Metal tungsteni. Tungsteni: aplikimi, vetitë dhe karakteristikat kimike

Nëna natyrë e ka pasuruar njerëzimin me elementë kimikë të dobishëm. Disa prej tyre janë të fshehura në zorrët e saj dhe përmbahen në sasi relativisht të vogla, por rëndësia e tyre është shumë domethënëse. Një prej tyre është tungsteni. Përdorimi i tij është për shkak të vetive të veçanta.

Historia e origjinës

Shekulli i 18-të - shekulli i zbulimit të tabelës periodike - u bë themelor në historinë e këtij metali.

Më parë ishte pranuar ekzistenca e një lënde të caktuar, e cila është pjesë e shkëmbinjve mineralë, e cila pengonte shkrirjen e metaleve të nevojshme prej tyre. Për shembull, marrja e kallajit ishte e vështirë nëse xeherori përmbante një element të tillë. Dallimi në temperaturat e shkrirjes dhe reaksionet kimike çoi në formimin e shkumës së skorjeve, e cila uli sasinë e rendimentit të kallajit.

Në shekullin e 8-të, metali u zbulua me sukses nga shkencëtari suedez Scheele dhe spanjollët, vëllezërit Eluard. Kjo ndodhi si rezultat i eksperimenteve kimike mbi oksidimin e shkëmbinjve minerale - scheelite dhe wolframite.

Regjistruar në sistemin periodik të elementeve në përputhje me numrin atomik 74. Një metal i rrallë zjarrdurues me masë atomike 183,84 është tungsteni. Përdorimi i tij është për shkak të vetive të pazakonta të zbuluara tashmë gjatë shekullit të 20-të.

Ku të kërkoni?

Për nga numri në zorrët e tokës, ajo është "pak e populluar" dhe renditet e 28-ta. Është një përbërës i rreth 22 mineraleve të ndryshëm, por vetëm 4 prej tyre janë thelbësorë për nxjerrjen e tij: skeeliti (përmban rreth 80% trioksid), volframiti, ferberiti dhe hübnerite (përmbajnë 75-77% secili). Përbërja e xeheve më së shpeshti përmban papastërti, në disa raste kryhet një "nxjerrje" paralele e metaleve të tilla si molibden, kallaj, tantal, etj. Depozitat më të mëdha janë në Kinë, Kazakistan, Kanada, SHBA, ka edhe në Rusi, Portugali, Uzbekistan.

Si e marrin?

Për shkak të vetive të veçanta, si dhe përmbajtjes së ulët në shkëmbinj, teknologjia për marrjen e tungstenit të pastër është mjaft e ndërlikuar.

1. Ndarje magnetike, ndarje elektrostatike ose flotacion për të pasuruar mineralin në përqendrim 50-60%
2. Izolimi i oksidit 99% me reaksione kimike me reagjentë alkaline ose acid dhe pastrimi në faza i precipitatit që rezulton.
3. Reduktimi i metalit me karbon ose hidrogjen, rendimenti i pluhurit metalik përkatës.
4. Prodhimi i shufrave ose briketave të sinteruara me pluhur.

Një nga fazat e rëndësishme në prodhimin e produkteve metalurgjike është metalurgjia e pluhurit. Ai bazohet në përzierjen e metaleve zjarrduruese pluhur, shtypjen e tyre dhe shkrirjen e mëvonshme. Në këtë mënyrë fitohet një numër i madh aliazhesh të rëndësishme teknologjikisht, duke përfshirë përdorimin e të cilave gjendet kryesisht në prodhimit industrial mjete prerëse me fuqi dhe qëndrueshmëri të shtuar.

Vetite fizike dhe kimike

Tungsteni është një metal argjendi zjarrdurues dhe i rëndë me një rrjetë kristalore në qendër të trupit.

• Pika e shkrirjes - 3422 ˚С.
• Pika e vlimit - 5555 ˚С.
• Dendësia - 19,25 g / cm 3.

Është përcjellës i mirë i elektricitetit. Nuk magnetizohet. Disa minerale (për shembull, skeeliti) janë luminescent.

Rezistent ndaj acideve, substancave agresive në temperatura të larta, korrozionit dhe plakjes. Tungsteni gjithashtu kontribuon në çaktivizimin e ndikimit të papastërtive negative në çelik, përmirësimin e rezistencës së tij ndaj nxehtësisë, rezistencës ndaj korrozionit dhe besueshmërisë. Përdorimi i lidhjeve të tilla hekur-karbon justifikohet nga aftësia e tyre prodhuese dhe rezistenca ndaj konsumit.

Vetitë mekanike dhe teknologjike

Tungsten - i fortë, metal i qëndrueshëm. Fortësia e tij është 488 HB, forca në tërheqje është 1130-1375 MPa. Kur është i ftohtë, nuk është plastik. Në një temperaturë prej 1600 ˚С, plasticiteti rritet në një gjendje të ndjeshmërisë absolute ndaj trajtimit me presion: falsifikimi, rrotullimi, vizatimi. Dihet se 1 kg i këtij metali bën të mundur prodhimin e një filli me gjatësi totale deri në 3 km.

Përpunimi është i vështirë për shkak të ngurtësisë dhe brishtësisë së tepërt. Për shpime, tornime, bluarje, përdoren materiale karabit tungsten-kobalt, të prodhuara nga metalurgjia pluhur. Më rrallë, me shpejtësi të ulët dhe kushte të veçanta, përdoren vegla të bëra prej çeliku tungsteni të lidhur me shpejtësi të lartë. Parimet standarde të prerjes nuk janë të zbatueshme, pasi pajisjet konsumohen jashtëzakonisht shpejt dhe tungsteni i përpunuar plasaritet. Aplikohen teknologjitë e mëposhtme:

1. Trajtimi kimik dhe impregnimi i shtresës sipërfaqësore, duke përfshirë përdorimin e argjendit për këtë qëllim.
2. Ngrohja e sipërfaqes me ndihmën e furrave, flakës së gazit, rrymës elektrike prej 0,2 A. Temperatura e lejuar në të cilën ka një rritje të lehtë të plasticitetit dhe, në përputhje me rrethanat, prerja përmirësohet, është 300-450 ˚С.
3. Prerja e tungstenit duke përdorur substanca me shkrirje të ulët.

