, अर्थात 3000-5000 (किलो * एस / सेमी 2) के दबाव में स्टील के सांचों में दबाकर और दबाए गए रिक्त स्थान - छड़ का ताप उपचार। गर्मी उपचार का अंतिम चरण - हाइड्रोजन वातावरण में रॉड के माध्यम से विद्युत प्रवाह को सीधे विशेष उपकरणों में लगभग 3000 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है। नतीजतन, टंगस्टन प्राप्त होता है, जो गर्म होने पर दबाव उपचार (फोर्जिंग, ड्राइंग, रोलिंग, आदि) के लिए अच्छी तरह से उधार देता है।

भौतिक गुण

टंगस्टन उच्चतम सिद्ध गलनांक और क्वथनांक के साथ एक चमकदार हल्के भूरे रंग की धातु है (यह माना जाता है कि सीबोर्गियम और भी अधिक दुर्दम्य है, लेकिन अभी तक यह दृढ़ता से नहीं कहा जा सकता है - सीबोर्गियम का जीवनकाल बहुत छोटा है)। गलनांक - 3695 K (3422 °C), 5828 K (5555 °C) पर उबलता है। शुद्ध टंगस्टन का घनत्व 19.25 g/cm³ है। इसमें पैरामैग्नेटिक गुण होते हैं। ब्रिनेल कठोरता 488 किग्रा/मिमी², विद्युत प्रतिरोधकता 20 °C - 55·10−9 ओम·m, 2700°C - 904·10−9 ओम·m पर। यह फोर्जिंग के लिए अच्छी तरह से उधार देता है और इसे एक पतले धागे में खींचा जा सकता है।

रासायनिक गुण

इसकी संयोजकता II, III और VI है। सबसे स्थिर वैलेंस टंगस्टन VI है। टंगस्टन के II, III वैलेंस यौगिक अस्थिर हैं और इनका कोई व्यावहारिक महत्व नहीं है।

सामान्य परिस्थितियों में टंगस्टन रासायनिक रूप से स्थिर होता है। 400-500°C पर वायु में ऑक्सीकृत होकर WO 3 हो जाता है। जल वाष्प इसे 600°C से ऊपर WO 3 में गहन रूप से ऑक्सीकृत कर देता है। हलोजन, सल्फर, कार्बन, सिलिकॉन, बोरॉन उच्च तापमान पर टंगस्टन के साथ परस्पर क्रिया करते हैं (पाउडर टंगस्टन के साथ फ्लोरीन - कमरे के तापमान पर)। टंगस्टन हाइड्रोजन के साथ गलनांक तक प्रतिक्रिया नहीं करता है; 1500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर नाइट्रोजन के साथ नाइट्राइड बनता है। सामान्य परिस्थितियों में, टंगस्टन हाइड्रोक्लोरिक, सल्फ्यूरिक, नाइट्रिक और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के साथ-साथ एक्वा रेजिया के लिए प्रतिरोधी है; 100 डिग्री सेल्सियस पर, उनके साथ कमजोर रूप से बातचीत करता है; हाइड्रोफ्लोरिक और नाइट्रिक एसिड के मिश्रण में तेजी से घुल जाता है।

क्षार के घोल में, गर्म होने पर, टंगस्टन थोड़ा घुल जाता है, और पिघले हुए क्षार में हवा या ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में - जल्दी से; इस मामले में, टंगस्टेट बनते हैं।

टंगस्टन चार ऑक्साइड बनाता है:

उच्च - WO 3 (टंगस्टन एनहाइड्राइड),

निचला - WO 2 और

दो मध्यवर्ती W 10 O 29 और W 4 O 11.

