ვოლფრამი მეტალი. ვოლფრამი: გამოყენება, თვისებები და ქიმიური მახასიათებლები

დედა ბუნებამ კაცობრიობა სასარგებლო ქიმიური ელემენტებით გაამდიდრა. ზოგიერთი მათგანი იმალება მის ნაწლავებში და შეიცავს შედარებით მცირე რაოდენობით, მაგრამ მათი მნიშვნელობა ძალზე მნიშვნელოვანია. ერთ-ერთი მათგანია ვოლფრამი. მისი გამოყენება განპირობებულია განსაკუთრებული თვისებებით.

წარმოშობის ამბავი

მე-18 საუკუნე - პერიოდული ცხრილის აღმოჩენის საუკუნე - ფუნდამენტური გახდა ამ ლითონის ისტორიაში.

ადრე მიღებული იყო გარკვეული ნივთიერების არსებობა, რომელიც მინერალური ქანების ნაწილია, რაც ხელს უშლიდა მათგან საჭირო ლითონების დნობას. მაგალითად, კალის მოპოვება რთული იყო, თუ მადანი შეიცავდა ასეთ ელემენტს. დნობის ტემპერატურისა და ქიმიური რეაქციების განსხვავებამ გამოიწვია წიდის ქაფის წარმოქმნა, რამაც შეამცირა კალის მოსავლიანობა.

VIII საუკუნეში ლითონი თანმიმდევრულად აღმოაჩინეს შვედმა მეცნიერმა შელემ და ესპანელებმა ძმებმა ელუარდმა. ეს მოხდა ქიმიური ექსპერიმენტების შედეგად მინერალური ქანების - შეელიტისა და ვოლფრამიტის დაჟანგვაზე.

რეგისტრირებულია ელემენტების პერიოდულ სისტემაში ატომური ნომრის მიხედვით 74. იშვიათი ცეცხლგამძლე ლითონი 183,84 ატომური მასით არის ვოლფრამი. მისი გამოყენება განპირობებულია მე-20 საუკუნეში აღმოჩენილი უჩვეულო თვისებებით.

სად უნდა ვეძებოთ?

დედამიწის წიაღში არსებული რაოდენობის მიხედვით ის „მწირად დასახლებულია“ და 28-ე ადგილზეა. ეს არის დაახლოებით 22 სხვადასხვა მინერალის კომპონენტი, მაგრამ მხოლოდ 4 მათგანია აუცილებელი მისი მოპოვებისთვის: შეელიტი (შეიცავს დაახლოებით 80% ტრიოქსიდს), ვოლფრამიტი, ფერბერიტი და ჰუბნერიტი (თითოეული შეიცავს 75-77%). მადნების შემადგენლობა ყველაზე ხშირად შეიცავს მინარევებს, რიგ შემთხვევებში ხდება ისეთი ლითონების პარალელურად „მოპოვება“, როგორიცაა მოლიბდენი, კალა, ტანტალი და ა.შ. ყველაზე დიდი საბადოებია ჩინეთში, ყაზახეთში, კანადაში, აშშ-ში, ასევე არის რუსეთში, პორტუგალიაში, უზბეკეთში.

როგორ იღებენ?

განსაკუთრებული თვისებების გამო, ისევე როგორც ქანებში დაბალი შემცველობის გამო, სუფთა ვოლფრამის მიღების ტექნოლოგია საკმაოდ რთულია.

1. მაგნიტური გამოყოფა, ელექტროსტატიკური გამოყოფა ან ფლოტაცია მადნის 50-60%-მდე კონცენტრაციის გასამდიდრებლად
2. 99% ოქსიდის გამოყოფა ქიმიური რეაქციებით ტუტე ან მჟავე რეაგენტებთან და მიღებული ნალექის ეტაპობრივი გაწმენდა.
3. ლითონის შემცირება ნახშირბადით ან წყალბადით, შესაბამისი ლითონის ფხვნილის გამოსავალი.
4. ინგოტების ან ფხვნილი აგლომერირებული ბრიკეტების წარმოება.

მეტალურგიული პროდუქტების წარმოების ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ეტაპია ფხვნილის მეტალურგია. იგი ეფუძნება დაფხვნილი ცეცხლგამძლე ლითონების შერევას, მათ დაჭერას და შემდგომ აგლომერაციას. ამ გზით მიიღება დიდი რაოდენობით ტექნოლოგიურად მნიშვნელოვანი შენადნობები, რომელთა გამოყენება ძირითადად გვხვდება სამრეწველო წარმოებაგაზრდილი სიმძლავრის და გამძლეობის საჭრელი ხელსაწყოები.

ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

ვოლფრამი არის ცეცხლგამძლე და მძიმე ვერცხლის ლითონი სხეულზე ორიენტირებული ბროლის ბადით.

• დნობის წერტილი - 3422 ˚С.
• დუღილის წერტილი - 5555 ˚С.
• სიმკვრივე - 19,25 გ / სმ 3.

ელექტროენერგიის კარგი გამტარია. არ მაგნიტირდება. ზოგიერთი მინერალი (მაგალითად, შეელიტი) არის ლუმინესცენტური.

მდგრადია მჟავების, აგრესიული ნივთიერებების მაღალ ტემპერატურაზე, კოროზიის და დაბერების მიმართ. ვოლფრამი ასევე ხელს უწყობს ფოლადებში უარყოფითი მინარევების გავლენის დეაქტივაციას, მისი სითბოს წინააღმდეგობის გაუმჯობესებას, კოროზიის წინააღმდეგობას და საიმედოობას. ასეთი რკინა-ნახშირბადის შენადნობების გამოყენება გამართლებულია მათი დამზადებით და აცვიათ წინააღმდეგობით.

მექანიკური და ტექნოლოგიური თვისებები

ვოლფრამი - მყარი, გამძლე ლითონი. მისი სიმტკიცეა 488 HB, დაჭიმვის სიმტკიცე 1130-1375 მპა. როდესაც ცივა, ის არ არის პლასტიკური. 1600 ˚С ტემპერატურაზე პლასტიურობა იზრდება წნევის დამუშავების აბსოლუტური მგრძნობელობის მდგომარეობამდე: გაყალბება, გორვა, დახატვა. ცნობილია, რომ ამ ლითონის 1 კგ შესაძლებელს ხდის ძაფის დამზადებას, რომლის საერთო სიგრძე 3 კმ-მდეა.

დამუშავება რთულია ზედმეტი სიხისტისა და მტვრევადობის გამო. ბურღვისთვის, გარდამტეხი, დაფქვისთვის გამოიყენება კარბიდური ვოლფრამ-კობალტის მასალები, დამზადებული ფხვნილის მეტალურგიით. ნაკლებად ხშირად, დაბალ სიჩქარეზე და სპეციალურ პირობებში, გამოიყენება მაღალსიჩქარიანი შენადნობი ვოლფრამის ფოლადისგან დამზადებული ხელსაწყოები. ჭრის სტანდარტული პრინციპები არ გამოიყენება, რადგან აღჭურვილობა ძალიან სწრაფად ცვდება და დამუშავებული ვოლფრამი ბზარდება. გამოიყენება შემდეგი ტექნოლოგიები:

1. ზედაპირის ფენის ქიმიური დამუშავება და გაჟღენთვა, ამ მიზნით ვერცხლის გამოყენების ჩათვლით.
2. ზედაპირის გათბობა ღუმელებით, გაზის ალი, ელექტრული დენი 0,2 ა. დასაშვები ტემპერატურა, რომლის დროსაც ხდება პლასტიურობის უმნიშვნელო მატება და შესაბამისად, ჭრა უმჯობესდება, არის 300-450 ˚С.
3. ვოლფრამის ჭრა დაბალი დნობის ნივთიერებების გამოყენებით.

სიმკვეთრე და დაფქვა უნდა განხორციელდეს ალმასის და ნაკლებად ხშირად - კორუნდის დახმარებით.

ამ ცეცხლგამძლე ლითონის შედუღება ძირითადად ხორციელდება ელექტრული რკალის, ვოლფრამის ან ნახშირბადის ელექტროდების ზემოქმედებით ინერტული აირის ან თხევადი დაცვით. ასევე შესაძლებელია კონტაქტური შედუღება.

ეს განსაკუთრებული ქიმიური ელემენტიაქვს მახასიათებლები, რომლებიც განასხვავებს მას ზოგადი მასისგან. მაგალითად, ხასიათდება მაღალი სითბოს წინააღმდეგობით და აცვიათ წინააღმდეგობით, აუმჯობესებს ვოლფრამის შემცველი ფოლადების ხარისხს და ჭრის თვისებებს, ხოლო დნობის მაღალი წერტილი შესაძლებელს ხდის ნათურების ძაფების და შედუღების ელექტროდების წარმოებას.

განაცხადი

იშვიათობა, უჩვეულოობა და მნიშვნელობა განაპირობებს ვოლფრამი - ვოლფრამი ლითონის ფართო გამოყენებას თანამედროვე ტექნოლოგიაში. თვისებები და გამოყენება ამართლებს მაღალ ღირებულებას და მოთხოვნას. მაღალი დნობის წერტილი, სიმტკიცე, სიმტკიცე, სითბოს წინააღმდეგობა და წინააღმდეგობა ქიმიური შეტევისა და კოროზიის მიმართ, აცვიათ წინააღმდეგობა და ჭრის მახასიათებლები - ეს არის მისი მთავარი კოზირი. გამოყენების შემთხვევები:

1. ინკანდესენტური ძაფები.
2. მაღალსიჩქარიანი, აცვიათ მდგრადი, სითბოს მდგრადი და სითბოს მდგრადი რკინა-ნახშირბადის შენადნობების მისაღებად, რომლებიც გამოიყენება საბურღი და სხვა ხელსაწყოების, პუნჩების, ზამბარების და ზამბარების, რელსების დასამზადებლად.
3. "დაფხვნილი" მყარი შენადნობების წარმოება, ძირითადად გამოიყენება ჭრის, ბურღვის ან დაწნეხვის ძლიერად მდგრადი იარაღად.
4. ელექტროდები არგონ-რკალის და წინააღმდეგობის შედუღებისთვის.
5. რენტგენის და რადიოტექნიკის ნაწილების წარმოება, სხვადასხვა ტექნიკური ნათურები.
6. სპეციალური მანათობელი საღებავები.
7. მავთული და ნაწილები ამისთვის ქიმიური მრეწველობა.
8. სხვადასხვა პრაქტიკული წვრილმანი, მაგალითად, მორმიშკი თევზაობისთვის.

პოპულარობას იძენს სხვადასხვა შენადნობები, რომლებშიც შედის ვოლფრამი. ასეთი მასალების ფარგლები ზოგჯერ გასაკვირია - მძიმე ინჟინერიიდან მსუბუქ ინდუსტრიამდე, სადაც მზადდება სპეციალური თვისებების მქონე ქსოვილები (მაგალითად, ცეცხლგამძლე).

უნივერსალური მასალები არ არსებობს. თითოეული ცნობილი ელემენტი და შექმნილი შენადნობები გამოირჩევა თავისი უნიკალურობითა და აუცილებლობით ცხოვრებისა და მრეწველობის გარკვეული სფეროებისთვის. თუმცა, ზოგიერთ მათგანს აქვს სპეციალური თვისებები, რაც შესაძლებელს ხდის ადრე შეუსრულებელ პროცესებს. ერთ-ერთი ასეთი ლითონი არის ვოლფრამი. მისი გამოყენება არ არის საკმარისად ფართო, როგორც ფოლადი, მაგრამ თითოეული ვარიანტი უკიდურესად სასარგებლო და აუცილებელია კაცობრიობისთვის.

ვოლფრამი არის მე-4 ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, რომელსაც აქვს ატომური ნომერი 74 დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში, რომელსაც აქვს W (ვოლფრამიუმი). ლითონი აღმოაჩინა და იზოლირებული იყო ორმა ესპანელმა ქიმიკოსმა ძმებმა დ "ელუიარმა" 1783 წელს. თავად სახელი "ვოლფრამიუმი" გადაეცა ელემენტს ადრე ცნობილი მინერალური ვოლფრამიტიდან, რომელიც ცნობილი იყო ჯერ კიდევ მე -16 საუკუნეში, მას შემდეგ ეწოდა "მგელი". ქაფი“, ან „სპუმალუპი“ ლათინურად, ზე გერმანულიეს ფრაზა ჟღერს "WolfRahm" (ვოლფრამი). ამჟამად, აშშ-ში, საფრანგეთში, დიდ ბრიტანეთში და ზოგიერთ სხვა ქვეყანაში, ვოლფრამის დასახელებისთვის გამოიყენება სახელი "ვოლფრამი" (შვედური ვოლფრამიდან, რომელიც ითარგმნება როგორც "მძიმე ქვა").

ვოლფრამი არის ნაცრისფერი მყარი გარდამავალი ლითონი. ვოლფრამის ძირითადი გამოყენება არის ბაზის როლი ცეცხლგამძლე მასალებში მეტალურგიაში. ვოლფრამი უკიდურესად ცეცხლგამძლეა, ნორმალურ პირობებში ლითონი ქიმიურად მდგრადია.

ვოლფრამი ყველა სხვა მეტალისგან განსხვავდება უჩვეულო სიმტკიცეთ, სიმძიმითა და შედუღებით. ამ ლითონის სიმკვრივე თითქმის ორჯერ აღემატება ტყვიას, უფრო სწორად, 1,7-ჯერ. ამ ყველაფერთან ერთად ვოლფრამის ატომური მასა უფრო დაბალია და აქვს 184 მნიშვნელობა ტყვიის 207-ის წინააღმდეგ.

ვოლფრამი ღია ნაცრისფერი ლითონია, ამ ლითონის დნობის და დუღილის წერტილები ყველაზე მაღალია. ვოლფრამის პლასტიურობისა და შეღწევადობის გამო, შესაძლებელია მისი ძაფებად გამოყენება განათების მოწყობილობებში, კინესკოპებში და ასევე სხვა ვაკუუმ მილებში.