Mprehja dhe bluarja duhet të kryhet me ndihmën e diamantit dhe më rrallë - zmerilit.

Saldimi i këtij metali zjarrdurues kryhet kryesisht nën veprimin e një harku elektrik, elektrodave tungsteni ose karboni në një gaz inert ose mbrojtje të lëngshme. Saldimi me kontakt është gjithashtu i mundur.

Kjo e veçantë element kimik ka karakteristika që e dallojnë nga masa e përgjithshme. Kështu, për shembull, duke u karakterizuar nga rezistencë e lartë ndaj nxehtësisë dhe rezistencë ndaj konsumit, përmirëson cilësinë dhe vetitë prerëse të çeliqeve të lidhur me tungsten, dhe pika e lartë e shkrirjes bën të mundur prodhimin e fijeve për llamba dhe elektroda për saldim.

Aplikacion

Rrallësia, pazakontësia dhe rëndësia përcaktojnë përdorimin e gjerë në teknologjinë moderne të një metali të quajtur Tungsten - tungsten. Vetitë dhe aplikimi justifikojnë koston dhe kërkesën e lartë. Pika e lartë e shkrirjes, fortësia, forca, rezistenca ndaj nxehtësisë dhe rezistenca ndaj sulmeve kimike dhe korrozioni, rezistenca ndaj konsumit dhe veçoritë e prerjes - këto janë atutë e tij kryesore. Raste te perdorimit:

1. Filamente inkandeshente.
2. për të përftuar lidhje hekur-karbon me shpejtësi të lartë, rezistente ndaj konsumit, rezistente ndaj nxehtësisë dhe rezistente ndaj nxehtësisë, të cilat përdoren për prodhimin e stërvitjeve dhe veglave të tjera, grushta, susta dhe susta, shina.
3. Prodhimi i lidhjeve të forta "të pluhurosura", të përdorura kryesisht si mjete prerëse, shpuese ose shtypëse shumë rezistente ndaj konsumit.
4. Elektroda për saldim me hark argon dhe me rezistencë.
5. Prodhimi i pjesëve për inxhinieri me rreze X dhe radio, llamba të ndryshme teknike.
6. Bojëra të veçanta ndriçuese.
7. Tela dhe pjesë për industria kimike.
8. Gjëra të ndryshme praktike të vogla, për shembull, mormyshki për peshkim.

Lidhjet e ndryshme, të cilat përfshijnë tungsten, po fitojnë popullaritet. Shtrirja e materialeve të tilla ndonjëherë është befasuese - nga inxhinieria e rëndë në industrinë e lehtë, ku bëhen pëlhura me veti të veçanta (për shembull, rezistente ndaj zjarrit).

Materialet universale nuk ekzistojnë. Çdo element i njohur dhe lidhjet e krijuara dallohen nga veçantia dhe domosdoshmëria e tyre për fusha të caktuara të jetës dhe industrisë. Megjithatë, disa prej tyre kanë veti të veçanta që bëjnë të mundshme procese të parealizueshme më parë. Një metal i tillë është tungsteni. Aplikimi i tij nuk është mjaft i gjerë, si çeliku, por secila prej opsioneve është jashtëzakonisht e dobishme dhe e nevojshme për njerëzimin.

Tungsteni është një element kimik i grupit të 4-të, që ka numrin atomik 74 në sistemin periodik të Dmitry Ivanovich Mendeleev, i caktuar W (Wolframium). Metali u zbulua dhe u izolua nga dy vëllezërit kimistë spanjollë d "Eluyar në 1783. Vetë emri "Wolframium" u transferua në elementin nga minerali i njohur më parë wolframite, i cili ishte i njohur që në shekullin e 16-të, atëherë u quajt "ujk". shkumë", ose "Spumalupi" në latinisht, në gjermanisht kjo frazë tingëllon si "WolfRahm" (Tungsten). Aktualisht, në SHBA, Francë, Britaninë e Madhe dhe disa vende të tjera, emri "tungsten" (nga tungsteni suedez, që përkthehet si "gur i rëndë") përdoret për të emërtuar tungsten.

Tungsteni është një metal i fortë kalimtar gri. Aplikimi kryesor i tungstenit është roli i bazës në materialet zjarrduruese në metalurgji. Tungsteni është jashtëzakonisht zjarrdurues, në kushte normale metali është kimikisht rezistent.

Tungsteni ndryshon nga të gjitha metalet e tjera në ngurtësinë, peshën dhe infuzionin e tij të pazakontë. Dendësia e këtij metali është pothuajse dyfishi i plumbit, për të qenë i saktë, 1.7 herë. Me gjithë këtë, masa atomike e tungstenit është më e ulët dhe ka një vlerë prej 184 kundrejt 207 për plumbin.

Tungsteni është një metal gri i lehtë, pikat e shkrirjes dhe vlimit të këtij metali janë më të lartat. Për shkak të plasticitetit dhe shkrirjes së tungstenit, është e mundur të përdoret si filamente në pajisjet e ndriçimit, në kineskopë, si dhe në tuba të tjerë vakum.

Njihen 20 minerale tungsteni. Më të zakonshmet: mineralet e grupit të skeelitit të wolframit, të cilët kanë rëndësi industriale. Më pak e zakonshme është sulfuri i volframitit, d.m.th. tungstensite (WS2) dhe komponime të ngjashme me oksidet - ferro - dhe kuprotungstiti, tungstiti, hidrotungstiti. Vads, psilomelans me një përmbajtje të lartë të tungstenit, janë të shpërndarë gjerësisht.

trupi i avionit me fije tungsteni

Në varësi të kushteve të shfaqjes, morfologjisë dhe llojit të depozitave të tungstenit, në zhvillimin e tyre përdoren metoda të hapura, nëntokësore dhe të kombinuara.

Aktualisht, nuk ka metoda për marrjen e tungstenit direkt nga koncentratet. Në këtë drejtim, komponimet e ndërmjetme fillimisht izolohen nga koncentrati, dhe më pas prej tyre merret tungsteni metalik. Izolimi i tungstenit përfshin: zbërthimin e koncentrateve, pastaj kalimin e metalit në komponime, nga të cilat ndahet nga pjesa tjetër e elementeve shoqëruese. Izolimi i acidit tungstik, d.m.th. Komponimi i pastër kimik tungsteni, vazhdon me prodhimin e mëvonshëm të tungstenit në formë metalike.