टंगस्टिक एनहाइड्राइड एक नींबू-पीला क्रिस्टलीय पाउडर है जो टंगस्टेट बनाने के लिए क्षार के घोल में घुल जाता है। जब इसे हाइड्रोजन के साथ कम किया जाता है, तो निम्न ऑक्साइड और टंगस्टन क्रमिक रूप से बनते हैं।

टंगस्टिक एनहाइड्राइड टंगस्टिक एसिड एच 2 डब्ल्यूओ 4 से मेल खाती है - एक पीला पाउडर, पानी और एसिड में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील। जब यह क्षार और अमोनिया के घोल के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो टंगस्टेट के घोल बनते हैं। 188°C पर H 2 WO 4 विघटित होकर WO 3 और जल बनाता है।

क्लोरीन के साथ, टंगस्टन क्लोराइड और ऑक्सीक्लोराइड की एक श्रृंखला बनाता है। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण: WCl 6 (tmelt 275°C, tbp 348°C) और WO 2 Cl 2 (tmelt 266°C, sublimates 300°C ऊपर), टंगस्टन एनहाइड्राइड की उपस्थिति में क्लोरीन की क्रिया द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। कोयले की।

सल्फर के साथ, टंगस्टन दो सल्फाइड WS 2 और WS 3 बनाता है।

टंगस्टन कार्बाइड्स WC (tmelt 2900°C) और W 2C (tmelt 2750°C) हार्ड रिफ्रैक्टरी कंपाउंड हैं; 1000-1500°C . पर कार्बन के साथ टंगस्टन की अन्योन्य क्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है

आइसोटोप

प्राकृतिक टंगस्टन में पाँच समस्थानिक (180 W, 182 W, 183 W, 184 W और 186 W) होते हैं। अन्य 30 रेडियोन्यूक्लाइड कृत्रिम रूप से बनाए और पहचाने गए हैं (तालिका 1)। 2003 में, 180 डब्ल्यू की α-गतिविधि के कारण प्राकृतिक टंगस्टन की अत्यंत कमजोर रेडियोधर्मिता की खोज की गई (लगभग दो क्षय प्रति ग्राम तत्व प्रति वर्ष), जिसका आधा जीवन 1.8 × 10 18 वर्ष है।

तालिका एक।

चिन्ह, प्रतीकन्यूक्लाइड			समस्थानिक द्रव्यमान (a.u.m.)	आधा जीवन (टी 1/2 )		नाभिक की समता को स्पिन करें
	उत्तेजना ऊर्जा
				1.2 10 18 वर्ष
				स्थिर
				स्थिर
				स्थिर
				स्थिर

आवेदन पत्र

लंबे समय तक टंगस्टन को व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं मिला। और केवल 19 वीं शताब्दी के अंत में, इस धातु के उल्लेखनीय गुणों का उपयोग उद्योग में किया जाने लगा। वर्तमान में, लगभग 80% खनन टंगस्टन का उपयोग टंगस्टन स्टील्स में किया जाता है, लगभग 15% टंगस्टन का उपयोग उत्पादन के लिए किया जाता है कठोर मिश्र. इससे शुद्ध टंगस्टन और शुद्ध मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र विद्युत उद्योग है, जहां इसका उपयोग विद्युत लैंप के फिलामेंट्स के निर्माण में किया जाता है, रेडियो लैंप और एक्स-रे ट्यूब, मोटर वाहन और ट्रैक्टर विद्युत उपकरण के कुछ हिस्सों के लिए, संपर्क के लिए इलेक्ट्रोड, परमाणु हाइड्रोजन और आर्गन आर्क वेल्डिंग, इलेक्ट्रिक भट्टियों के लिए हीटर, आदि। टंगस्टन यौगिकों ने रासायनिक उद्योग में उत्प्रेरक के रूप में आग प्रतिरोधी, पानी प्रतिरोधी और भारित कपड़ों के उत्पादन में आवेदन पाया है।

धातु टंगस्टन

टंगस्टन का मूल्य विशेष रूप से विभिन्न धातुओं - लोहा, निकल, क्रोमियम, कोबाल्ट, मोलिब्डेनम के साथ मिश्र धातु बनाने की क्षमता से बढ़ाया जाता है, जो विभिन्न मात्रा में स्टील में शामिल होते हैं। टंगस्टन, स्टील में कम मात्रा में मिलाया जाता है, इसमें निहित सल्फर, फास्फोरस, आर्सेनिक की हानिकारक अशुद्धियों के साथ प्रतिक्रिया करता है और उन्हें बेअसर करता है। बूरा असर. नतीजतन, टंगस्टन के अतिरिक्त स्टील को एसिड के लिए उच्च कठोरता, अपवर्तकता, लोच और प्रतिरोध प्राप्त होता है।