ცნობილია ვოლფრამის ოცი მინერალი. ყველაზე გავრცელებული: ვოლფრამიტის შიელიტების ჯგუფის მინერალები, რომლებსაც სამრეწველო მნიშვნელობა აქვთ. ნაკლებად გავრცელებულია ვოლფრამიტის სულფიდი, ე.ი. ვოლფრამიტი (WS2) და ოქსიდის მსგავსი ნაერთები - ფერო - და კუპროტუნგსტიტი, ვოლფრამიტი, ჰიდროვუნგსტიტი. ფართოდ გავრცელებულია ვადები, ფსილომელანები ვოლფრამის მაღალი შემცველობით.

ვოლფრამის ძაფის თვითმფრინავის ფიუზელაჟი

ვოლფრამის საბადოების გაჩენის, მორფოლოგიისა და ტიპის მიხედვით, მათ განვითარებაში გამოიყენება ღია, მიწისქვეშა და კომბინირებული მეთოდები.

ამჟამად არ არსებობს კონცენტრატებიდან პირდაპირ ვოლფრამის მიღების მეთოდები. ამასთან დაკავშირებით, შუალედური ნაერთები ჯერ იზოლირებულია კონცენტრატისგან, შემდეგ კი მათგან მიიღება ლითონის ვოლფრამი. ვოლფრამის იზოლაცია მოიცავს: კონცენტრატების დაშლას, შემდეგ ლითონის გადასვლას ნაერთებად, საიდანაც იგი გამოყოფილია დანარჩენი თანმხლები ელემენტებისაგან. ვოლფრას მჟავას იზოლაცია, ე.ი. სუფთა ქიმიური ნაერთი ვოლფრამი, აგრძელებს ვოლფრამის შემდგომ წარმოებას მეტალის სახით.

ვოლფრამი გამოიყენება მანქანებისა და აღჭურვილობის წარმოებაში ლითონის დამუშავების, სამშენებლო და სამთო მრეწველობა, ნათურების და ნათურების წარმოებაში, სატრანსპორტო და ელექტრონულ მრეწველობაში, ქიმიურ მრეწველობაში და სხვა დარგებში.

ვოლფრამის ფოლადისგან დამზადებულ ხელსაწყოს შეუძლია გაუძლოს ლითონის დამუშავების ყველაზე ინტენსიური პროცესების უზარმაზარ სიჩქარეს. ასეთი ხელსაწყოს გამოყენებით ჭრის სიჩქარე ჩვეულებრივ იზომება წამში ათეულ მეტრში.

ვოლფრამი ბუნებაში საკმაოდ ცუდად არის განაწილებული. ლითონის შემცველობა დედამიწის ქერქში მასის მიხედვით შეადგენს დაახლოებით 1,3·10?4%. ვოლფრამის შემცველი ძირითადი მინერალებია ბუნებრივი ვოლფრამი: შეელიტი, რომელსაც თავდაპირველად ვოლფრამი ერქვა და ვოლფრამიტი.

ვოლფრამის წარმოება

ვოლფრამის წარმოების პირველი ეტაპი არის მადნის გამდიდრება, ე.ი. ღირებული კომპონენტების გამოყოფა ძირითადი მადნის მასიდან, ნარჩენი ქანებიდან. გამოყენებულია იგივე გამდიდრების მეთოდები, რაც სხვა მძიმე ლითონის მადნებისთვის: დაფქვა და ფლოტაცია, რასაც მოჰყვება მაგნიტური გამოყოფა (ვოლფრამიტის მადნები) და ჟანგვითი გამოწვა. ამ მეთოდით მიღებულ კონცენტრატს ჩვეულებრივ წვავს სოდის ჭარბი რაოდენობით, რითაც ვოლფრამი გადადის ხსნად მდგომარეობაში, ე.ი. ნატრიუმის ვოლფრამიტამდე.

ამ ნივთიერების მიღების კიდევ ერთი მეთოდია გამორეცხვა. ვოლფრამი ამოღებულია სოდის ხსნარით ამაღლებულ ტემპერატურაზე და წნევაზე, რასაც მოჰყვება კალციუმის ვოლფრატის ნეიტრალიზაცია და დალექვა, ე.ი. შეელიტი. შეელიტი მიიღება იმის გამო, რომ მისგან გაწმენდილი ვოლფრამის ოქსიდის ამოღება საკმაოდ მარტივია.

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

ვოლფრამის ოქსიდი ასევე მიიღება ქლორიდების საშუალებით. ვოლფრამის კონცენტრატი მუშავდება ქლორის გაზით ამაღლებულ ტემპერატურაზე. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ვოლფრამის ქლორიდები, რომლებიც სუბლიმაციით ადვილად გამოიყოფა სხვა ქლორიდებისგან. მიღებული ქლორიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ოქსიდის მისაღებად ან მისგან ლითონის დაუყოვნებლივ ამოსაღებად.

შემდეგ ეტაპზე, ოქსიდები და ქლორიდები გარდაიქმნება მეტალის ვოლფრამად. ვოლფრამის ოქსიდის შესამცირებლად უმჯობესია წყალბადის გამოყენება. ამ შემცირებით, ლითონი ყველაზე სუფთაა. ოქსიდის შემცირება ხდება სპეციალურ მილის ღუმელში, სადაც "ნავი" WO 3-ით მოძრაობს რამდენიმე ტემპერატურულ ზონაში. მშრალი წყალბადი შემოდის „ნავისკენ“, ოქსიდის შემცირება ხდება ცხელ (450-600°C) და ცივ ზონებში (750-1100°C). ცივ ზონებში ხდება შემცირება WO 2-მდე, შემდეგ კი მეტალამდე. როგორც დრო გადის ცხელ ზონაში, დაფხვნილი ვოლფრამის მარცვლები ზომას იცვლის.

აღდგენა შეიძლება მოხდეს არა მხოლოდ წყალბადის მიწოდებით. ქვანახშირი ხშირად გამოიყენება. მყარი შემცირების გამო წარმოება გამარტივებულია, მაგრამ ტემპერატურა ამ შემთხვევაში უნდა მიაღწიოს 1300°C-ს. თავად ქვანახშირი და მინარევები, რომლებსაც ის ყოველთვის შეიცავს, ვოლფრამის რეაქციაში, სხვა ნაერთების კარბიდებს ქმნის. შედეგად, ლითონი დაბინძურებულია. მაგრამ ელექტრო ინდუსტრიაში გამოიყენება მხოლოდ მაღალი ხარისხის ვოლფრამი. 0,1% რკინის მინარევებიც კი ქმნის ვოლფრამს ყველაზე თხელი მავთულის დასამზადებლად, რადგან. ის ბევრად უფრო მყიფე ხდება.

ვოლფრამის იზოლაცია ქლორიდებისგან ეფუძნება პიროლიზს. ვოლფრამი და ქლორი ქმნიან ზოგიერთ ნაერთს. ქლორის სიჭარბე საშუალებას აძლევს ყველა მათგანს გარდაიქმნას WCl6-ად და ის, თავის მხრივ, 1600 ° C ტემპერატურაზე იშლება ქლორში და ვოლფრამად. წყალბადის არსებობის შემთხვევაში პროცესი იწყება 1000°C-ზე.

ასე მიიღება ვოლფრამი ფხვნილის სახით, რომელიც შემდეგ მაღალ ტემპერატურაზე დაჭერით წყალბადის ნაკადში. დაწნეხვის პირველი ეტაპი (დაახლოებით 1100-1300°C-მდე გათბობა) წარმოქმნის მყიფე ფოროვან ინგოტს. შემდეგ დაჭერა გრძელდება და ტემპერატურა იწყებს მატებას თითქმის ვოლფრამის დნობის ტემპერატურამდე. ასეთ გარემოში ლითონი იწყებს მყარდებას და თანდათან იძენს თავის თვისებებსა და თვისებებს.

საშუალოდ, ინდუსტრიაში წარმოებული ვოლფრამის 30% არის გადამუშავებული ვოლფრამი. ვოლფრამის ჯართი, ნახერხი, საპარსი და ფხვნილი იჟანგება და გარდაიქმნება ამონიუმის პარატუნგსტატად. როგორც წესი, საჭრელი ფოლადების ჯართი იყრება იმავე ფოლადების მწარმოებელ საწარმოში. ელექტროდების, ინკანდესენტური ნათურების და ქიმიკატების ჯართი თითქმის არასოდეს გადამუშავდება.

ვოლფრამი არის მე-4 ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, რომელსაც აქვს ატომური ნომერი 74 დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში, რომელსაც აქვს W (ვოლფრამიუმი). ლითონი აღმოაჩინა და იზოლირებული იყო ორმა ესპანელმა ქიმიკოსმა, ძმებმა დ'ელუიარებმა 1783 წელს. თავად სახელწოდება "ვოლფრამიუმი" გადაეცა ელემენტს ადრე ცნობილი მინერალური ვოლფრამიტისგან, რომელიც ცნობილი იყო ჯერ კიდევ მე -16 საუკუნეში, მას შემდეგ უწოდეს "მგლის ქაფი", ან ლათინურად "Spuma lupi", გერმანულად ეს ფრაზა ასე ჟღერს. "მგელი რაჰმი" (ვოლფრამი). სახელწოდება დაკავშირებული იყო იმასთან, რომ ვოლფრამი კალის მადნების თანხლებით მნიშვნელოვნად აფერხებდა კალის დნობას, რადგან. კალა გადააკეთეს წიდის ქაფში (მათ დაიწყეს ამ პროცესის შესახებ ნათქვამი: „თინი მგელივით ცხვარს შთანთქავს!“). ამჟამად, აშშ-ში, საფრანგეთში, დიდ ბრიტანეთში და ზოგიერთ სხვა ქვეყანაში, ვოლფრამის დასახელებისთვის გამოიყენება სახელი "ვოლფრამი" (შვედური tung sten-დან, რომელიც ითარგმნება როგორც "მძიმე ქვა".

ვოლფრამი არის ნაცრისფერი მყარი გარდამავალი ლითონი. ვოლფრამის ძირითადი გამოყენება არის ბაზის როლი ცეცხლგამძლე მასალებში მეტალურგიაში. ვოლფრამი უკიდურესად ცეცხლგამძლეა, ნორმალურ პირობებში ლითონი ქიმიურად მდგრადია.

ვოლფრამი ყველა სხვა მეტალისგან განსხვავდება უჩვეულო სიმტკიცეთ, სიმძიმითა და შედუღებით. უძველესი დროიდან ხალხში იყო გამოთქმა „ტყვივით მძიმე“ ან „ტყვიაზე მძიმე“, „ტყვიის ქუთუთოები“ და ა.შ. მაგრამ უფრო სწორი იქნება ამ ალეგორიებში სიტყვა „ვოლფრამი“ გამოვიყენოთ. ამ ლითონის სიმკვრივე თითქმის ორჯერ აღემატება ტყვიას, უფრო სწორად, 1,7-ჯერ. ამ ყველაფერთან ერთად ვოლფრამის ატომური მასა უფრო დაბალია და აქვს 184 მნიშვნელობა ტყვიის 207-ის წინააღმდეგ.

ვოლფრამი ღია ნაცრისფერი ლითონია, ამ ლითონის დნობის და დუღილის წერტილები ყველაზე მაღალია. ვოლფრამის პლასტიურობისა და შეღწევადობის გამო, შესაძლებელია მისი ძაფებად გამოყენება განათების მოწყობილობებში, კინესკოპებში და ასევე სხვა ვაკუუმ მილებში.

ცნობილია ვოლფრამის ოცი მინერალი. ყველაზე გავრცელებული: ვოლფრამიტის შიელიტების ჯგუფის მინერალები, რომლებსაც სამრეწველო მნიშვნელობა აქვთ. ნაკლებად გავრცელებულია ვოლფრამიტის სულფიდი, ე.ი. ვოლფრამიტი (WS2) და ოქსიდის მსგავსი ნაერთები - ფერო - და კუპროტუნგსტიტი, ვოლფრამიტი, ჰიდროვუნგსტიტი. ფართოდ გავრცელებულია ვადები, ფსილომელანები ვოლფრამის მაღალი შემცველობით.

ვოლფრამის საბადოების გაჩენის, მორფოლოგიისა და ტიპის მიხედვით, მათ განვითარებაში გამოიყენება ღია, მიწისქვეშა და კომბინირებული მეთოდები.

ამჟამად არ არსებობს კონცენტრატებიდან პირდაპირ ვოლფრამის მიღების მეთოდები. ამასთან დაკავშირებით, შუალედური ნაერთები ჯერ იზოლირებულია კონცენტრატისგან, შემდეგ კი მათგან მიიღება ლითონის ვოლფრამი. ვოლფრამის იზოლაცია მოიცავს: კონცენტრატების დაშლას, შემდეგ ლითონის გადასვლას ნაერთებად, საიდანაც იგი გამოყოფილია დანარჩენი თანმხლები ელემენტებისაგან. ვოლფრას მჟავას იზოლაცია, ე.ი. სუფთა ქიმიური ნაერთი ვოლფრამი, აგრძელებს ვოლფრამის შემდგომ წარმოებას მეტალის სახით.

ვოლფრამი გამოიყენება მანქანებისა და აღჭურვილობის წარმოებაში ლითონის დამუშავების, სამშენებლო და სამთო მრეწველობის, ნათურების და ნათურების წარმოებაში, სატრანსპორტო და ელექტრონიკის მრეწველობაში, ქიმიურ მრეწველობაში და სხვა სფეროებში.

ვოლფრამის ფოლადისგან დამზადებულ ხელსაწყოს შეუძლია გაუძლოს ლითონის დამუშავების ყველაზე ინტენსიური პროცესების უზარმაზარ სიჩქარეს. ასეთი ხელსაწყოს გამოყენებით ჭრის სიჩქარე ჩვეულებრივ იზომება წამში ათეულ მეტრში.

ვოლფრამი ბუნებაში საკმაოდ ცუდად არის განაწილებული. ლითონის შემცველობა დედამიწის ქერქში მასის მიხედვით შეადგენს დაახლოებით 1,3·10 −4%. ვოლფრამის შემცველი ძირითადი მინერალებია ბუნებრივი ვოლფრამი: შეელიტი, რომელსაც თავდაპირველად ვოლფრამი ერქვა და ვოლფრამიტი.