Tungsteni përdoret në prodhimin e makinerive dhe pajisjeve për përpunimin e metaleve, ndërtimin dhe industria minerare, në prodhimin e llambave dhe llambave, në industrinë e transportit dhe elektronike, në industrinë kimike dhe fusha të tjera.

E bërë prej çeliku tungsteni, mjeti është në gjendje t'i rezistojë shpejtësive të mëdha të proceseve më intensive në përpunimin e metaleve. Shpejtësia e prerjes duke përdorur një mjet të tillë zakonisht matet në dhjetëra metra në sekondë.

Tungsteni shpërndahet mjaft dobët në natyrë. Përmbajtja e metalit në koren e tokës sipas masës është rreth 1,3·10?4%. Mineralet kryesore që përmbajnë tungsten janë tungstatet natyrale: skeeliti, i quajtur fillimisht tungsteni dhe volframiti.

Prodhimi i tungstenit

Faza e parë në prodhimin e tungstenit është pasurimi i mineralit, d.m.th. ndarja e përbërësve të vlefshëm nga masa kryesore xeherore, shkëmbi i mbeturinave. Përdoren të njëjtat metoda të përftimit si për mineralet e tjera të metaleve të rënda: bluarje dhe flotacion, e ndjekur nga ndarja magnetike ( xeheroret e wolframitit) dhe pjekja oksidative. Koncentrati i përftuar me këtë metodë zakonisht digjet me një tepricë sode, duke sjellë kështu tungstenin në një gjendje të tretshme, d.m.th. tek volframiti i natriumit.

Një metodë tjetër për marrjen e kësaj substance është shpëlarja. Tungsteni nxirret me një zgjidhje sode në temperaturë të ngritur dhe nën presion, e ndjekur nga neutralizimi dhe precipitimi i tungstatit të kalciumit, d.m.th. scheelite. Scheelite është marrë sepse është mjaft e lehtë për të nxjerrë oksid tungsteni të pastruar prej tij.

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

Oksidi i tungstenit merret edhe nëpërmjet klorureve. Koncentrati i tungstenit trajtohet me gaz klor në një temperaturë të ngritur. Në këtë rast formohen kloruret e tungstenit, të cilët ndahen lehtësisht nga kloruret e tjera me sublimim. Kloruri që rezulton mund të përdoret për të marrë oksid ose për të nxjerrë menjëherë metal prej tij.

Në hapin tjetër, oksidet dhe kloruret shndërrohen në tungsten metalik. Për të reduktuar oksidin e tungstenit, është mirë të përdorni hidrogjen. Me këtë reduktim, metali është më i pastër. Reduktimi i oksidit bëhet në një furrë të veçantë tubash, ku "varka" me WO 3 lëviz nëpër disa zona të temperaturës. Hidrogjeni i thatë hyn drejt "varkës". Reduktimi i oksidit ndodh në zonat e nxehta (450-600°C) dhe të ftohta (750-1100°C). Në zonat e ftohta, ndodh reduktimi në WO 2, dhe më pas në metal. Me kalimin e kohës nëpër zonën e nxehtë, kokrrat e tungstenit pluhur ndryshojnë madhësinë e tyre.

Rimëkëmbja mund të bëhet jo vetëm nën furnizimin me hidrogjen. Qymyri përdoret shpesh. Për shkak të agjentit të ngurtë reduktues prodhimi është thjeshtuar, por temperatura në këtë rast duhet të arrijë 1300°C. Vetë qymyri dhe papastërtitë që ai përmban gjithmonë, duke reaguar me tungsten, formojnë karbide të përbërjeve të tjera. Si rezultat, metali është i ndotur. Por në industrinë elektrike, përdoret vetëm tungsten me cilësi të lartë. Edhe 0,1% papastërti hekuri bëjnë tungsten për prodhimin e telit më të hollë, sepse. bëhet shumë më e brishtë.

Izolimi i tungstenit nga kloruret bazohet në pirolizë. Tungsteni dhe klori formojnë disa komponime. Një tepricë e klorit lejon që të gjithë ata të shndërrohen në WCl6, dhe ai, nga ana tjetër, në një temperaturë prej 1600 ° C dekompozohet në klor dhe tungsten. Nëse hidrogjeni është i pranishëm, procesi fillon në 1000°C.

Kështu përftohet tungsteni në formën e një pluhuri, i cili më pas shtypet në temperaturë të lartë në një rrjedhë hidrogjeni. Faza e parë e presimit (ngrohja në rreth 1100-1300°C) prodhon një shufër poroze të brishtë. Pastaj shtypja vazhdon dhe temperatura fillon të rritet pothuajse në pikën e shkrirjes së tungstenit. Në një mjedis të tillë, metali fillon të bëhet i fortë dhe gradualisht fiton cilësitë dhe vetitë e tij.

Mesatarisht, 30% e tungstenit të prodhuar në industri është tungsten i ricikluar. Skrapi i tungstenit, tallash, ashkël dhe pluhur oksidohen dhe shndërrohen në paratungstate të amonit. Si rregull, mbetjet e çeliqeve prerëse hidhen në ndërmarrjen që prodhon të njëjtat çeliqe. Skrap nga elektroda, llambat inkandeshente dhe kimikatet pothuajse nuk riciklohen kurrë.

Tungsteni është një element kimik i grupit të 4-të, që ka numrin atomik 74 në sistemin periodik të Dmitry Ivanovich Mendeleev, i caktuar W (Wolframium). Metali u zbulua dhe u izolua nga dy kimistë spanjollë, vëllezërit d'Eluyar, në 1783. Vetë emri "Wolframium" u transferua në një element nga minerali i njohur më parë wolframite, i cili ishte i njohur në shekullin e 16-të, më pas quhej "shkumë ujku", ose "Spuma lupi" në latinisht, në gjermanisht kjo frazë tingëllon si "Ujku Rahm" (Tungsten). Emri lidhej me faktin se tungsteni, ndërsa shoqëronte xeheroret e kallajit, ndërhynte ndjeshëm në shkrirjen e kallajit, sepse. e përkthyen kallajin në shkumë skorje (ata filluan të thoshin për këtë proces: "Kallaji gllabëron si ujku një dele!"). Aktualisht, në SHBA, Francë, Britaninë e Madhe dhe disa vende të tjera, emri "tungsten" (nga suedishtja tung sten, që përkthehet si "gur i rëndë") përdoret për të emërtuar tungsten.