सब को पता है उच्च गुणवत्तादमिश्क स्टील से बने ब्लेड, जिसमें टंगस्टन के मिश्रण का कुछ प्रतिशत होता है। मे भी। सन् 1882 में गोलियों के निर्माण में टंगस्टन का उपयोग किया जाने लगा। गन स्टील, कवच-भेदी के गोले में टंगस्टन भी होता है।

टंगस्टन एडिटिव वाले स्टील का उपयोग ऑटोमोबाइल और रेलवे कारों, स्प्रिंग्स और विभिन्न तंत्रों के महत्वपूर्ण भागों के लिए टिकाऊ स्प्रिंग्स के निर्माण के लिए किया जाता है। टंगस्टन स्टील से बनी रेलें भारी भार का सामना करती हैं और पारंपरिक स्टील से बनी रेल की तुलना में अधिक लंबी सेवा जीवन रखती हैं। 91.8% टंगस्टन के अतिरिक्त स्टील की एक उल्लेखनीय संपत्ति इसकी आत्म-कठोर करने की क्षमता है, अर्थात बढ़ते भार और तापमान के साथ, यह स्टील और भी मजबूत हो जाता है। यह संपत्ति तथाकथित "हाई-स्पीड टूल स्टील" से उपकरणों की एक पूरी श्रृंखला के निर्माण का आधार थी। इससे कटर के उपयोग ने एक समय में धातु काटने वाली मशीनों पर प्रसंस्करण भागों की गति को कई गुना बढ़ाना संभव बना दिया।

और फिर भी, हाई स्पीड स्टील से बने उपकरण कार्बाइड टूल्स की तुलना में 35 गुना धीमे होते हैं। इनमें कार्बन (कार्बाइड्स) और बोरॉन (बोराइड्स) के साथ टंगस्टन के यौगिक शामिल हैं। ये मिश्र धातु कठोरता में हीरे के करीब हैं। यदि सभी पदार्थों में सबसे कठोर - हीरा की सशर्त कठोरता, 10 अंक (मोह पैमाने पर) के रूप में व्यक्त की जाती है, तो टंगस्टन कार्बाइड की कठोरता 9.8 है। सुपरहार्ड मिश्र धातुओं में टंगस्टन और कोबाल्ट के साथ कार्बन का प्रसिद्ध मिश्र धातु है - यह जीत जाएगा। पोबेदित स्वयं अनुपयोगी हो गया है, लेकिन इस नाम को कठोर मिश्र धातुओं के एक पूरे समूह के संबंध में संरक्षित किया गया है। इंजीनियरिंग उद्योग में, फोर्जिंग प्रेस के लिए मरने वाले भी कठोर मिश्र धातुओं से बने होते हैं। वे स्टील की तुलना में लगभग एक हजार गुना धीमी गति से खराब होते हैं।

टंगस्टन के आवेदन का एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण और दिलचस्प क्षेत्र विद्युत तापदीप्त लैंप के फिलामेंट्स (फिलामेंट्स) का निर्माण है। शुद्ध टंगस्टन का उपयोग प्रकाश बल्ब के फिलामेंट बनाने के लिए किया जाता है। एक गर्म टंगस्टन फिलामेंट द्वारा उत्सर्जित प्रकाश दिन के उजाले के करीब होता है। और टंगस्टन फिलामेंट वाले लैंप द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की मात्रा अन्य धातुओं (ऑस्मियम, टैंटलम) से बने फिलामेंट्स से लैंप के विकिरण से कई गुना अधिक होती है। टंगस्टन फिलामेंट वाले इलेक्ट्रिक लैंप का प्रकाश उत्सर्जन (चमकदार दक्षता) पहले इस्तेमाल किए गए कार्बन फिलामेंट लैंप की तुलना में 10 गुना अधिक है। चमक की चमक, स्थायित्व, बिजली की खपत में दक्षता, धातु की कम लागत और टंगस्टन फिलामेंट के साथ बिजली के लैंप के निर्माण में आसानी ने उन्हें प्रकाश व्यवस्था में व्यापक अनुप्रयोग प्रदान किया।