ბიოლოგიური თვისებები

ვოლფრამის ბიოლოგიური როლი უმნიშვნელოა. ვოლფრამი თავისი თვისებებით ძალიან ჰგავს მოლიბდენს, მაგრამ, ამ უკანასკნელისგან განსხვავებით, ვოლფრამი არ არის აუცილებელი ელემენტი. მიუხედავად ამ ფაქტისა, ვოლფრამი საკმაოდ შეუძლია შეცვალოს მოლიბდენი ცხოველებში და მცენარეებში, ბაქტერიების შემადგენლობაში, ხოლო ის აფერხებს Mo-დამოკიდებული ფერმენტების აქტივობას, მაგალითად, ქსანტინ ოქსიდაზას. ცხოველებში ვოლფრამის მარილების დაგროვების გამო შარდმჟავას დონე მცირდება და ჰიპოქსანტინისა და ქსანტინის დონე იზრდება. ვოლფრამის მტვერი, ისევე როგორც სხვა ლითონის მტვერი, აღიზიანებს სასუნთქ ორგანოებს.

დაახლოებით 0,001-0,015 მილიგრამი ვოლფრამი ხვდება ადამიანის ორგანიზმში დღეში საშუალოდ საკვებთან ერთად. თავად ელემენტის, ისევე როგორც ვოლფრამის მარილების მონელება ადამიანის კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში არის 1-10%, ცუდად ხსნადი ვოლფრამის მჟავები - 20%-მდე. ვოლფრამი ძირითადად გროვდება ძვლოვან ქსოვილში და თირკმელებში. ძვლები შეიცავს დაახლოებით 0,00025 მგ/კგ, ხოლო ადამიანის სისხლში დაახლოებით 0,001 მგ/ლ ვოლფრამი. ლითონი ჩვეულებრივ გამოიყოფა ორგანიზმიდან ბუნებრივად, შარდით. მაგრამ ვოლფრამის 185W რადიოაქტიური იზოტოპის 75% გამოიყოფა განავლით.

ვოლფრამის საკვები წყაროები, ისევე როგორც მისი ყოველდღიური მოთხოვნილება, ჯერ არ არის შესწავლილი. ადამიანის ორგანიზმისთვის ტოქსიკური დოზა ჯერ არ არის გამოვლენილი. ვირთხებში ლეტალური შედეგი ვლინდება ნივთიერების 30 მგ-ზე ოდნავ მეტი რაოდენობით. მედიცინაში ითვლება, რომ ვოლფრამი არ ახდენს მეტაბოლურ, კანცეროგენულ და ტერატოგენულ ეფექტებს ადამიანებზე და ცხოველებზე.

ვოლფრამის ელემენტარული მდგომარეობის მაჩვენებელი ადამიანის ორგანიზმში: შარდი, მთელი სისხლი. არ არსებობს მონაცემები სისხლში ვოლფრამის დონის შემცირების შესახებ.

ვოლფრამის გაზრდილი შემცველობა სხეულში ყველაზე ხშირად გვხვდება მეტალურგიული ქარხნების მუშებში, რომლებიც დაკავებულნი არიან ცეცხლგამძლე და სითბოს მდგრადი მასალების, შენადნობი ფოლადების წარმოებაში, აგრეთვე იმ ადამიანებში, რომლებიც შეხებაში არიან ვოლფრამის კარბიდთან.

კლინიკური სინდრომი „მძიმე მეტალის დაავადება“ ან პნევმოკონიოზი შეიძლება იყოს ორგანიზმში ვოლფრამის მტვრის ქრონიკული შეყვანის შედეგი. ნიშნები შეიძლება იყოს ხველა, სუნთქვის პრობლემები, ატოპიური ასთმა და ფილტვებში ცვლილებები. ზემოაღნიშნული სინდრომები ჩვეულებრივ ქრება ხანგრძლივი დასვენების შემდეგ და უბრალოდ ვანადიუმთან უშუალო კონტაქტის არარსებობის შემთხვევაში. უმძიმეს შემთხვევებში, დაავადების დაგვიანებული დიაგნოზით, ვითარდება პათოლოგია „ფილტვის კორპუსი“, ემფიზემა და ფილტვის ფიბროზი.

„მძიმე მეტალის დაავადებები“ და მისი გაჩენის წინაპირობები, როგორც წესი, ჩნდება რამდენიმე სახის ლითონებისა და მარილების (მაგალითად, კობალტის, ვოლფრამის და ა.შ.) ზემოქმედების შედეგად. აღმოჩნდა, რომ ვოლფრამის და კობალტის ერთობლივი მოქმედება ადამიანის ორგანიზმზე აძლიერებს მავნე ზემოქმედებას ფილტვის სისტემაზე. ვოლფრამის და კობალტის კარბიდების კომბინაციამ შეიძლება გამოიწვიოს ადგილობრივი ანთება და კონტაქტური დერმატიტი.

მედიცინის განვითარების ამჟამინდელ ეტაპზე არ არსებობს ეფექტური გზებიდაჩქარებული მეტაბოლიზმი ან მეტალის ნაერთების ჯგუფის ექსკრეცია, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს "მძიმე მეტალის დაავადების" გაჩენა. სწორედ ამიტომ არის ძალიან მნიშვნელოვანი პრევენციული ღონისძიებების მუდმივი გატარება და მძიმე ლითონების მიმართ მაღალი მგრძნობელობის მქონე ადამიანების დროული იდენტიფიცირება, დაავადების საწყის ეტაპზე დიაგნოსტიკა. ყველა ეს ფაქტორი განსაზღვრავს პათოლოგიის მკურნალობის წარმატების შემდგომ შანსებს. მაგრამ ზოგიერთ შემთხვევაში, საჭიროების შემთხვევაში, გამოიყენება კომპლექსური აგენტებით თერაპია და სიმპტომური მკურნალობა.

მთელი წარმოებული ვოლფრამის ნახევარზე მეტი (უფრო სწორად 58%) გამოიყენება ვოლფრამის კარბიდის წარმოებაში, ხოლო თითქმის მეოთხედი (უფრო სწორად, 23%) გამოიყენება სხვადასხვა ფოლადებისა და შენადნობების წარმოებაში. ვოლფრამის "ნაგლინი პროდუქტების" წარმოება (ეს მოიცავს ინკანდესენტური ნათურის ძაფებს, ელექტრო კონტაქტებს და ა.

ვოლფრამის მავთულმა, რომელმაც იპოვა გამოყენება ელექტრო ნათურებში, ახლახან შეიძინა ახალი პროფილი: შემოთავაზებულია მისი გამოყენება, როგორც საჭრელი ინსტრუმენტი მტვრევადი მასალების დამუშავებისას.

ვოლფრამის მაღალი სიმტკიცე და კარგი მოქნილობა შესაძლებელს ხდის მისგან უნიკალური ნივთების დამზადებას. მაგალითად, ამ ლითონისგან ისეთი თხელი მავთულის გამოყვანაა შესაძლებელი, რომ ამ მავთულის 100 კმ მასა მხოლოდ 250 კგ იქნება.

გამდნარი თხევადი ვოლფრამი შეიძლება ამ მდგომარეობაში დარჩეს თვით მზის ზედაპირთანაც კი, რადგან ლითონის დუღილის წერტილი 5500 °C-ზე მეტია.

ბევრმა იცის, რომ ბრინჯაო შედგება სპილენძის, თუთიისა და კალისგან. მაგრამ, ეგრეთ წოდებული ვოლფრამის ბრინჯაო არა მხოლოდ ბრინჯაოა განსაზღვრებით, რადგან. არ შეიცავს არცერთ ზემოაღნიშნულ ლითონს, ის საერთოდ არ არის შენადნობი, რადგან. მას აკლია წმინდა მეტალის ნაერთები და ნატრიუმი და ვოლფრამი იჟანგება.

ატმის საღებავის მიღება ძალიან რთული იყო და ხშირად სრულიად შეუძლებელიც. ეს არც წითელია და არც ვარდისფერი, არამედ რაღაც შუალედური და თუნდაც მომწვანო ელფერით. Giving ამბობს, რომ ამ საღებავის მისაღებად 8000-ზე მეტი მცდელობა იყო საჭირო. მე-17 საუკუნეში ჩინეთის იმდროინდელი იმპერატორის მხოლოდ ყველაზე ძვირადღირებულ ფაიფურის ნივთებს აფორმებდნენ ატმის საღებავით შანქსის პროვინციაში მდებარე სპეციალურ ქარხანაში. მაგრამ როდესაც გარკვეული პერიოდის შემდეგ შესაძლებელი გახდა იშვიათი საღებავის საიდუმლოს გამჟღავნება, აღმოჩნდა, რომ იგი ვოლფრამის ოქსიდის მეტს არაფერს ეფუძნებოდა.

ეს მოხდა 1911 წელს. სტუდენტი, სახელად ლი, პეკინიდან იუნანის პროვინციაში ჩავიდა. დღითი დღე იკარგებოდა მთებში და ცდილობდა რაიმე ქვის პოვნას, როგორც მან განმარტა, ეს იყო თუნუქის ქვა. მაგრამ მან არ მიაღწია წარმატებას. სახლის მფლობელი, რომელშიც სტუდენტი ლი დასახლდა, ​​ცხოვრობდა ახალგაზრდა ქალიშვილთან, სახელად Xiao-mi. გოგონას ძალიან შეებრალა უბედური სტუდენტი და საღამოს, ვახშმის დროს, უბრალო უბრალო ამბებს უყვებოდა. ერთი ამბავი მოგვითხრობს უჩვეულო ღუმელზე, რომელიც აშენდა რაღაც მუქი ქვებისგან, რომელიც კლდეზე იყო ჩამოგდებული და მათი სახლის ეზოში იყო ჩადებული. ეს ღუმელი საკმაოდ წარმატებული აღმოჩნდა და რაც მთავარია გამძლე, მრავალი წლის განმავლობაში ის რეგულარულად ემსახურებოდა მფლობელებს. ახალგაზრდა სიაო-მიმ სტუდენტს ერთი ასეთი ქვაც კი აჩუქა. ეს იყო ტყვიის მსგავსი, მძიმე, ყავისფერი ქვა. მოგვიანებით გაირკვა, რომ ეს ქვა სუფთა ვოლფრამიტი იყო...

1900 წელს პარიზში მსოფლიო მეტალურგიული გამოფენის გახსნაზე პირველად იქნა დემონსტრირებული მაღალსიჩქარიანი ფოლადის სრულიად ახალი ნიმუშები (ფოლადის შენადნობი ვოლფრამით). ფაქტიურად ამის შემდეგ, ვოლფრამი ფართოდ გამოიყენებოდა მეტალურგიული მრეწველობაყველა მაღალგანვითარებული ქვეყანა. მაგრამ საკმაოდ არიან საინტერესო ფაქტი: პირველად ვოლფრამის ფოლადი გამოიგონეს რუსეთში 1865 წელს ურალის მოტოვილიხას ქარხანაში.

2010 წლის დასაწყისში საინტერესო არტეფაქტი პერმის უფოლოგებს ხელში ჩაუვარდა. ეს უნდა იყოს ნანგრევები კოსმოსური ხომალდი. ფრაგმენტის ანალიზმა აჩვენა, რომ ობიექტი თითქმის მთლიანად სუფთა ვოლფრამისგან შედგება. შემადგენლობის მხოლოდ 0,1% მოდის იშვიათ მინარევებს. მეცნიერთა აზრით, სარაკეტო საქშენები დამზადებულია სუფთა ვოლფრამისგან. მაგრამ ჯერჯერობით ერთი ფაქტი არ არის ახსნილი. ჰაერში ვოლფრამი სწრაფად იჟანგება და ჟანგდება. მაგრამ რატომღაც ეს ფრაგმენტი არ ექვემდებარება კოროზიას.

ამბავი

თავად სიტყვა „ვოლფრამი“ გერმანული წარმოშობისაა. ადრე თავად ლითონს არ ერქვა ვოლფრამი, არამედ მისი მთავარი მინერალი, ე.ი. ვოლფრამიტამდე. ზოგი ვარაუდობს, რომ მაშინ ეს სიტყვა თითქმის გინებად გამოიყენებოდა. მე-16 საუკუნის დასაწყისიდან მე-17 საუკუნის მეორე ნახევრამდე ვოლფრამი კალის მინერალად ითვლებოდა. მიუხედავად იმისა, რომ ის საკმაოდ ხშირად თან ახლავს თუნუქის მადნებს. მაგრამ მადნებიდან, რომელშიც ვოლფრამიტი შედიოდა, კალის დნობა გაცილებით ნაკლებად ხდებოდა. თითქოს ვიღაცამ ან რაღაცამ სასარგებლო თუნუქი „შეჭამა“. აქედან მოდის ახალი ელემენტის სახელი. გერმანულად Wolf (Wolf) ნიშნავს მგელს, ხოლო Ram (Ramm) ძველი გერმანულიდან თარგმნილი ნიშნავს ვერძს. იმათ. გამოთქმა "ჭამს კალის, როგორც მგელი ჭამს ბატკნის" და გახდა ლითონის სახელი.

ცნობილი ამერიკული ქიმიური აბსტრაქტული ჟურნალი ან საცნობარო წიგნები მელორის (ინგლისი) და პასკალის (საფრანგეთი) ყველა ქიმიური ელემენტის შესახებ, არც კი შეიცავს ისეთი ელემენტის ხსენებას, როგორიცაა ვოლფრამი. ქიმიურ ელემენტს 74 ნომერი ჰქვია ვოლფრამი. სიმბოლო W, რომელიც ნიშნავს ვოლფრამი, ფართოდ გავრცელდა მხოლოდ ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში. საფრანგეთსა და იტალიაში სულ ცოტა ხნის წინ ელემენტი აღინიშნა ტუ ასოებით, ე.ი. სიტყვის ვოლფრამი პირველი ასოები.