Tungsteni është një metal i fortë kalimtar gri. Aplikimi kryesor i tungstenit është roli i bazës në materialet zjarrduruese në metalurgji. Tungsteni është jashtëzakonisht zjarrdurues, në kushte normale metali është kimikisht rezistent.

Tungsteni ndryshon nga të gjitha metalet e tjera në ngurtësinë, peshën dhe infuzionin e tij të pazakontë. Që në kohët e lashta në popull ka qenë shprehja “i rëndë si plumbi” ose “më i rëndë se plumbi”, “qepallat e plumbit” etj. Por në këto alegori do të ishte më e saktë të përdorej fjala "tungsten". Dendësia e këtij metali është pothuajse dyfishi i plumbit, për të qenë i saktë, 1.7 herë. Me gjithë këtë, masa atomike e tungstenit është më e ulët dhe ka një vlerë prej 184 kundrejt 207 për plumbin.

Tungsteni është një metal gri i lehtë, pikat e shkrirjes dhe vlimit të këtij metali janë më të lartat. Për shkak të plasticitetit dhe shkrirjes së tungstenit, është e mundur të përdoret si filamente në pajisjet e ndriçimit, në kineskopë, si dhe në tuba të tjerë vakum.

Njihen 20 minerale tungsteni. Më të zakonshmet: mineralet e grupit të skeelitit të wolframit, të cilët kanë rëndësi industriale. Më pak e zakonshme është sulfuri i volframitit, d.m.th. tungstensite (WS2) dhe komponime të ngjashme me oksidet - ferro - dhe kuprotungstiti, tungstiti, hidrotungstiti. Vads, psilomelans me një përmbajtje të lartë të tungstenit, janë të shpërndarë gjerësisht.

Në varësi të kushteve të shfaqjes, morfologjisë dhe llojit të depozitave të tungstenit, në zhvillimin e tyre përdoren metoda të hapura, nëntokësore dhe të kombinuara.

Aktualisht, nuk ka metoda për marrjen e tungstenit direkt nga koncentratet. Në këtë drejtim, komponimet e ndërmjetme fillimisht izolohen nga koncentrati, dhe më pas prej tyre merret tungsteni metalik. Izolimi i tungstenit përfshin: zbërthimin e koncentrateve, pastaj kalimin e metalit në komponime, nga të cilat ndahet nga pjesa tjetër e elementeve shoqëruese. Izolimi i acidit tungstik, d.m.th. Komponimi i pastër kimik tungsteni, vazhdon me prodhimin e mëvonshëm të tungstenit në formë metalike.

Tungsteni përdoret në prodhimin e makinerive dhe pajisjeve në industrinë e përpunimit të metaleve, ndërtimit dhe minierave, në prodhimin e llambave dhe llambave, në industrinë e transportit dhe elektronikës, në industrinë kimike dhe fusha të tjera.

E bërë prej çeliku tungsteni, mjeti është në gjendje t'i rezistojë shpejtësive të mëdha të proceseve më intensive në përpunimin e metaleve. Shpejtësia e prerjes duke përdorur një mjet të tillë zakonisht matet në dhjetëra metra në sekondë.

Tungsteni shpërndahet mjaft dobët në natyrë. Përmbajtja e metalit në koren e tokës sipas masës është rreth 1,3·10 −4%. Mineralet kryesore që përmbajnë tungsten janë tungstatet natyrale: skeeliti, i quajtur fillimisht tungsteni dhe volframiti.

Vetitë biologjike

Roli biologjik i tungstenit është i parëndësishëm. Tungsteni është shumë i ngjashëm me molibdenin në vetitë e tij, por, ndryshe nga ky i fundit, tungsteni nuk është një element thelbësor. Përkundër këtij fakti, tungsteni është mjaft i aftë të zëvendësojë molibdenin tek kafshët dhe bimët, në përbërjen e baktereve, ndërkohë që pengon aktivitetin e enzimave të varura nga Mo, për shembull, ksantin oksidazën. Për shkak të akumulimit të kripërave të tungstenit tek kafshët, nivelet e acidit urik ulen dhe nivelet e hipoksantinës dhe ksantinës rriten. Pluhuri i tungstenit, si pluhurat e tjerë të metaleve, irriton organet e frymëmarrjes.

Rreth 0,001-0,015 miligram tungsten hyn në trupin e njeriut mesatarisht në ditë me ushqim. Tretshmëria e vetë elementit, si dhe kripërat e tungstenit, në traktin gastrointestinal të njeriut është 1-10%, acidet tungstike të dobët të tretshëm - deri në 20%. Tungsteni grumbullohet kryesisht në indet e eshtrave dhe veshkat. Kockat përmbajnë afërsisht 0,00025 mg / kg, dhe në gjakun e njeriut rreth 0,001 mg / l tungsten. Metali zakonisht ekskretohet nga trupi në mënyrë natyrale, në urinë. Por 75% e izotopit radioaktiv të tungstenit 185W ekskretohet në feces.

Burimet ushqimore të tungstenit, si dhe kërkesat e tij ditore, nuk janë studiuar ende. Doza toksike për trupin e njeriut ende nuk është identifikuar. Rezultati vdekjeprurës tek minjtë ndodh nga pak më shumë se 30 mg të substancës. Në mjekësi, besohet se tungsteni nuk ka efekte metabolike, kancerogjene dhe teratogjene te njerëzit dhe kafshët.

Treguesi i statusit elementar të tungstenit brenda trupit të njeriut: urina, gjak i plotë. Nuk ka të dhëna për uljen e nivelit të tungstenit në gjak.

Një përmbajtje e shtuar e tungstenit në trup ndodh më shpesh tek punëtorët e impianteve metalurgjike të angazhuar në prodhimin e materialeve zjarrduruese dhe rezistente ndaj nxehtësisë, çeliqeve të aliazhuar, si dhe te njerëzit që kanë rënë në kontakt me karabit tungsteni.