प्रसिद्ध अमेरिकी भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट विलियम्स वुड द्वारा की गई खोज के परिणामस्वरूप टंगस्टन के उपयोग की व्यापक संभावनाओं की खोज की गई थी। एक प्रयोग में, आर वुड ने इस तथ्य की ओर ध्यान आकर्षित किया कि बैटरी से इलेक्ट्रोड के डिस्कनेक्ट होने के बाद भी इसके डिजाइन के कैथोड ट्यूब के अंतिम भाग से टंगस्टन फिलामेंट की चमक जारी रहती है। इसने उनके समकालीनों को इतना प्रभावित किया कि आर. वुड को जादूगर कहा जाने लगा। अध्ययनों से पता चला है कि एक गर्म टंगस्टन फिलामेंट के आसपास, हाइड्रोजन अणुओं का थर्मल पृथक्करण होता है, वे अलग-अलग परमाणुओं में टूट जाते हैं। ऊर्जा बंद होने के बाद, हाइड्रोजन परमाणु अणुओं में पुनर्संयोजन करते हैं, और ऐसा करने में, बड़ी मात्रा में तापीय ऊर्जा निकलती है, जो एक पतले टंगस्टन फिलामेंट को गर्म करने और इसे चमकने के लिए पर्याप्त है। इस प्रभाव के आधार पर, एक नए प्रकार की धातु वेल्डिंग विकसित की गई - परमाणु हाइड्रोजन, जिसने विभिन्न स्टील्स, एल्यूमीनियम, तांबे और पीतल को पतली चादरों में एक साफ और यहां तक ​​​​कि वेल्ड के साथ वेल्ड करना संभव बना दिया। धात्विक टंगस्टन का उपयोग इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है। टंगस्टन इलेक्ट्रोड का उपयोग अधिक व्यापक आर्गन आर्क वेल्डिंग में भी किया जाता है।

रासायनिक उद्योग में, टंगस्टन तार, जो एसिड और क्षार के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी है, का उपयोग विभिन्न फिल्टर स्क्रीन बनाने के लिए किया जाता है। टंगस्टन ने उत्प्रेरक के रूप में भी आवेदन पाया है, इसकी मदद से वे तकनीकी प्रक्रिया में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर को बदलते हैं। टंगस्टन यौगिकों का एक समूह उद्योग और प्रयोगशाला स्थितियों में प्रोटीन और अन्य कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों के निर्धारण के लिए अभिकर्मकों के रूप में उपयोग किया जाता है।

टंगस्टन यौगिक

टंगस्टन ट्रायऑक्साइड(WO 3) का उपयोग टंगस्टन कार्बाइड और हैलाइड प्राप्त करने के लिए किया जाता है, कांच और सिरेमिक के रंग में पीले रंग के रंग के रूप में। यह हाइड्रोकार्बन के हाइड्रोजनीकरण और क्रैकिंग के लिए उत्प्रेरक है।

टंगस्टिक एसिड(एच 2 डब्ल्यूओ 4) कपड़ा उद्योग में एक मोर्डेंट और डाई के रूप में प्रयोग किया जाता है। टंगस्टन के उत्पादन में टंगस्टन एसिड एक मध्यवर्ती है।

वोल्फ्राम कार्बाइड(WC) इंजीनियरिंग में सक्रिय रूप से उन उपकरणों के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है जिनके लिए उच्च कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, साथ ही मध्यम प्रभाव भार के साथ तीव्र अपघर्षक पहनने की स्थिति में काम करने वाले भागों के पहनने के लिए प्रतिरोधी सरफेसिंग के लिए। इस सामग्री का उपयोग विभिन्न कटर, अपघर्षक डिस्क, ड्रिल, कटर, ड्रिल बिट और अन्य काटने के उपकरण के निर्माण में किया जाता है। "जीत" के रूप में जाना जाने वाला कार्बाइड का ग्रेड 90% टंगस्टन कार्बाइड है।