ასეთი დაბნეულობის საფუძველი ელემენტის აღმოჩენის ისტორიაშია ჩადებული. 1783 წელს ესპანელმა ქიმიკოსებმა, ძმებმა ელუარებმა განაცხადეს, რომ მათ აღმოაჩინეს ახალი ქიმიური ელემენტი. საქსონური მინერალის „ვოლფრამის“ აზოტმჟავასთან დაშლის პროცესში მათ მოახერხეს „მჟავე მიწის“ მიღება, ე.ი. უცნობი ლითონის ოქსიდის ყვითელი ნალექი, ნალექი ხსნადი იყო ამიაკიში. საწყის მასალაში ეს ოქსიდი იყო მანგანუმის და რკინის ოქსიდებთან ერთად. ძმებმა ელუარებმა ამ ელემენტს დაარქვეს ვოლფრამი, ხოლო მინერალს, საიდანაც ლითონი იქნა მოპოვებული, ვოლფრამიტი.

მაგრამ ძმებს ელუარებს 100%-ით ვერ ვუწოდებთ ვოლფრამის აღმომჩენებს. რა თქმა უნდა, ისინი იყვნენ პირველები, რომლებმაც თავიანთი აღმოჩენა ბეჭდვით შეატყობინეს, მაგრამ ... 1781 წელს, ძმების აღმოჩენამდე ორი წლით ადრე, ცნობილმა შვედმა ქიმიკოსმა კარლ ვილჰელმ შელემ აღმოაჩინა ზუსტად იგივე "ყვითელი დედამიწა" მკურნალობის პროცესში. კიდევ ერთი მინერალი აზოტის მჟავით. მისმა მეცნიერმა მას უბრალოდ "ვოლფრამი" უწოდა (შვედურიდან თარგმნა tung - მძიმე, sten - ქვა, ე.ი. "მძიმე ქვა"). კარლ ვილჰელმ შელემ აღმოაჩინა, რომ "ყვითელი დედამიწა" განსხვავდება თავისი ფერით, ისევე როგორც სხვა თვისებებით, მსგავსი მოლიბდენისგან. მეცნიერმა ასევე გაიგო, რომ თავად მინერალში ის დაკავშირებულია კალციუმის ოქსიდთან. შიელის პატივსაცემად, მინერალის "ვოლფრამი" სახელწოდება შეიცვალა "შეელიტით". საინტერესოა, რომ ერთ-ერთი ძმა ელუარდი იყო შილის სტუდენტი, 1781 წელს იგი მუშაობდა მასწავლებელთა ლაბორატორიაში. არც შიელმა და არც ძმებმა ელუარებმა არ დაიწყეს აღმოჩენის გაზიარება. შილემ უბრალოდ არ მოითხოვა ეს აღმოჩენა და ძმები ელუარდები არ ამტკიცებდნენ თავიანთი უპირატესობის პრიორიტეტს.

ბევრს სმენია ეგრეთ წოდებული "ვოლფრამის ბრინჯაოს" შესახებ. ეს არის ძალიან ლამაზი ლითონები. ლურჯი ვოლფრამის ბრინჯაოს აქვს შემდეგი შემადგენლობა Na2O WO2, ხოლო ოქროს ბრინჯაოს აქვს შემდეგი შემადგენლობა 4WO3Na2O WO2 WO3; იისფერი და მეწამული წითელი შუალედურია, WO3/WO2 თანაფარდობა ოთხზე ნაკლები და ერთზე მეტი. როგორც ფორმულებიდან ჩანს, ეს ნივთიერებები არ შეიცავს არც კალას, არც სპილენძს და არც თუთიას. ეს არ არის ბრინჯაო და საერთოდ არ არის შენადნობები, რადგან. მათ არც კი აქვთ ლითონის ნაერთები და ნატრიუმი და ვოლფრამი აქ იჟანგება. ასეთი „ბრინჯაოები“ ნამდვილ ბრინჯაოს წააგავს არა მხოლოდ გარეგნულად, არამედ მათი თვისებებითაც: სიმტკიცე, ქიმიური ნივთიერებების წინააღმდეგობა, მაღალი ელექტროგამტარობა.

ძველად ატმის ფერი ერთ-ერთი უიშვიათესი იყო, ამბობდნენ, რომ მის მისაღებად 8000 ექსპერიმენტი იყო საჭირო. მე-17 საუკუნეში ჩინეთის იმპერატორის ყველაზე ძვირადღირებული ფაიფური ატმის ფერში შეღებეს. მაგრამ ამ საღებავის საიდუმლოს გამჟღავნების შემდეგ, მოულოდნელად აღმოჩნდა, რომ ის ვოლფრამის ოქსიდზე იყო დაფუძნებული.

ბუნებაში ყოფნა

ვოლფრამი ბუნებაში ცუდად არის გავრცელებული, დედამიწის ქერქში ლითონის შემცველობა წონით 1,3 10 -4%. ვოლფრამი ძირითადად გვხვდება როგორც რთული დაჟანგული ნაერთების ნაწილი, რომლებიც წარმოიქმნება ვოლფრამის ტრიოქსიდი WO3, აგრეთვე რკინის და კალციუმის ან მანგანუმის ოქსიდები, ზოგჯერ სპილენძი, ტყვია, თორიუმი და სხვადასხვა იშვიათი დედამიწის ელემენტები. ყველაზე გავრცელებული მინერალური ვოლფრამიტი არის ვოლფრატების მყარი ხსნარი, ე.ი. ვოლფის მჟავას, მანგანუმის და რკინის მარილები (nMnWO 4 mFeWO 4). ხსნარი არის შავი ან ყავისფერი ფერის მყარი და მძიმე კრისტალები, რაც დამოკიდებულია ხსნარის შემადგენლობაში სხვადასხვა ნაერთების უპირატესობაზე. თუ მეტი მანგანუმის ნაერთებია (ჰუებნერიტი), კრისტალები შავი იქნება, თუ რკინის ნაერთები (ფერბერიტი) ჭარბობს, ხსნარი ყავისფერი იქნება. ვოლფრამიტი არის ელექტროენერგიის შესანიშნავი გამტარი და პარამაგნიტური.

რაც შეეხება სხვა ვოლფრამის მინერალებს, შეელიტს სამრეწველო მნიშვნელობა აქვს, ე.ი. კალციუმის ვოლფრამი (ფორმულა CaWO 4). მინერალი ქმნის ღია ყვითელი და ზოგჯერ თითქმის თეთრი ფერის ბრწყინვალე კრისტალებს. Sheelite სულაც არ არის მაგნიტური, მაგრამ მას აქვს კიდევ ერთი თვისება - უნარი luminesce. სიბნელეში ულტრაიისფერი განათების შემდეგ, ის ფლუორესირებს კაშკაშა ცისფერს. მოლიბდენის ნარევის არსებობა ცვლის ბზინვარების ფერს, იცვლება ღია ცისფერში, ზოგჯერ კრემისფერში. ამ თვისების წყალობით, შესაძლებელია მინერალის გეოლოგიური საბადოების ადვილად აღმოჩენა.

როგორც წესი, ვოლფრამის მადნის საბადოები დაკავშირებულია გრანიტის განაწილების არეალთან. შეელიტის ან ვოლფრამიტის დიდი კრისტალები ძალიან იშვიათია. ჩვეულებრივ, მინერალები უბრალოდ იკვეთება გრანიტულ ქანებში. გრანიტიდან ვოლფრამის მოპოვება საკმაოდ რთულია, რადგან. მისი კონცენტრაცია ჩვეულებრივ არ აღემატება 2%. საერთო ჯამში, ცნობილია არაუმეტეს 20 ვოლფრამის მინერალი. მათ შორის შეიძლება გამოიყოს სტოლციტი და რასოიტი, რომლებიც წარმოადგენენ ტყვიის ვოლფტატის PbWO 4-ის ორ სხვადასხვა კრისტალურ მოდიფიკაციას. დარჩენილი მინერალები არის დაშლის პროდუქტები ან ჩვეულებრივი მინერალების მეორადი ფორმები, მაგალითად, შეელიტი და ვოლფრამიტი (ჰიდროტუნგსტიტი, რომელიც არის ჰიდრატირებული ვოლფრამის ოქსიდი, წარმოიქმნება ვოლფრამიტიდან; ვოლფრამის ოხერი), რუსელიტი, მინერალი, რომელიც შეიცავს ვოლფრამის და ბისმუტის ოქსიდებს. ვოლფრამიტი (WS 2) არის ვოლფრამის ერთადერთი არაოქსიდური მინერალი და მისი ძირითადი მარაგები მდებარეობს აშშ-ში. როგორც წესი, ვოლფრამის შემცველობა 0,3%-დან 1,0%-მდე WO 3-ის ფარგლებშია.

ვოლფრამის ყველა საბადო ჰიდროთერმული ან მაგმური წარმოშობისაა. შეელიტი და ვოლფრამიტი ხშირად გვხვდება ვენების სახით, იმ ადგილებში, სადაც მაგმა შეაღწია დედამიწის ქერქის ბზარებში. ვოლფრამის საბადოების ძირითადი ნაწილი კონცენტრირებულია ახალგაზრდა მთიანეთის რაიონებში - ალპები, ჰიმალაები და წყნარი ოკეანის სარტყელი. ვოლფრამიტისა და შეელიტის უდიდესი საბადოები მდებარეობს ჩინეთში, ბირმაში, აშშ-ში, რუსეთში (ურალი, ტრანსბაიკალია და კავკასია), პორტუგალიასა და ბოლივიაში. მსოფლიოში ვოლფრამის საბადოების წლიური მოპოვება შეადგენს დაახლოებით 5,95,104 ტონა ლითონს, საიდანაც 49,5,104 ტონა (ან 83%) მოიპოვება ჩინეთში. რუსეთში წელიწადში დაახლოებით 3400 ტონა მოიპოვება, კანადაში კი 3000 ტონა.

ვოლფრამის ნედლეულის შემუშავებაში გლობალური ლიდერის როლს ჩინეთი ასრულებს (ჯიანშის საბადოზე მოდის ჩინეთის წარმოების 60 პროცენტი, ჰუნანი - 20 პროცენტი, იუნანი - 8 პროცენტი, გუანდონგი - 6 პროცენტი, შიდა მონღოლეთი და გუანჯი - 2. % თითოეული, არის სხვებიც). რუსეთში ვოლფრამის მადნის უდიდესი საბადოები განლაგებულია 2 რეგიონში: ჩრდილოეთ კავკასიაში (ტირნიაუზი, ყაბარდო-ბალყარეთი) და შორეულ აღმოსავლეთში. ნალჩიკის ქარხანა ამუშავებს ვოლფრამის საბადოს ამონიუმის პარატუნგსტატად და ვოლფრამის ოქსიდად.

ვოლფრამის ყველაზე დიდი მომხმარებელი დასავლეთ ევროპაა (30%). აშშ და ჩინეთი - თითო 25%, 12% -13% - იაპონია. დსთ-ში ყოველწლიურად დაახლოებით 3000 ტონა ლითონი მოიხმარება.

განაცხადი

საერთო ჯამში, მსოფლიოში წელიწადში დაახლოებით 30 ათასი ტონა ვოლფრამი იწარმოება. ვოლფრამის ფოლადი და ვოლფრამი და მისი კარბიდების შემცველი სხვა შენადნობები გამოიყენება სატანკო ჯავშნის, ჭურვებისა და ტორპედოს ჭურვების, თვითმფრინავების და შიდა წვის ძრავების ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილების წარმოებაში.

საუკეთესო ხელსაწყოების ფოლადები შეიცავს ვოლფრამს. მეტალურგია შთანთქავს მთლიანი წარმოებული ვოლფრამის დაახლოებით 95%-ს. მეტალურგიისთვის დამახასიათებელია ის, რომ გამოიყენება არა მხოლოდ სუფთა ვოლფრამი, არამედ ძირითადად გამოიყენება ვოლფრამი, რომელიც უფრო იაფია - ფეროტუნგფრამი, ე.ი. შენადნობი, რომელიც შეიცავს დაახლოებით 80% ვოლფრამს და დაახლოებით 20% რკინას. იგი იწარმოება ელექტრო რკალის ღუმელში.

ვოლფრამის შენადნობებს აქვთ მრავალი შესანიშნავი თვისება. ვოლფრამის, სპილენძის და ნიკელის შენადნობი, როგორც მას ასევე უწოდებენ "მძიმე" ლითონს, არის ნედლეული რადიოაქტიური ნივთიერებების შესანახი კონტეინერების წარმოებაში. ასეთი შენადნობის დამცავი ეფექტი 40%-ით მეტია, ვიდრე ტყვიის. ასეთი შენადნობი გამოიყენება რადიოთერაპიაშიც, რადგან ეკრანის შედარებით მცირე სისქით უზრუნველყოფილია საკმაოდ საკმარისი დაცვა.

ვოლფრამის კარბიდის და 16% კობალტის შენადნობას აქვს ისეთი სიმტკიცე, რომ ნაწილობრივ ცვლის ალმასს ჭაბურღილის ბურღვისას. ვოლფრამის ფსევდოშენადნობები ვერცხლთან და სპილენძთან ერთად შესანიშნავი მასალაა მაღალი ძაბვის გარემოში გადამრთველებისა და დანის ჩამრთველებისთვის. ასეთი პროდუქტები ძლებს 6-ჯერ მეტხანს, ვიდრე ჩვეულებრივი სპილენძის კონტაქტები.

სუფთა ვოლფრამის ან ვოლფრამის შემცველი შენადნობების გამოყენება ძირითადად ეფუძნება მათ სიმტკიცეს, ცეცხლგამძლეობას და ქიმიურ წინააღმდეგობას. ვოლფრამი სუფთა სახით ფართოდ გამოიყენება ელექტრული ინკანდესენტური ნათურების ძაფების, აგრეთვე კათოდური სხივების მილების წარმოებაში; გამოიყენება როგორც ელექტრული ღუმელების გრაგნილები და გათბობის ელემენტები, ასევე სივრცის სტრუქტურული მასალა და თვითმფრინავირომლებიც მუშაობენ მაღალ ტემპერატურაზე.