Sindroma klinike "sëmundja e metaleve të rënda" ose pneumokonioza mund të jetë rezultat i marrjes kronike të pluhurit të tungstenit në trup. Shenjat mund të përfshijnë kollën, problemet me frymëmarrjen, astmën atopike dhe ndryshimet brenda mushkërive. Sindromat e mësipërme zakonisht zhduken pas një pushimi të gjatë, dhe thjesht në mungesë të kontaktit të drejtpërdrejtë me vanadiumin. Në rastet më të rënda, me diagnozë të vonuar të sëmundjes, zhvillohet patologjia "cor pulmonale", emfizema dhe fibroza pulmonare.

"Sëmundjet e metaleve të rënda" dhe parakushtet për shfaqjen e tij zakonisht shfaqen si rezultat i ekspozimit ndaj disa llojeve të metaleve dhe kripërave (p.sh. kobalti, tungsteni etj.). Është zbuluar se efekti i kombinuar i tungstenit dhe kobaltit në trupin e njeriut rrit efektin e dëmshëm në sistemin pulmonar. Kombinimi i karbiteve të tungstenit dhe kobaltit mund të shkaktojë inflamacion lokal dhe dermatit kontakti.

Në fazën aktuale të zhvillimit të mjekësisë, nuk ka mënyra efektive metabolizmi i përshpejtuar ose sekretimi i një grupi përbërësish metalikë që mund të provokojnë shfaqjen e "sëmundjes së metaleve të rënda". Kjo është arsyeja pse është kaq e rëndësishme që vazhdimisht të kryhen masa parandaluese dhe të identifikohen me kohë njerëzit me ndjeshmëri të lartë ndaj metaleve të rënda, për të diagnostikuar në fazën fillestare të sëmundjes. Të gjithë këta faktorë përcaktojnë shanset e mëtejshme për suksesin e trajtimit të patologjisë. Por në disa raste, nëse është e nevojshme, përdoret terapi me agjentë komplekse dhe trajtim simptomatik.

Më shumë se gjysma (ose më mirë 58%) e të gjithë tungstenit të prodhuar përdoret në prodhimin e karabit të tungstenit, dhe pothuajse një e katërta (ose më mirë, 23%) përdoret në prodhimin e çeliqeve dhe lidhjeve të ndryshme. Prodhimi i "produkteve të petëzuara" të tungstenit (kjo përfshin filamente të llambave inkandeshente, kontakte elektrike, etj.) përbën afërsisht 8% të tungstenit të konsumuar në botë, dhe 9% e mbetur përdoret për prodhimin e katalizatorëve dhe pigmenteve.

Teli tungsteni, i cili ka gjetur aplikim në llambat elektrike, kohët e fundit ka fituar një profil të ri: është propozuar që të përdoret si një mjet prerës në përpunimin e materialeve të brishta.

Forca e lartë dhe duktiliteti i mirë i tungstenit bëjnë të mundur prodhimin e artikujve unikë prej tij. Për shembull, nga ky metal mund të nxirret një tel aq i hollë sa 100 km të këtij teli do të kenë një masë prej vetëm 250 kg.

Tungsteni i lëngshëm i shkrirë mund të mbetet në këtë gjendje edhe afër sipërfaqes së vetë Diellit, sepse pika e vlimit të metalit është mbi 5500 °C.

Shumë njerëz e dinë se bronzi është i përbërë nga bakri, zinku dhe kallaji. Por, i ashtuquajturi bronz tungsteni jo vetëm që nuk është bronz me përkufizim, sepse. nuk përmban asnjë nga metalet e mësipërme, nuk është fare aliazh, sepse. i mungojnë komponimet thjesht metalike, dhe natriumi dhe tungsteni oksidohen.

Marrja e bojës pjeshke ishte shumë e vështirë dhe shpesh krejtësisht e pamundur. Kjo nuk është as e kuqe, as rozë, por një lloj e ndërmjetme, madje edhe me një nuancë të gjelbër. Giving thotë se janë bërë më shumë se 8000 përpjekje për të marrë këtë bojë. Në shekullin e 17-të, vetëm sendet më të shtrenjta prej porcelani për perandorin e atëhershëm kinez ishin zbukuruar me bojë pjeshke në një fabrikë të veçantë në provincën Shanxi. Por kur, pas ca kohësh, ishte e mundur të zbulohej sekreti i një bojë të rrallë, doli se ajo bazohej në asgjë më shumë se oksid tungsteni.

Kjo ndodhi në vitin 1911. Një student i quajtur Li erdhi në provincën Yunnan nga Pekini. Ditë pas dite ai humbiste në male, duke u përpjekur të gjente një lloj guri, siç shpjegoi ai, ishte një gur kallaji. Por ai nuk ia doli. Pronari i shtëpisë në të cilën u vendos studenti Li, jetonte me një vajzë të vogël të quajtur Xiao-mi. Vajza i erdhi shumë keq për studentin fatkeq dhe në mbrëmje, gjatë darkës, i tregoi histori të thjeshta të thjeshta. Një histori tregoi për një sobë të pazakontë që ishte ndërtuar nga një lloj gurësh të errët që u shkatërruan nga një shkëmb dhe u vendosën në oborrin e shtëpisë së tyre. Kjo sobë doli të ishte mjaft e suksesshme, dhe më e rëndësishmja e qëndrueshme, për shumë vite u shërbeu rregullisht pronarëve. I riu Xiao-mi madje i dha studentit edhe një gur të tillë si dhuratë. Ishte një gur i rrëmbyer, i rëndë, kafe, si plumbi. Më vonë doli se ky gur ishte volframit i pastër...

Në vitin 1900, në hapjen e ekspozitës botërore metalurgjike në Paris, u demonstruan për herë të parë ekzemplarë krejtësisht të rinj të çelikut me shpejtësi të lartë (një aliazh çeliku me tungsten). Fjalë për fjalë menjëherë pas kësaj, tungsteni filloi të përdoret gjerësisht në industria metalurgjike të gjitha vendet shumë të zhvilluara. Por ka mjaft fakt interesant: për herë të parë çeliku tungsten u shpik në Rusi në 1865 në uzinën Motovilikha në Urale.

Në fillim të vitit 2010, një objekt interesant ra në duart e ufologëve të Perm. Supozohet të jetë një rrënim anije kozmike. Analiza e fragmentit tregoi se objekti përbëhet pothuajse tërësisht nga tungsteni i pastër. Vetëm 0.1% e përbërjes bie në papastërti të rralla. Sipas shkencëtarëve, grykat e raketave janë bërë nga tungsteni i pastër. Por deri më tani një fakt nuk është shpjeguar. Në ajër, tungsteni shpejt oksidohet dhe ndryshket. Por për disa arsye ky fragment nuk i nënshtrohet korrozionit.

Histori

Vetë fjala "tungsten" është me origjinë gjermane. Më parë, jo vetë metali quhej tungsten, por minerali i tij kryesor, d.m.th. te wolframite. Disa sugjerojnë se atëherë kjo fjalë përdorej pothuajse si një fjalë sharje. Nga fillimi i 16-të deri në gjysmën e dytë të shekullit të 17-të, tungsteni konsiderohej një mineral kallaji. Edhe pse mjaft shpesh shoqëron xeheroret e kallajit. Por nga xehet, të cilat përfshinin volframitin, kallaji shkrihej shumë më pak. Sikur dikush ose diçka të "gëlltiti" teneqe të dobishme. Prandaj emri i elementit të ri. Në gjermanisht, Wolf (Wolf) do të thotë ujk, dhe Ram (Ramm) i përkthyer nga gjermanishtja e lashtë do të thotë dash. Ato. shprehja "ha kallaj si ujku ha qengjin", dhe u bë emri i metalit.

Revista e mirënjohur abstrakte kimike amerikane ose librat referencë për të gjithë elementët kimikë të Mellor (Angli) dhe Pascal (Francë) nuk përmbajnë as një përmendje të një elementi të tillë si tungsteni. Elementi kimik në numrin 74 quhet tungsten. Simboli W, që do të thotë tungsten, është bërë i përhapur vetëm në vitet e fundit. Në Francë dhe Itali, kohët e fundit, elementi u shënua me shkronjat Tu, d.m.th. shkronjat e para të fjalës tungsten.

Bazat e një konfuzioni të tillë janë hedhur në historinë e zbulimit të elementit. Në 1783, kimistët spanjollë, vëllezërit Eluard, raportuan se kishin zbuluar një element të ri kimik. Në procesin e dekompozimit të mineralit sakson "volframi" me acid nitrik, ata arritën të përftojnë "tokë acidike", d.m.th. precipitat i verdhë i oksidit të një metali të panjohur, precipitati ishte i tretshëm në amoniak. Në lëndën fillestare, ky oksid ishte i pranishëm së bashku me oksidet e manganit dhe hekurit. Vëllezërit Eluard e quajtën këtë element tungsten, dhe mineralin nga i cili ishte nxjerrë metali wolframite.

Por vëllezërit Eluard nuk mund të quhen 100% zbuluesit e tungstenit. Sigurisht, ata ishin të parët që raportuan zbulimin e tyre në shtyp, por ... Në vitin 1781, dy vjet para zbulimit të vëllezërve, kimisti i famshëm suedez Carl Wilhelm Scheele gjeti saktësisht të njëjtën "tokë të verdhë" në procesin e trajtimit. një mineral tjetër me acid nitrik. Shkencëtari i tij e quajti atë thjesht "tungsten" (përkthyer nga suedishtja tung - i rëndë, sten - gur, d.m.th. "gur i rëndë"). Karl Wilhelm Scheele zbuloi se "toka e verdhë" ndryshon në ngjyrën e saj, si dhe në vetitë e tjera, nga molibden i ngjashëm. Shkencëtari mësoi gjithashtu se në vetë mineralin, ai ishte i lidhur me oksid kalciumi. Për nder të Scheele, emri i mineralit "tungsten" u ndryshua në "scheelite". Interesante, një nga vëllezërit Eluard ishte një student i Scheele, në 1781 ai punoi në laboratorin e mësuesve. As Scheele dhe as vëllezërit Eluard nuk filluan të ndajnë zbulimin. Scheele thjesht nuk e pretendoi këtë zbulim, dhe vëllezërit Eluard nuk këmbëngulën në përparësinë e epërsisë së tyre.

Shumë kanë dëgjuar për të ashtuquajturat "bronze tungsten". Këto janë metale me pamje shumë të bukur. Bronzi blu i tungstenit ka përbërjen e mëposhtme Na2O WO2, dhe bronzi i artë ka përbërjen e mëposhtme 4WO3Na2O WO2 WO3; vjollca dhe e kuqja e purpurt janë të ndërmjetme, me një raport WO3 ndaj WO2 më pak se katër dhe më i madh se një. Siç tregojnë formulat, këto substanca nuk përmbajnë as kallaj, as bakër, as zink. Këto nuk janë bronz, dhe aspak lidhje, sepse. ata nuk kanë as komponime metalike, dhe natriumi dhe tungsteni oksidohen këtu. Të tilla "bronze" i ngjajnë bronzit të vërtetë jo vetëm në pamje, por edhe në vetitë e tyre: fortësi, rezistencë ndaj kimikateve, përçueshmëri të lartë elektrike.

Në kohët e lashta, ngjyra e pjeshkës ishte një nga më të rrallat, thuhej se duhej të kryheshin 8000 eksperimente për ta marrë atë. Në shekullin e 17-të, porcelani më i shtrenjtë i perandorit kinez u pikturua në ngjyrë pjeshke. Por, pasi zbuloi sekretin e kësaj boje, papritur doli se ishte i bazuar në oksid tungsteni.

Të qenit në natyrë

Tungsteni shpërndahet dobët në natyrë, përmbajtja e metalit në koren e tokës është 1.3 10 -4% ndaj peshës. Tungsteni gjendet kryesisht si pjesë e përbërjeve komplekse të oksiduara, të cilat formohen nga trioksidi i tungstenit WO3, si dhe oksidet e hekurit dhe kalciumit ose manganit, ndonjëherë bakri, plumbi, toriumi dhe elementë të ndryshëm të tokës së rrallë. Minerali më i zakonshëm wolframite është një zgjidhje e ngurtë e tungstates, d.m.th. kripërat e acidit tungstik, manganit dhe hekurit (nMnWO 4 mFeWO 4). Tretësira është e ngurtë dhe kristale të rënda me ngjyrë të zezë ose kafe, në varësi të mbizotërimit të përbërjeve të ndryshme në përbërjen e tretësirës. Nëse ka më shumë komponime mangani (huebnerite), kristalet do të jenë të zeza, nëse dominojnë përbërjet e hekurit (ferberite), tretësira do të jetë kafe. Wolframiti është një përcjellës i shkëlqyer i elektricitetit dhe është paramagnetik.