ვოლფრამი არის მაღალსიჩქარიანი ფოლადების (ვოლფრამის შემცველობა 17,5 - 18,5%), სტელიტების (კობალტისგან Cr, C, W დანამატებით), ჰასტალის შენადნობების ნაწილი (Ni-ზე დაფუძნებული უჟანგავი ფოლადები), ისევე როგორც მრავალი სხვა შენადნობები. ვოლფრამი გამოიყენება როგორც საფუძველი სითბოს მდგრადი და ხელსაწყოების შენადნობების წარმოებაში, კერძოდ, გამოიყენება ფერონგფრამი (W 68–86%, Mo და რკინა 7%), რაც ადვილად მიიღება შიელიტის ან ვოლფრამიტის კონცენტრატის პირდაპირი შემცირებით. . ვოლფრამი გამოიყენება პობედას წარმოებაში. ეს არის ზემყარი შენადნობი, რომელიც შეიცავს 80–85% ვოლფრამი, 7–14% კობალტი, 5–6% ნახშირბადი. Pobedit უბრალოდ შეუცვლელია ლითონის დამუშავების პროცესში, ისევე როგორც ნავთობისა და სამთო მრეწველობაში.

მაგნიუმის და კალციუმის ვოლფრატები ფართოდ გამოიყენება ფლუორესცენტურ მოწყობილობებში. სხვა ვოლფრამის მარილები გამოიყენება გარუჯვისა და ქიმიურ მრეწველობაში. ვოლფრამის დისულფიდი არის მშრალი მაღალი ტემპერატურის საპოხი, რომელიც სტაბილურია 500 ° C ტემპერატურამდე. ვოლფრამის ბრინჯაო და სხვა ვოლფრამის ნაერთები გამოიყენება საღებავების წარმოებაში. ვოლფრამის საკმაოდ ბევრი ნაერთი შესანიშნავი კატალიზატორია.

ელექტრო ნათურების წარმოებაში ვოლფრამი შეუცვლელია, რადგან ის არა მხოლოდ უჩვეულოდ ცეცხლგამძლეა, არამედ საკმაოდ პლასტიკურიც. 1 კგ ვოლფრამი ემსახურება ნედლეულს 3,5 კმ მავთულის დასამზადებლად. იმათ. 1 კგ ვოლფრამი შეიძლება გამოყენებულ იქნას 23000 60 ვატიანი ნათურის ძაფების დასამზადებლად. მხოლოდ ამ ქონების წყალობით, ელექტრო ინდუსტრია მთელს მსოფლიოში მოიხმარს დაახლოებით ას ტონა ვოლფრამს წელიწადში.

წარმოება

ვოლფრამის წარმოების პირველი ეტაპი არის მადნის გამდიდრება, ე.ი. ღირებული კომპონენტების გამოყოფა ძირითადი მადნის მასიდან, ნარჩენი ქანებიდან. გამოყენებულია იგივე გამდიდრების მეთოდები, რაც სხვა მძიმე ლითონის მადნებისთვის: დაფქვა და ფლოტაცია, რასაც მოჰყვება მაგნიტური გამოყოფა (ვოლფრამიტის მადნები) და ჟანგვითი გამოწვა. ამ მეთოდით მიღებულ კონცენტრატს ჩვეულებრივ წვავს სოდის ჭარბი რაოდენობით, რითაც ვოლფრამი გადადის ხსნად მდგომარეობაში, ე.ი. ნატრიუმის ვოლფრამიტამდე.

ამ ნივთიერების მიღების კიდევ ერთი მეთოდია გამორეცხვა. ვოლფრამი ამოღებულია სოდის ხსნარით ამაღლებულ ტემპერატურაზე და წნევაზე, რასაც მოჰყვება კალციუმის ვოლფრატის ნეიტრალიზაცია და დალექვა, ე.ი. შეელიტი. შეელიტი მიიღება იმის გამო, რომ მისგან გაწმენდილი ვოლფრამის ოქსიდის ამოღება საკმაოდ მარტივია.

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

ვოლფრამის ოქსიდი ასევე მიიღება ქლორიდების საშუალებით. ვოლფრამის კონცენტრატი მუშავდება ქლორის გაზით ამაღლებულ ტემპერატურაზე. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ვოლფრამის ქლორიდები, რომლებიც სუბლიმაციით ადვილად გამოიყოფა სხვა ქლორიდებისგან. მიღებული ქლორიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ოქსიდის მისაღებად ან მისგან ლითონის დაუყოვნებლივ ამოსაღებად.

შემდეგ ეტაპზე, ოქსიდები და ქლორიდები გარდაიქმნება მეტალის ვოლფრამად. ვოლფრამის ოქსიდის შესამცირებლად უმჯობესია წყალბადის გამოყენება. ამ შემცირებით, ლითონი ყველაზე სუფთაა. ოქსიდის შემცირება ხდება სპეციალურ მილის ღუმელში, სადაც "ნავი" WO 3-ით მოძრაობს რამდენიმე ტემპერატურულ ზონაში. მშრალი წყალბადი შემოდის „ნავისკენ“, ოქსიდის შემცირება ხდება ცხელ (450-600°C) და ცივ ზონებში (750-1100°C). ცივ ზონებში ხდება შემცირება WO 2-მდე, შემდეგ კი მეტალამდე. როგორც დრო გადის ცხელ ზონაში, დაფხვნილი ვოლფრამის მარცვლები ზომას იცვლის.

აღდგენა შეიძლება მოხდეს არა მხოლოდ წყალბადის მიწოდებით. ქვანახშირი ხშირად გამოიყენება. მყარი შემცირების გამო წარმოება გამარტივებულია, მაგრამ ტემპერატურა ამ შემთხვევაში უნდა მიაღწიოს 1300°C-ს. თავად ქვანახშირი და მინარევები, რომლებსაც ის ყოველთვის შეიცავს, ვოლფრამის რეაქციაში, სხვა ნაერთების კარბიდებს ქმნის. შედეგად, ლითონი დაბინძურებულია. მაგრამ ელექტრო ინდუსტრიაში გამოიყენება მხოლოდ მაღალი ხარისხის ვოლფრამი. 0,1% რკინის მინარევებიც კი ქმნის ვოლფრამს ყველაზე თხელი მავთულის დასამზადებლად, რადგან. ის ბევრად უფრო მყიფე ხდება.

ვოლფრამის იზოლაცია ქლორიდებისგან ეფუძნება პიროლიზს. ვოლფრამი და ქლორი ქმნიან ზოგიერთ ნაერთს. ქლორის სიჭარბე საშუალებას აძლევს ყველა მათგანს გარდაიქმნას WCl6-ად და ის, თავის მხრივ, 1600 ° C ტემპერატურაზე იშლება ქლორში და ვოლფრამად. წყალბადის არსებობის შემთხვევაში პროცესი იწყება 1000°C-ზე.

ასე მიიღება ვოლფრამი ფხვნილის სახით, რომელიც შემდეგ მაღალ ტემპერატურაზე დაჭერით წყალბადის ნაკადში. დაწნეხვის პირველი ეტაპი (დაახლოებით 1100-1300°C-მდე გათბობა) წარმოქმნის მყიფე ფოროვან ინგოტს. შემდეგ დაჭერა გრძელდება და ტემპერატურა იწყებს მატებას თითქმის ვოლფრამის დნობის ტემპერატურამდე. ასეთ გარემოში ლითონი იწყებს მყარდებას და თანდათან იძენს თავის თვისებებსა და თვისებებს.

საშუალოდ, ინდუსტრიულად წარმოებული ვოლფრამის 30% არის გადამუშავებული ვოლფრამი. ვოლფრამის ჯართი, ნახერხი, საპარსი და ფხვნილი იჟანგება და გარდაიქმნება ამონიუმის პარატუნგსტატად. როგორც წესი, საჭრელი ფოლადების ჯართი იყრება იმავე ფოლადების მწარმოებელ საწარმოში. ელექტროდების, ინკანდესენტური ნათურების და ქიმიკატების ჯართი თითქმის არასოდეს გადამუშავდება.

რუსეთის ფედერაციაში ვოლფრამის პროდუქცია იწარმოება: სკოპინსკის ჰიდრომეტალურგიული ქარხანა მეტალურგი, ვლადიკავკაზის ქარხანა პობედიტი, ნალჩიკის ჰიდრომეტალურგიული ქარხანა, კიროვგრადის მყარი შენადნობების ქარხანა, ელექტროსტალი, ჩელიაბინსკის ელექტრომეტალურგიული ქარხანა.

ფიზიკური თვისებები

ვოლფრამი ღია ნაცრისფერი ლითონია. მას აქვს ყველაზე მაღალი დნობის წერტილი ყველა ცნობილ ელემენტზე, გარდა ნახშირბადისა. ამ ინდიკატორის მნიშვნელობა დაახლოებით 3387-დან 3422 გრადუს ცელსიუსამდეა. ვოლფრამი აქვს შესანიშნავი მექანიკური თვისებები მაღალი ტემპერატურის მიღწევისას; ყველა ლითონს შორის ვოლფრამი აქვს ისეთი ინდიკატორის ყველაზე დაბალი მნიშვნელობა, როგორიცაა გაფართოების კოეფიციენტი.

ვოლფრამი ერთ-ერთი უმძიმესი ლითონია, მისი სიმკვრივეა 19250 კგ/მ3. ლითონს აქვს კუბურ სხეულზე ორიენტირებული გისოსის პარამეტრი a = 0.31589 ნმ. 0 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე ვოლფრამის ელექტრული გამტარობა იგივე ინდიკატორის მნიშვნელობის მხოლოდ 28%-ია ვერცხლისთვის (ვერცხლი უკეთესად ატარებს დენს, ვიდრე ნებისმიერი სხვა მეტალი). სუფთა ვოლფრამი ძალიან ადვილი დასამუშავებელია, მაგრამ იშვიათია მისი სუფთა სახით, უფრო ხშირად მას აქვს ნახშირბადის და ჟანგბადის მინარევები, რის გამოც ღებულობს თავის ცნობილ სიმტკიცეს. ლითონის ელექტრული წინააღმდეგობა 20 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე ტოვებს 5.5 * 10 -4, 2700 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე - 90.4 * 10 -4.

ვოლფრამი ყველა სხვა მეტალისგან განსხვავდება თავისი განსაკუთრებული შეღწევადობით, სიმძიმით და სიმტკიცით. ამ ლითონის სიმკვრივე თითქმის ორჯერ აღემატება იმავე ტყვიას, უფრო სწორად 1,7-ჯერ. მაგრამ ელემენტის ატომური მასა, პირიქით, უფრო დაბალია და არის 184 207-ის წინააღმდეგ.

ვოლფრამის დაჭიმვისა და შეკუმშვის მოდულების მნიშვნელობები უჩვეულოდ მაღალია, ტემპერატურის ცოცვის წინააღმდეგობა უზარმაზარია, ლითონს აქვს მაღალი ელექტრული და თბოგამტარობა. ვოლფრამი აქვს საკმაოდ მაღალი კოეფიციენტი ელექტრონული ემისია, რომელიც შეიძლება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს ელემენტის სხვა ლითონის ოქსიდებთან შენადნობით.

მიღებული ვოლფრამის ფერი დიდწილად დამოკიდებულია მისი წარმოების მეთოდზე. შერწყმული ვოლფრამი არის მბზინავი ნაცრისფერი ლითონი, რომელიც ძალიან ჰგავს პლატინას. ვოლფრამის ფხვნილი შეიძლება იყოს ნაცრისფერი, მუქი ნაცრისფერი და შავიც კი: რაც უფრო პატარაა ფხვნილის მარცვლები, მით უფრო მუქი იქნება.

ვოლფრამი აქვს მაღალი წინააღმდეგობა: ოთახის ტემპერატურაზე ის არ იცვლება ჰაერში; როდესაც ტემპერატურა წითელ სიცხეს მიაღწევს, ლითონი იწყებს ნელ-ნელა დაჟანგვას, ათავისუფლებს ვოლფის ანჰიდრიდს. ვოლფრამი თითქმის უხსნადია გოგირდის, ჰიდროქლორინის და მარილმჟავებში. აკვა რეგიასა და აზოტის მჟავაში ლითონი ზედაპირიდან იჟანგება. ჰიდროფთორმჟავას და აზოტის მჟავას ნარევში ყოფნისას ვოლფრამი იხსნება და წარმოიქმნება ვოლფრამის მჟავა. ყველა ვოლფრამის ნაერთებიდან ყველაზე პრაქტიკული სარგებელია: ვოლფრამის ანჰიდრიდი ან ვოლფრამის ტრიოქსიდი, პეროქსიდები ზოგადი ფორმულით ME2WOX, ვოლფრატები, ნაერთები ნახშირბადთან, გოგირდთან და ჰალოგენებთან.

ბუნებაში ნაპოვნი ვოლფრამი შედგება 5 სტაბილური იზოტოპისგან, რომელთა მასური რიცხვებია 186,184, 183, 182, 181. ყველაზე გავრცელებული იზოტოპი მასობრივი რიცხვით 184, მისი წილი 30,64%. 74-ე ელემენტის ხელოვნური რადიოაქტიური იზოტოპების მთელი შედარებითი ნაკრებიდან მხოლოდ სამს აქვს პრაქტიკული მნიშვნელობა: ვოლფრამი-181 (მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდი 145 დღეა), ვოლფრამი-185 (მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდი 74,5 დღეა), ვოლფრამი-187. (მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდია 23,85 საათი). ყველა ეს იზოტოპი იქმნება შიგნით ბირთვული რეაქტორებივოლფრამის იზოტოპების დაბომბვის პროცესში ბუნებრივი ნარევის ნეიტრონებით.

ვოლფრამის ვალენტობას აქვს ცვალებადი ხასიათი - 2-დან 6-მდე, ყველაზე სტაბილურია ექვსვალენტიანი ვოლფრამი, ქიმიური ელემენტის სამ- და ორვალენტიანი ნაერთები არასტაბილურია და არ აქვთ პრაქტიკული მნიშვნელობა. ვოლფრამის ატომის რადიუსი არის 0,141 ნმ.