Për sa u përket mineraleve të tjera të tungstenit, skeeliti ka rëndësi industriale, d.m.th. tungstat i kalciumit (formula CaWO 4). Minerali formon kristale të shkëlqyera me ngjyra të verdha të lehta dhe ndonjëherë pothuajse të bardha. Sheeliti nuk është aspak magnetik, por ka një veçori tjetër - aftësinë për të ndriçuar. Pas ndriçimit UV në errësirë, do të fluoreshojë blu e ndritshme. Prania e një përzierje të molibdenit ndryshon ngjyrën e shkëlqimit, ajo ndryshon në blu të zbehtë, ndonjëherë në krem. Falë kësaj vetie, është e mundur të zbulohen lehtësisht depozitat gjeologjike të mineralit.

Në mënyrë tipike, depozitat e mineralit të tungstenit shoqërohen me zonën e shpërndarjes së granitit. Kristalet e mëdha të scheelitit ose wolframite janë shumë të rralla. Zakonisht mineralet thjesht ndërthuren në shkëmbinj granitikë. Nxjerrja e tungstenit nga graniti është mjaft e vështirë, sepse. përqendrimi i tij zakonisht nuk është më shumë se 2%. Në total, nuk dihen më shumë se 20 minerale tungsteni. Midis tyre dallohen stolciti dhe rasoiti, të cilët janë dy modifikime të ndryshme kristalore të tungstatit të plumbit PbWO 4. Mineralet e mbetura janë produkte dekompozimi ose forma dytësore të mineraleve të zakonshme, për shembull, skeeliti dhe volframiti (hidrotungstiti, i cili është oksid tungsteni i hidratuar, u formua nga volframiti; okër tungsteni), ruseliti, një mineral që përmban oksidet e tungstenit dhe bismutit. Tungsteniti (WS 2) është i vetmi mineral jo-oksid i tungstenit dhe rezervat e tij kryesore ndodhen në SHBA. Si rregull, përmbajtja e tungstenit është në rangun nga 0.3% në 1.0% WO 3.

Të gjitha depozitat e tungstenit janë me origjinë hidrotermale ose magmatike. Sheeliti dhe volframiti gjenden shpesh në formë venash, në vendet ku magma ka depërtuar në të çara në koren e tokës. Pjesa kryesore e depozitave të tungstenit është e përqendruar në zonat e vargmaleve të reja malore - Alpet, Himalajet dhe rripin e Paqësorit. Depozitat më të mëdha të wolframite dhe scheelite ndodhen në Kinë, Burma, SHBA, Rusi (Urals, Transbaikalia dhe Kaukaz), Portugali dhe Bolivi. Nxjerrja vjetore e xeheve të tungstenit në botë është afërsisht 5,95,104 tonë metal, nga të cilat 49,5,104 ton (ose 83%) nxirret në Kinë. Rreth 3,400 ton në vit minohen në Rusi, dhe 3,000 tonë në vit në Kanada.

Roli i liderit global në zhvillimin e lëndëve të para të tungstenit luhet nga Kina (fusha Jianshi përbën 60 përqind të prodhimit kinez, Hunan - 20 përqind, Yunnan - 8 përqind, Guangdong - 6 përqind, Mongolia e brendshme dhe Guanzhi - 2 % secili, ka të tjerë). Në Rusi, depozitat më të mëdha të xehes së tungstenit ndodhen në 2 rajone: në Kaukazin e Veriut (Tyrnyauz, Kabardino-Balkaria) dhe në Lindjen e Largët. Fabrika në Nalchik përpunon mineralin e tungstenit në paratungstat amonium dhe oksid tungsteni.

Konsumatori më i madh i tungstenit është Evropa Perëndimore (30%). SHBA dhe Kina - 25% secila, 12% -13% - Japonia. Rreth 3000 ton metal konsumohen çdo vit në CIS.

Aplikacion

Në total, në botë prodhohen rreth 30 mijë ton tungsten në vit. Çeliku tungsten dhe lidhjet e tjera që përmbajnë tungsten dhe karbidet e tij përdoren në prodhimin e armaturës së tankeve, predhave dhe predhave të silurëve, pjesët më të rëndësishme të avionëve dhe motorëve me djegie të brendshme.

Çeliqet më të mira të mjeteve përmbajnë tungsten. Metalurgjia thith në përgjithësi rreth 95% të të gjithë tungstenit të prodhuar. Ajo që është tipike për metalurgjinë është se nuk përdoret vetëm volframi i pastër, por kryesisht përdoret tungsteni, i cili është më i lirë - ferrotungsten, d.m.th. një aliazh që përmban rreth 80% tungsten dhe rreth 20% hekur. Prodhohet në furrat me hark elektrik.

Lidhjet e tungstenit kanë një sërë cilësish të jashtëzakonshme. Një aliazh i tungstenit, bakrit dhe nikelit, siç quhet edhe një metal "i rëndë", është një lëndë e parë në prodhimin e kontejnerëve për ruajtjen e substancave radioaktive. Efekti mbrojtës i një aliazhi të tillë është 40% më i lartë se ai i plumbit. Një aliazh i tillë përdoret edhe në radioterapi, sepse me një trashësi relativisht të vogël të ekranit sigurohet mbrojtje mjaft e mjaftueshme.

Një aliazh i karabit tungsteni dhe 16% kobalt ka një fortësi të tillë që zëvendëson pjesërisht diamantin në shpimin e pusit. Pseudo-aliazhet e tungstenit me argjend dhe bakër janë një material i shkëlqyer për çelsat dhe çelësat e thikës në mjedise me tension të lartë. Produkte të tilla zgjasin 6 herë më shumë se kontaktet konvencionale të bakrit.