ვოლფრამის კლარკი დედამიწის ქერქში ვინოგრადოვის მიხედვით არის 0,00013 გ/ტ. მისი საშუალო შემცველობა შემადგენლობაში კლდეები, გრამი/ტონა: ულტრაბაზური - 0,00001, ძირითადი - 0,00007, საშუალო - 0,00012, მაწონი - 0,00019.

ქიმიური თვისებები

ვოლფრამი არ მოქმედებს: aqua regia, გოგირდის, ჰიდროქლორინის, ჰიდროფლუორული და აზოტის მჟავები, ნატრიუმის ჰიდროქსიდის წყალხსნარი, ვერცხლისწყალი, ვერცხლისწყლის ორთქლი, ამიაკი (700 ° C-მდე), ჰაერი და ჟანგბადი (400 ° C-მდე), წყალბადი, წყალი, წყალბადის ქლორიდი (600 ° C-მდე), ნახშირბადის მონოქსიდი (800 ° C-მდე), აზოტი.

უკვე მცირედი გაცხელების შემდეგ, მშრალი ფტორი იწყებს შერწყმას წვრილად დაყოფილ ვოლფრამთან. შედეგად წარმოიქმნება ჰექსაფტორიდი (ფორმულა WF 6) - ეს არის ძალიან საინტერესო ნივთიერება, რომელსაც აქვს დნობის წერტილი 2,5 ° C და დუღილის წერტილი 19,5 ° C. ქლორთან რეაქციის შემდეგ წარმოიქმნება მსგავსი ნაერთი, მაგრამ რეაქცია შესაძლებელია მხოლოდ 600°C ტემპერატურაზე. WC16, ფოლადის ლურჯი კრისტალები, დნება 275°C-ზე და დუღს 347°C-ზე. ვოლფრამი იოდთან და ბრომთან ერთად წარმოქმნის სუსტად სტაბილურ ნაერთებს: ტეტრა- და დიიოდიდი, პენტა- და დიბრომიდი.

მაღალ ტემპერატურაზე ვოლფრამი შეიძლება გაერთიანდეს სელენთან, გოგირდთან, აზოტთან, ბორთან, ტელურუმთან, სილიციუმთან და ნახშირბადთან. ამ ნაერთებიდან ზოგიერთი საოცრად მყარია, ისევე როგორც სხვა შესანიშნავი თვისებები.

განსაკუთრებით საინტერესოა კარბონილი (ფორმულა W(CO) 6). ვოლფრამი აქ ერწყმის ნახშირბადის მონოქსიდს და, შესაბამისად, აქვს ნულოვანი ვალენტობა. ვოლფრამის კარბონილის წარმოება ხდება განსაკუთრებული პირობები, იმიტომ ის უკიდურესად არასტაბილურია. 0°C ტემპერატურაზე იგი გამოიყოფა სპეციალური ხსნარიდან უფერო კრისტალების სახით, 50°C-მდე მიღწევის შემდეგ კარბონილი სუბლიმირებულია, 100°C-ზე კი მთლიანად იშლება. მაგრამ სწორედ ამ ნაერთის წყალობით მიიღება მკვრივი და მყარი ვოლფრამის საფარები (სუფთა ვოლფრამისგან). ვოლფრამის მრავალი ნაერთი, ისევე როგორც თავად ვოლფრამი, ძალიან აქტიურია. მაგალითად, ვოლფრამის ოქსიდი ვოლფრამის ოქსიდს WO 3 აქვს პოლიმერიზაციის უნარი. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ეგრეთ წოდებული ჰეტეროპოლინაერთები (მათი მოლეკულები შეიძლება შეიცავდეს 50-ზე მეტ ატომს) და იზოპოლინაერთებს.

ვოლფრამის ოქსიდი (VI)WO 3 არის ღია ყვითელი კრისტალური ნივთიერება, რომელიც გაცხელებისას ნარინჯისფერი ხდება. ოქსიდს აქვს დნობის წერტილი 1473°C და დუღილის წერტილი 1800°C. მისი შესაბამისი ვოლფრას მჟავა არ არის სტაბილური, წყლის ხსნარში დიჰიდრატი ნალექი ხდება, ხოლო წყლის ერთ მოლეკულას კარგავს 70-დან 100 ° C ტემპერატურაზე, ხოლო მეორე მოლეკულას 180-დან 350 ° C ტემპერატურამდე. .

ვოლფრას მჟავების ანიონები, როგორც წესი, ქმნიან პოლინაერთებს. კონცენტრირებულ მჟავებთან რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება შერეული ანჰიდრიდები:

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

ვოლფრამის ოქსიდისა და მეტალის ნატრიუმის რეაქციის შედეგად მიიღება არასტოქიომეტრიული ნატრიუმის ვოლფრამი, რომელსაც ეწოდება "ვოლფრამის ბრინჯაო":

WO 3 + xNa = Na x WO 3.

ვოლფრამის ოქსიდის წყალბადით შემცირების პროცესში, იზოლაციის დროს მიიღება ჰიდრატირებული ოქსიდები, რომლებსაც აქვთ შერეული დაჟანგვის მდგომარეობა, მათ უწოდებენ "ვოლფრამის ლურჯს":

WO 3–n (OH) n, n = 0.5–0.1.

WO 3 + Zn + HCl = ("ლურჯი"), W 2 O 5 (OH) (ყავისფერი)

ვოლფრამის (VI) ოქსიდი შუალედურია საწარმოო პროცესივოლფრამი და მისი ნაერთები. ეს არის გარკვეული კერამიკული პიგმენტების და ინდუსტრიულად მნიშვნელოვანი ჰიდროგენიზაციის კატალიზატორების კომპონენტი.

WCl 6 - უმაღლესი ვოლფრამის ქლორიდი, წარმოიქმნება მეტალის ვოლფრამის ან ვოლფრამის ოქსიდის ქლორთან, ფტორთან ან ნახშირბადის ტეტრაქლორიდთან ურთიერთქმედების შედეგად. ვოლფრამის ქლორიდის ალუმინის შემცირების შემდეგ ნახშირბადის მონოქსიდთან ერთად წარმოიქმნება ვოლფრამის კარბონილი:

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

ვოლფრამი არის ცეცხლგამძლე ლითონი . მას აქვს ბრენდების საკუთარი სახეობები, რომელთაგან თითოეულს აქვს საკუთარი მახასიათებლები. მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში ეს ელემენტი 74-ე ნომერზეა და აქვს ღია ნაცრისფერი ფერი. მისი დნობის წერტილი არის 3380 გრადუსი. მისი ძირითადი თვისებებია წრფივი გაფართოების კოეფიციენტი, ელექტრული წინააღმდეგობა, დნობის წერტილი და სიმკვრივე.

ვოლფრამის თვისებები და კლასები

ვოლფრამი აქვს საკუთარი მექანიკური და ფიზიკური თვისებები, ისევე როგორც რამდენიმე სახეობის კლასი.

რომ ფიზიკური თვისებებიმოიცავს:

Მექანიკური საკუთრება:

• შედარებითი დრეკადობა - 0%.
• დაჭიმვის სიმტკიცე - 800−1100 მპა.
• პუასონის თანაფარდობა 0,29.
• ათვლის მოდული - 151,0 გპა.
• ელასტიურობის მოდული - 415,0 გპა.

ეს მეტალი გამოირჩევა დაბალი აორთქლების სიჩქარით 2 ათას გრადუსზეც კი და ძალიან დიდი დუღილის წერტილით - 5900 გრადუსი. თვისებები, რომლებიც ზღუდავს ამ მასალის გამოყენებას, არის დაბალი ჟანგვის წინააღმდეგობა, მაღალი მტვრევადობა და მაღალი სიმკვრივე. ფოლადს ჰგავს. გამოიყენება მაღალი სიმტკიცის შენადნობების დასამზადებლად. მისი დამუშავება შესაძლებელია მხოლოდ გაცხელების შემდეგ. გათბობის ტემპერატურა დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი დამუშავების მეთოდის განხორციელებას აპირებთ.

ვოლფრამი აქვს შემდეგი კლასები:

განაცხადის არეალი

მისი უნიკალური თვისებების გამო, ვოლფრამი ფართოდ გამოიყენება. ინდუსტრიაში გამოიყენება სუფთა სახით და შენადნობებში.

ძირითადი აპლიკაციებიარიან:

ცეცხლგამძლე ვოლფრამის წარმოების პროცესი

ეს მასალა კლასიფიცირდება როგორც იშვიათი ლითონი. იგი ხასიათდება მოხმარებისა და წარმოების შედარებით მცირე მოცულობით, ასევე დედამიწის ქერქში დაბალი გავრცელებით. არცერთი იშვიათი ლითონებიარ არის მიღებული ნედლეულიდან აღდგენით. თავდაპირველად, იგი მუშავდება ქიმიურ ნაერთად. ხოლო ნებისმიერი იშვიათი ლითონის საბადო გადამუშავებამდე ექვემდებარება დამატებით გამდიდრებას.

იშვიათი ლითონის მოპოვების სამი ძირითადი ეტაპია:

1. მადნის დაშლა. მოპოვებული ლითონი გამოყოფილია დამუშავებული ნედლეულის ძირითადი ნაწილისგან. ის კონცენტრირებულია ნალექში ან ხსნარში.
2. ქიმიურად სუფთა ნაერთის მიღება. მისი იზოლაცია და გაწმენდა.
3. შედეგად მიღებული ნაერთისგან იზოლირებულია ლითონი. ამრიგად, მიიღება სუფთა მასალები მინარევების გარეშე.

ვოლფრამის მიღების პროცესშიც არის რამდენიმე ეტაპი. საწყისი ნედლეული არის შეელიტი და ვოლფრამიტი. როგორც წესი, მათი შემადგენლობა შეიცავს 0,2-დან 2% ვოლფრამს.

1. მადნის გამდიდრება ხორციელდება ელექტროსტატიკური ან მაგნიტური გამოყოფის, ფლოტაციის, გრავიტაციის გამოყენებით. შედეგად, მიიღება ვოლფრამის კონცენტრატი, რომელიც შეიცავს დაახლოებით 55-65% ვოლფრამის ანჰიდრიდს. მათში ასევე კონტროლდება მინარევების არსებობა: ბისმუტი, ანტიმონი, სპილენძი, კალა, დარიშხანი, გოგირდი, ფოსფორი.
2. ვოლფრამის ანჰიდრიდის მიღება. ეს არის ნედლეული ლითონის ვოლფრამის ან მისი კარბიდის დასამზადებლად. ამისათვის ტარდება მთელი რიგი პროცედურები, როგორიცაა: ნამცხვრისა და შენადნობის გაჟონვა, კონცენტრატების დაშლა, ვოლგრამის ტექნიკური მჟავას დამზადება და სხვა. ამ ქმედებების შედეგად უნდა მივიღოთ პროდუქტი, რომელიც შეიცავს 99,9% ვოლფრამის ტრიოქსიდს.
3. ფხვნილის მიღება. ფხვნილის სახით, სუფთა ლითონი შეიძლება მიღებულ იქნას ანჰიდრიდისგან. ამისათვის შემცირება ხორციელდება ნახშირბადით ან წყალბადით. ნახშირბადის შემცირება ხდება ნაკლებად ხშირად, რადგან ანჰიდრიდი გაჯერებულია კარბიდებით და ეს იწვევს ლითონის მტვრევადობას და ცუდად დამუშავებას. ფხვნილის მიღებისას გამოიყენება სპეციალური მეთოდები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ მარცვლების ფორმა და ზომა, გრანულომეტრიული და ქიმიური შემადგენლობა.
4. კომპაქტური ვოლფრამის მიღება. ძირითადად, ინგოტების ან ღეროების სახით, ეს არის ბლანკი ნახევრად მზა პროდუქციის წარმოებისთვის: ლენტი, წნელები, მავთული და სხვა.

ვოლფრამის პროდუქტები

ვოლფრამი გამოიყენება ეკონომიკისთვის საჭირო მრავალი ნივთის დასამზადებლად, როგორიცაა მავთული, წნელები და სხვა.

ბარები

ამ ცეცხლგამძლე მასალისგან დამზადებული ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული პროდუქტია ვოლფრამის წნელები. მისი წარმოების საწყისი მასალა არის ღერო.

ღეროდან ღეროს მისაღებად მას აყალბებენ მბრუნავი სამჭედლო მანქანის გამოყენებით.

გაყალბება ხორციელდება გაცხელებისას, რადგან ეს ლითონი ძალიან მყიფეა ოთახის ტემპერატურაზე. გაყალბების რამდენიმე ეტაპია. ყოველ მომდევნო ზოლზე მიიღება უფრო მცირე დიამეტრი.

პირველ ეტაპზე მიიღება ზოლები, რომლებსაც ექნებათ დიამეტრი 7 მილიმეტრამდე, თუ ღეროს სიგრძე 10-დან 15 სანტიმეტრამდეა. გაყალბების დროს სამუშაო ნაწილის ტემპერატურა უნდა იყოს 1450-1500 გრადუსი. გამაცხელებელი მასალა ჩვეულებრივ მოლიბდენია. მეორე ეტაპის შემდეგ ზოლები დიამეტრის 4,5 მილიმეტრამდე იქნება. ღეროს ტემპერატურა მისი წარმოებისას დაახლოებით 1250-1300 გრადუსია. შემდეგ ეტაპზე, ზოლები ექნება დიამეტრი 2,75 მილიმეტრამდე.

VCh და VA კლასების ზოლები იწარმოება დაბალ ტემპერატურაზე, ვიდრე VI, VL და VT კლასები.

თუ სამუშაო ნაწილი მიღებულია დნობით, მაშინ ცხელი გაყალბება არ ხორციელდება. ეს განპირობებულია იმით, რომ ასეთ წიფლებს აქვთ უხეში კრისტალური სტრუქტურა. ცხელი გაყალბების გამოყენებისას შეიძლება გამოჩნდეს მოტეხილობები და ბზარები.

Ამ სიტუაციაში ვოლფრამის ინგოტებიექვემდებარება ცხელ ორმაგ წნეხს (დეფორმაციის სავარაუდო ხარისხი 90%). პირველი წნეხი ტარდება 1800-1900 გრადუს ტემპერატურაზე, ხოლო მეორე - 1350-1500. ამის შემდეგ, ბლანკები ცხელა ყალბი, რათა მათგან მიიღონ ვოლფრამის ღეროები.

ეს პროდუქტები გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში. ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებულია არასახარჯო ელექტროდების შედუღება. მათთვის შესაფერისია წნელები, რომლებიც დამზადებულია VL, VL და VT კლასებისგან. გამათბობლად გამოიყენება MV, VR და VA კლასებისგან დამზადებული წნელები, რომლებიც გამოიყენება ღუმელებში, რომელთა ტემპერატურა შეიძლება მიაღწიოს 3 ათას გრადუსს ვაკუუმში, ინერტული აირის ან წყალბადის ატმოსფეროში. ვოლფრამის წნელები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც კათოდები გაზის დამტენი და ელექტრონული მოწყობილობებისთვის, ასევე რადიო მილებით.

ელექტროდები

ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტი, რომელიც აუცილებელია შედუღებისთვის, არის შედუღების ელექტროდები. რკალის შედუღებისას ისინი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება. იგი მიეკუთვნება შედუღების თერმულ კლასს, რომელშიც დნობა ხორციელდება თერმული ენერგიის გამო. ავტომატური, ნახევრად ავტომატური ან ხელით რკალის შედუღება ყველაზე გავრცელებულია. იქმნება ვოლტაური რკალი თერმული ენერგია, რომელიც მდებარეობს პროდუქტსა და ელექტროდს შორის. რკალს ეწოდება სტაბილური ძლიერი ელექტრო მუხტი ლითონის ორთქლის, გაზების იონიზებულ ატმოსფეროში. რკალის შესაქმნელად, ელექტროდი ატარებს ელექტრო დენს შედუღების ადგილზე.

შედუღების ელექტროდს ეწოდება მავთულის ღერო, რომელზედაც დატანილია საფარი (შესაძლებელია ვარიანტები დაფარვის გარეშეც). შედუღებისთვის ბევრი სხვადასხვა ელექტროდია. მათ დამახასიათებელი ნიშნებიარის დიამეტრი, სიგრძე, ქიმიური შემადგენლობა. სხვადასხვა ელექტროდები გამოიყენება გარკვეული შენადნობების ან ლითონების შესადუღებლად. კლასიფიკაციის ყველაზე მნიშვნელოვანი ტიპია ელექტროდების დაყოფა არამოხმარებად და მოხმარებად.

სახარჯო ელექტროდების შედუღებაშედუღების დროს ისინი დნება, მათი ლითონი შედუღებული შემდნარი ნაწილის ლითონთან ერთად ავსებს შედუღების აუზს. ასეთი ელექტროდები დამზადებულია სპილენძისა და ფოლადისგან.

მაგრამ არამოხმარებადი ელექტროდები არ დნება შედუღების დროს. მათ შორისაა ვოლფრამი და ნახშირბადის ელექტროდები. შედუღებისას აუცილებელია შემავსებელი მასალის მიწოდება, რომელიც დნება და ქმნის შედუღების აუზს შედუღებული ელემენტის დნობის მასალით. ამ მიზნებისათვის ძირითადად გამოიყენება შედუღების წნელები ან მავთული. შედუღების ელექტროდები შეიძლება იყოს დაფარული და დაფარული. ყდა უკრავს მნიშვნელოვანი როლი. მის კომპონენტებს შეუძლიათ უზრუნველყონ გარკვეული თვისებებისა და შემადგენლობის შედუღების ლითონის წარმოება, მდნარი ლითონის დაცვა ჰაერის გავლენისგან და რკალის სტაბილური წვისგან.

საფარის შემადგენელი კომპონენტები შეიძლება იყოს დეოქსიდირებადი, წიდის წარმომქმნელი, გაზის წარმომქმნელი, სტაბილიზატორი ან შენადნობი. საფარი შეიძლება იყოს ცელულოზის, ძირითადი, რუტილის ან მჟავე.

ვოლფრამის ელექტროდები გამოიყენება ფერადი ლითონების, ასევე მათი შენადნობების, მაღალი შენადნობის ფოლადების შესადუღებლად. კარგი ვოლფრამის ელექტროდი შესაფერისია განათლებისთვის შედუღებაგაიზარდა ძალა, ხოლო ნაწილებს შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული ქიმიური შემადგენლობა.

ვოლფრამის პროდუქტები ძალიან მაღალი ხარისხისაა და იპოვეს მათი გამოყენება მრავალ ინდუსტრიაში, ზოგიერთში ისინი უბრალოდ შეუცვლელია.

რუსეთის ფედერაციის განათლებისა და მეცნიერების სამინისტრო

სევერსკის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი - ფილიალი

ფედერალური სახელმწიფო ავტონომიური საგანმანათლებლო დაწესებულება

უმაღლესი პროფესიული განათლება

"ეროვნული კვლევითი ბირთვული უნივერსიტეტი "MEPhI"

ChiTMSE დეპარტამენტი

ვოლფრამი

რეზიუმე დისციპლინაზე

"არჩეული თავები ელემენტების ქიმიის შესახებ"

სტუდენტი გრ. D-143

ანდროსოვი V.O.

"____" ___________ 2014 წ

შემოწმდა

ChiTMSE დეპარტამენტის ასოცირებული პროფესორი

ბეზრუკოვა ს.ა.

"____" _________ 2014 წ

სევერსკი 2014 წელი

შესავალი

სახელის წარმოშობის ისტორია

ქვითარი

ფიზიკური თვისებები

ქიმიური თვისებები

1. განაცხადი

   1. ლითონის ვოლფრამი

      ვოლფრამის ნაერთები

ბიოლოგიური როლი

დასკვნა

ბიბლიოგრაფია

შესავალი

ვოლფრამი არის ქიმიური ელემენტი ატომური ნომრით 74 D. I. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდულ ცხრილში, აღინიშნება სიმბოლო W (lat. Wolframium). ნორმალურ პირობებში, ეს არის მყარი, მბზინავი, ვერცხლისფერი ნაცრისფერი გარდამავალი ლითონი.

ვოლფრამი მეტალთა შორის ყველაზე ცეცხლგამძლეა. მხოლოდ არამეტალურ ელემენტს, ნახშირბადს, აქვს უფრო მაღალი დნობის წერტილი. სტანდარტულ პირობებში, ქიმიურად მდგრადია.

სახელის წარმოშობის ისტორია

სახელი ვოლფრამიუმი ელემენტს გადაეცა მინერალური ვოლფრამიტიდან, რომელიც ცნობილია ჯერ კიდევ მე -16 საუკუნეში. "მგლის ქაფს" უწოდებენ - ლათინურად "Spuma lupi", ან გერმანულად "Wolf Rahm". სახელწოდება განპირობებული იყო იმით, რომ ვოლფრამი, კალის მადნების თანმხლები, ხელს უშლიდა თუნუქის დნობას, აქცევდა მას წიდის ქაფად („მგელი ცხვარი ჭამს კალას“).

ამჟამად აშშ-ში, დიდ ბრიტანეთში და საფრანგეთში, ვოლფრამის სახელწოდება "ვოლფრამი" (შვედური tung sten - "მძიმე ქვა") გამოიყენება.

1781 წელს ცნობილმა შვედმა ქიმიკოსმა შელემ, მინერალური შელიტი აზოტის მჟავით დამუშავებით, მიიღო ყვითელი "მძიმე ქვა" (ვოლფრამის ტრიოქსიდი). 1783 წელს ესპანელმა ქიმიკოსებმა, ძმებმა ელუარებმა განაცხადეს, რომ საქსონური მინერალური ვოლფრამიტიდან მიიღეს როგორც ამიაკიში ხსნადი ახალი ლითონის ყვითელი ოქსიდი, ასევე თავად მეტალი. ამავე დროს, ერთ-ერთი ძმა, ფაუსტო, 1781 წელს იმყოფებოდა შვედეთში და დაუკავშირდა შილეს. შილეს არ უთქვამს პრეტენზია ვოლფრამის აღმოჩენაზე და ძმები ელუარდები არ ამტკიცებდნენ მათ პრიორიტეტს.

ქვითარი

ვოლფრამიტის და შეელიტის კონცენტრატები (50-60% WO 3) ემსახურება ნედლეულს ვოლფრამის წარმოებისთვის.

ფეროტუნგფრამი (რკინის შენადნობი 65-80% ვოლფრამის შემცველობით) უშუალოდ დნება კონცენტრატებისგან, რომელიც გამოიყენება ფოლადის წარმოებაში; ვოლფრამის, მისი შენადნობებისა და ნაერთების მისაღებად კონცენტრატიდან იზოლირებულია ვოლფრამის ანჰიდრიდი.

ინდუსტრიაში WO 3-ის მისაღებად რამდენიმე მეთოდი გამოიყენება:

1. შეელიტის კონცენტრატები იშლება ავტოკლავებში სოდის ხსნარით 180-200 ° C ტემპერატურაზე (მიიღება ნატრიუმის ვოლფრატის ტექნიკური ხსნარი) ან მარილმჟავა (მიიღება ტექნიკური ვოლფრატის მჟავა):

1. CaWO 4 (ტვ) + Na 2 CO 3 (ლ) = Na 2 WO 4 (ლ) + CaCO 3 (ტვ)

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

ვოლფრამიტის კონცენტრატები იშლება ან 800-900°C-ზე სოდასთან შედუღებით, რასაც მოჰყვება Na 2 WO 4 წყლით გამორეცხვა, ან გაცხელებისას ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარით დამუშავებით. ტუტე აგენტებით (სოდა ან კაუსტიკური სოდა) დაშლისას წარმოიქმნება Na 2 WO 4 ხსნარი, რომელიც დაბინძურებულია მინარევებით. ხსნარიდან მათი გამოყოფის შემდეგ გამოყოფს H 2 WO 4 . უფრო უხეში, ადვილად გაფილტრული და გასარეცხი ნალექების მისაღებად, CaWO 4 ჯერ გროვდება Na 2 WO 4 ხსნარიდან, რომელიც შემდეგ იშლება მარილმჟავასთან. გამხმარი H 2 WO 4 შეიცავს 0.2 - 0.3% მინარევებს.

H 2 WO 4 კალცინირებით 700-800 ° C ტემპერატურაზე, მიიღება WO 3 და მისგან მიიღება მყარი შენადნობები.

2. მეტალის ვოლფრამის წარმოებისთვის H 2 WO 4 დამატებით იწმინდება ამიაკის მეთოდით - ამიაკის გახსნით და ამონიუმის პარატუნგსტატი 5 (NH 4) 2 O 12WO 3 nH 2 O კრისტალიზებით. ამ მარილის კალცინირება იძლევა სუფთა WO 3-ს.

3. ვოლფრამის ფხვნილი მიიღება WO 3 წყალბადით (და მყარი შენადნობების წარმოებისას - ასევე ნახშირბადით) შემცირებით მილაკოვან ელექტრო ღუმელებში 700-850°C ტემპერატურაზე. კომპაქტური ლითონი მიიღება ფხვნილისგან ცერმეტის მეთოდით, ანუ ფოლადის ყალიბებში დაჭერით 3000-5000 (კგ * წ/სმ 2) წნევის ქვეშ და დაჭერილი ბლანკების - ღეროების თერმული დამუშავებით. თერმული დამუშავების ბოლო ეტაპი - გათბობა დაახლოებით 3000°C-მდე ხორციელდება სპეციალურ აპარატებში უშუალოდ წყალბადის ატმოსფეროში ღეროში ელექტრული დენის გავლის გზით. შედეგად მიიღება ვოლფრამი, რომელიც კარგად ერგება წნევით დამუშავებას (გაყალბება, დახატვა, გორვა და ა.შ.) გაცხელებისას.

ფიზიკური თვისებები

ვოლფრამი არის მბზინავი ღია ნაცრისფერი ლითონი უმაღლესი დადასტურებული დნობისა და დუღილის წერტილებით (ვარაუდობენ, რომ ზღვის ბორგიუმი კიდევ უფრო ცეცხლგამძლეა, მაგრამ ჯერჯერობით ამის მტკიცედ თქმა არ შეიძლება - ზღვის ბორგიუმის სიცოცხლე ძალიან მოკლეა). დნობის წერტილი - 3695 K (3422 °C), დუღს 5828 K (5555 °C). სუფთა ვოლფრამის სიმკვრივეა 19,25 გ/სმ³. მას აქვს პარამაგნიტური თვისებები. ბრინელის სიმტკიცე 488 კგ/მმ², ელექტრული წინაღობა 20 °C-ზე - 55·10−9 Ohm·m, 2700°C-ზე - 904·10−9 Ohm·m. ის კარგად ერგება გაყალბებას და შეიძლება თხელ ძაფში გადაიწიოს.

ქიმიური თვისებები

მას აქვს II, III და VI ვალენტობა. ყველაზე სტაბილურია ვალენტური ვოლფრამი VI. ვოლფრამის II, III ვალენტური ნაერთები არასტაბილურია და არ აქვთ პრაქტიკული მნიშვნელობა.

ნორმალურ პირობებში ვოლფრამი ქიმიურად სტაბილურია. 400-500°C-ზე ის ჰაერში იჟანგება WO 3-მდე. წყლის ორთქლი ინტენსიურად აჟანგებს მას 600°C-ზე ზემოთ WO 3-მდე. ჰალოგენები, გოგირდი, ნახშირბადი, სილიციუმი, ბორი ურთიერთქმედებენ ვოლფრამთან მაღალ ტემპერატურაზე (ფტორი დაფხვნილი ვოლფრამი - ოთახის ტემპერატურაზე). ვოლფრამი არ რეაგირებს წყალბადთან დნობის წერტილამდე; 1500°C-ზე ზემოთ აზოტით წარმოქმნის ნიტრიდს. ნორმალურ პირობებში ვოლფრამი მდგრადია ჰიდროქლორინის, გოგირდის, აზოტის და ჰიდროფთორმჟავას, ასევე აკვა რეგიის მიმართ; 100°С-ზე სუსტად ურთიერთქმედებს მათთან; სწრაფად იხსნება ჰიდროფლუორული და აზოტის მჟავების ნარევში.

ტუტე ხსნარებში, გაცხელებისას, ვოლფრამი ოდნავ იხსნება, ხოლო გამდნარ ტუტეებში ჰაერზე წვდომით ან ჟანგვის აგენტების თანდასწრებით - სწრაფად; ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ვოლფრატები.

ვოლფრამი ქმნის ოთხ ოქსიდს:

უმაღლესი - WO 3 (ვოლფრამის ანჰიდრიდი),

ქვედა - WO 2 და

ორი შუალედური W 10 O 29 და W 4 O 11.

ვოლფის ანჰიდრიდი არის ლიმონისფერი კრისტალური ფხვნილი, რომელიც იხსნება ტუტე ხსნარებში და ქმნის ვოლფრატებს. წყალბადით შემცირებისას თანმიმდევრულად წარმოიქმნება ქვედა ოქსიდები და ვოლფრამი.

ვოლფის ანჰიდრიდი შეესაბამება ვოლფრას მჟავას H 2 WO 4 - ყვითელი ფხვნილი, პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში და მჟავებში. როდესაც ის ურთიერთქმედებს ტუტესა და ამიაკის ხსნარებთან, წარმოიქმნება ვოლფრატების ხსნარები. 188°C ტემპერატურაზე H 2 WO 4 იშლება WO 3 და წყლის წარმოქმნით.

ქლორთან ერთად ვოლფრამი ქმნის ქლორიდების და ოქსიქლორიდების სერიას. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანი: WCl 6 (დნობა 275°C, tbp 348°C) და WO 2 Cl 2 (დნობა 266°C, სუბლიმაცია 300°C ზევით), მიიღება ქლორის მოქმედებით ვოლფრამის ანჰიდრიდზე თანდასწრებით. ნახშირის.

გოგირდთან ერთად ვოლფრამი ქმნის ორ სულფიდს WS 2 და WS 3.

ვოლფრამის კარბიდები WC (დნობა 2900°C) და W 2 C (დნობა 2750°C) მძიმე ცეცხლგამძლე ნაერთებია; მიღებული ვოლფრამის ნახშირბადთან ურთიერთქმედებით 1000-1500°C-ზე

იზოტოპები

ბუნებრივი ვოლფრამი შედგება ხუთი იზოტოპისგან (180 W, 182 W, 183 W, 184 W და 186 W). კიდევ 30 რადიონუკლიდი ხელოვნურად შეიქმნა და იდენტიფიცირებულია (ცხრილი 1). 2003 წელს აღმოაჩინეს ბუნებრივი ვოლფრამის უკიდურესად სუსტი რადიოაქტიურობა (დაახლოებით ორი დაშლა თითო გრამ ელემენტზე წელიწადში), 180 W-ის α-აქტივობის გამო, რომელსაც აქვს ნახევარგამოყოფის პერიოდი 1.8 × 10 18 წელი.

ცხრილი 1.

სიმბოლონუკლიდი			იზოტოპური მასა (a.u.m.)	ნახევარგამოყოფის პერიოდი (T 1/2 )		დაატრიალეთ ბირთვის პარიტეტი
	აგზნების ენერგია
				1.2 10 18 წელი
				სტაბილური
				სტაბილური
				სტაბილური
				სტაბილური

განაცხადი

ვოლფრამი დიდი ხნის განმავლობაში ვერ იპოვა პრაქტიკული გამოყენება. და მხოლოდ მე -19 საუკუნის ბოლოს, ამ ლითონის შესანიშნავი თვისებების გამოყენება დაიწყო ინდუსტრიაში. ამჟამად, მოპოვებული ვოლფრამის დაახლოებით 80% გამოიყენება ვოლფრამის ფოლადებში, ვოლფრამის დაახლოებით 15% გამოიყენება წარმოებისთვის. მყარი შენადნობები. სუფთა ვოლფრამის და მისგან სუფთა შენადნობების გამოყენების მნიშვნელოვანი სფეროა ელექტრო მრეწველობა, სადაც იგი გამოიყენება ელექტრო ნათურების ძაფების წარმოებაში, რადიონათურების და რენტგენის მილების ნაწილებისთვის, საავტომობილო და ტრაქტორის ელექტრო მოწყობილობებისთვის. ელექტროდები კონტაქტისთვის, ატომური წყალბადის და არგონის შედუღებისთვის, ელექტრო ღუმელების გამათბობლები და ა.შ. ვოლფრამის ნაერთებმა იპოვეს გამოყენება ცეცხლგამძლე, წყალგამძლე და წონიანი ქსოვილების წარმოებაში, როგორც კატალიზატორები ქიმიურ მრეწველობაში.

ლითონის ვოლფრამი

ვოლფრამის ღირებულებას განსაკუთრებით აძლიერებს მისი უნარი, შექმნას შენადნობები სხვადასხვა ლითონებთან - რკინით, ნიკელი, ქრომი, კობალტი, მოლიბდენი, რომლებიც შედის ფოლადში სხვადასხვა რაოდენობით. ვოლფრამი, რომელიც მცირე რაოდენობით ემატება ფოლადს, რეაგირებს მასში შემავალ გოგირდის, ფოსფორის, დარიშხანის მავნე მინარევებთან და ანეიტრალებს მათ. ცუდი გავლენა. შედეგად, ფოლადი ვოლფრამის დამატებით იღებს მაღალ სიმტკიცეს, ცეცხლგამძლეობას, ელასტიურობას და მჟავებისადმი წინააღმდეგობას.

Ყველამ იცის მაღალი ხარისხიდამასკოს ფოლადისგან დამზადებული პირები, რომელიც შეიცავს ვოლფრამის შერევის რამდენიმე პროცენტს. ასევე შიგნით. 1882 წელს ვოლფრამის გამოყენება დაიწყო ტყვიების წარმოებაში. იარაღის ფოლადი, ჯავშანჟილეტის ჭურვები ასევე შეიცავს ვოლფრამს.

ფოლადი ვოლფრამის დანამატით გამოიყენება ავტომობილებისა და სარკინიგზო ვაგონებისთვის გამძლე ზამბარების, ზამბარების და სხვადასხვა მექანიზმების კრიტიკული ნაწილების დასამზადებლად. ვოლფრამის ფოლადისგან დამზადებული რელსები უძლებს მძიმე დატვირთვას და აქვს ბევრად უფრო ხანგრძლივი მომსახურების ვადა, ვიდრე ჩვეულებრივი ფოლადისგან დამზადებული რელსები. ფოლადის შესანიშნავი თვისება 91,8% ვოლფრამის დამატებით არის მისი თვითგამკვრივების უნარი, ანუ დატვირთვისა და ტემპერატურის მატებასთან ერთად ეს ფოლადი კიდევ უფრო ძლიერდება. ეს თვისება საფუძვლად დაედო ე.წ „მაღალსიჩქარიანი ხელსაწყოების ფოლადისგან“ იარაღების მთელი სერიის დამზადებას. მისგან საჭრელების გამოყენებამ შესაძლებელი გახადა რამდენჯერმე გაეზარდა ნაწილების დამუშავების სიჩქარე ლითონის საჭრელ მანქანებზე.

და მაინც, მაღალსიჩქარიანი ფოლადისგან დამზადებული ხელსაწყოები 35-ჯერ უფრო ნელია, ვიდრე კარბიდის ხელსაწყოები. ეს მოიცავს ვოლფრამის ნაერთებს ნახშირბადთან (კარბიდებთან) და ბორთან (ბორიდებთან). ეს შენადნობები სიხისტესთან ახლოსაა ალმასებთან. თუ ყველაზე მყარი ნივთიერების - ალმასის პირობითი სიმტკიცე გამოიხატება 10 ქულით (მოჰსის მასშტაბით), მაშინ ვოლფრამის კარბიდის სიმტკიცე არის 9,8. ზემყარ შენადნობებს შორის არის ცნობილი ნახშირბადის შენადნობი ვოლფრამით და კობალტის დამატება - ის გაიმარჯვებს. თავად პობედიტი გამოუყენებელია, მაგრამ ეს სახელი შენარჩუნებულია მყარი შენადნობების მთელ ჯგუფთან მიმართებაში. საინჟინრო მრეწველობაში, ჭურჭლის საწნახელი ასევე მზადდება მყარი შენადნობებისგან. ისინი ცვდებიან დაახლოებით ათასჯერ ნელა ვიდრე ფოლადი.

ვოლფრამის გამოყენების განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი და საინტერესო სფეროა ელექტრო ინკანდესენტური ნათურების ძაფების (ძაფების) წარმოება. სუფთა ვოლფრამი გამოიყენება ნათურის ძაფების დასამზადებლად. ცხელი ვოლფრამის ძაფით გამოსხივებული შუქი დღის სინათლესთან ახლოსაა. და ვოლფრამის ძაფის მქონე ნათურის მიერ გამოსხივებული სინათლის რაოდენობა რამდენჯერმე აღემატება სხვა ლითონებისგან (ოსმიუმი, ტანტალი) დამზადებული ძაფებისგან დამზადებული ნათურების გამოსხივებას. ვოლფრამის ძაფით ელექტრო ნათურების სინათლის ემისია (ნათების ეფექტურობა) 10-ჯერ მეტია, ვიდრე ადრე გამოყენებული ნახშირბადის ძაფის ნათურები. სიკაშკაშის სიკაშკაშე, გამძლეობა, ეფექტურობა ელექტროენერგიის მოხმარებაში, ლითონის დაბალი ხარჯები და ვოლფრამის ძაფით ელექტრო ნათურების დამზადების სიმარტივე მათ უზრუნველყოფდა მათ ყველაზე ფართო გამოყენებას განათებაში.

ვოლფრამის გამოყენების ფართო შესაძლებლობები ცნობილი ამერიკელი ფიზიკოსის რობერტ უილიამს ვუდის მიერ გაკეთებული აღმოჩენის შედეგად იქნა აღმოჩენილი. ერთ-ერთ ექსპერიმენტში რ.ვუდმა ყურადღება გაამახვილა იმ ფაქტზე, რომ ვოლფრამის ძაფის სიკაშკაშე მისი დიზაინის კათოდური მილის ბოლო ნაწილიდან გრძელდება ელექტროდების ბატარეიდან გათიშვის შემდეგაც. ამან იმდენად დიდი შთაბეჭდილება მოახდინა მის თანამედროვეებზე, რომ რ. ვუდს ჯადოქარი ეწოდა. კვლევებმა აჩვენა, რომ გახურებული ვოლფრამის ძაფის ირგვლივ ხდება წყალბადის მოლეკულების თერმული დისოციაცია; ისინი იშლება ცალკეულ ატომებად. ენერგიის გამორთვის შემდეგ წყალბადის ატომები ხელახლა გაერთიანებულია მოლეკულებად და ამით გამოიყოფა დიდი რაოდენობით თერმული ენერგია, რომელიც საკმარისია წვრილი ვოლფრამის ძაფის გასათბობად და მის გაბრწყინებას. ამ ეფექტის საფუძველზე შეიქმნა ლითონის შედუღების ახალი ტიპი - ატომური წყალბადი, რამაც შესაძლებელი გახადა სხვადასხვა ფოლადის, ალუმინის, სპილენძისა და სპილენძის შედუღება თხელ ფურცლებში სუფთა და თანაბარი შედუღებით. ლითონის ვოლფრამი გამოიყენება ელექტროდებად. ვოლფრამის ელექტროდები ასევე გამოიყენება უფრო ფართოდ გავრცელებულ არგონის რკალის შედუღებაში.

ქიმიურ მრეწველობაში ვოლფრამის მავთული, რომელიც მჟავებისა და ტუტეების მიმართ ძალიან მდგრადია, გამოიყენება სხვადასხვა ფილტრის ეკრანის დასამზადებლად. ვოლფრამი ასევე იპოვა გამოყენება, როგორც კატალიზატორი, მისი დახმარებით ისინი ცვლიან ქიმიური რეაქციების სიჩქარეს ტექნოლოგიურ პროცესში. ვოლფრამის ნაერთების ჯგუფი გამოიყენება მრეწველობაში და ლაბორატორიაში, როგორც რეაგენტები ცილების და სხვა ორგანული და არაორგანული ნაერთების დასადგენად.

ვოლფრამის ნაერთები

ვოლფრამის ტრიოქსიდი(WO 3) გამოიყენება ვოლფრამის კარბიდების და ჰალოიდების მისაღებად, როგორც ყვითელი პიგმენტი მინის და კერამიკის შეღებვაში. ეს არის კატალიზატორი ნახშირწყალბადების ჰიდროგენიზაციისა და კრეკინგისთვის.

ვოლფრას მჟავა(H 2 WO 4) გამოიყენება როგორც საღებავები და საღებავები ტექსტილის ინდუსტრიაში. ვოლფრამის მჟავა არის შუამავალი ვოლფრამის წარმოებაში.

ვოლფრამის კარბიდი(WC) აქტიურად გამოიყენება ინჟინერიაში ინსტრუმენტების წარმოებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ მაღალ სიმტკიცეს და კოროზიის წინააღმდეგობას, აგრეთვე ნაწილების აცვიათ მდგრადი ზედაპირისთვის, რომლებიც მუშაობენ ინტენსიური აბრაზიული ცვეთის პირობებში ზომიერი ზემოქმედების დატვირთვით. ეს მასალა გამოიყენება სხვადასხვა საჭრელების, აბრაზიული დისკების, საბურღი, საჭრელი, საბურღი ბიტების და სხვა საჭრელი ხელსაწყოების წარმოებაში. კარბიდის ხარისხი, რომელიც ცნობილია როგორც "win" არის 90% ვოლფრამის კარბიდი.