Përdorimi i tungstenit të pastër ose lidhjeve që përmbajnë tungsten bazohet kryesisht në fortësinë, refraktaritetin dhe rezistencën kimike të tyre. Tungsteni në formën e tij të pastër përdoret gjerësisht në prodhimin e filamenteve për llambat inkandeshente elektrike, si dhe tubat me rreze katodike; përdoret si mbështjellje dhe elemente ngrohëse të furrave elektrike, si dhe si material strukturor për hapësirën dhe avion që funksionojnë në temperatura të larta.

Tungsteni është pjesë e lidhjeve të çeliqeve me shpejtësi të lartë (përmbajtja e tungstenit 17,5 - 18,5%), steliteve (nga kobalti me aditivë Cr, C, W), hasallojeve (çelik inox me bazë Ni), si dhe shumë lidhjeve të tjera. Tungsteni përdoret si bazë në prodhimin e lidhjeve rezistente ndaj nxehtësisë dhe veglave, përkatësisht, përdoret ferrotungsten (W 68–86%, Mo dhe hekur deri në 7%), i cili përftohet lehtësisht nga reduktimi i drejtpërdrejtë i koncentratit të skeelitit ose volframitit. . Tungsteni përdoret në prodhimin e Pobeda. Kjo është një aliazh super i fortë, i cili përmban 80–85% tungsten, 7–14% kobalt, 5–6% karbon. Pobedit është thjesht i domosdoshëm në procesin e përpunimit të metaleve, si dhe në industrinë e naftës dhe minierave.

Tungstatet e magnezit dhe kalciumit përdoren gjerësisht në pajisjet fluoreshente. Kripërat e tjera të tungstenit përdoren në industrinë për rrezitje dhe kimike. Disulfidi i tungstenit është një lubrifikant i thatë me temperaturë të lartë që është i qëndrueshëm në temperatura deri në 500 ° C. Bronzet e tungstenit dhe komponimet e tjera të tungstenit përdoren në prodhimin e bojrave. Shumë komponime tungsteni janë katalizatorë të shkëlqyer.

Në prodhimin e llambave elektrike, tungsteni është i domosdoshëm sepse nuk është vetëm jashtëzakonisht zjarrdurues, por edhe mjaft plastik. 1 kg tungsten shërben si lëndë e parë për prodhimin e 3.5 km teli. Ato. 1 kg tungsten mund të përdoret për të bërë filamente për 23,000 llamba 60 vat. Vetëm falë kësaj prone, industria elektrike në mbarë botën konsumon rreth njëqind ton tungsten në vit.

Prodhimi

Faza e parë në prodhimin e tungstenit është pasurimi i mineralit, d.m.th. ndarja e përbërësve të vlefshëm nga masa kryesore xeherore, shkëmbi i mbeturinave. Përdoren të njëjtat metoda të përftimit si për mineralet e tjera të metaleve të rënda: bluarje dhe flotacion, e ndjekur nga ndarja magnetike ( xeheroret e wolframitit) dhe pjekja oksidative. Koncentrati i përftuar me këtë metodë zakonisht digjet me një tepricë sode, duke sjellë kështu tungstenin në një gjendje të tretshme, d.m.th. tek volframiti i natriumit.

Një metodë tjetër për marrjen e kësaj substance është shpëlarja. Tungsteni nxirret me një zgjidhje sode në temperaturë të ngritur dhe nën presion, e ndjekur nga neutralizimi dhe precipitimi i tungstatit të kalciumit, d.m.th. scheelite. Scheelite është marrë sepse është mjaft e lehtë për të nxjerrë oksid tungsteni të pastruar prej tij.

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

Oksidi i tungstenit merret edhe nëpërmjet klorureve. Koncentrati i tungstenit trajtohet me gaz klor në një temperaturë të ngritur. Në këtë rast formohen kloruret e tungstenit, të cilët ndahen lehtësisht nga kloruret e tjera me sublimim. Kloruri që rezulton mund të përdoret për të marrë oksid ose për të nxjerrë menjëherë metal prej tij.

Në hapin tjetër, oksidet dhe kloruret shndërrohen në tungsten metalik. Për të reduktuar oksidin e tungstenit, është mirë të përdorni hidrogjen. Me këtë reduktim, metali është më i pastër. Reduktimi i oksidit bëhet në një furrë të veçantë tubash, ku "varka" me WO 3 lëviz nëpër disa zona të temperaturës. Hidrogjeni i thatë hyn drejt "varkës". Reduktimi i oksidit ndodh në zonat e nxehta (450-600°C) dhe të ftohta (750-1100°C). Në zonat e ftohta, ndodh reduktimi në WO 2, dhe më pas në metal. Me kalimin e kohës nëpër zonën e nxehtë, kokrrat e tungstenit pluhur ndryshojnë madhësinë e tyre.

Rimëkëmbja mund të bëhet jo vetëm nën furnizimin me hidrogjen. Qymyri përdoret shpesh. Për shkak të agjentit të ngurtë reduktues prodhimi është thjeshtuar, por temperatura në këtë rast duhet të arrijë 1300°C. Vetë qymyri dhe papastërtitë që ai përmban gjithmonë, duke reaguar me tungsten, formojnë karbide të përbërjeve të tjera. Si rezultat, metali është i ndotur. Por në industrinë elektrike, përdoret vetëm tungsten me cilësi të lartë. Edhe 0,1% papastërti hekuri bëjnë tungsten për prodhimin e telit më të hollë, sepse. bëhet shumë më e brishtë.

Izolimi i tungstenit nga kloruret bazohet në pirolizë. Tungsteni dhe klori formojnë disa komponime. Një tepricë e klorit lejon që të gjithë ata të shndërrohen në WCl6, dhe ai, nga ana tjetër, në një temperaturë prej 1600 ° C dekompozohet në klor dhe tungsten. Nëse hidrogjeni është i pranishëm, procesi fillon në 1000°C.

Kështu përftohet tungsteni në formën e një pluhuri, i cili më pas shtypet në temperaturë të lartë në një rrjedhë hidrogjeni. Faza e parë e presimit (ngrohja në rreth 1100-1300°C) prodhon një shufër poroze të brishtë. Pastaj shtypja vazhdon dhe temperatura fillon të rritet pothuajse në pikën e shkrirjes së tungstenit. Në një mjedis të tillë, metali fillon të bëhet i fortë dhe gradualisht fiton cilësitë dhe vetitë e tij.

Mesatarisht, 30% e tungstenit të prodhuar në mënyrë industriale është tungsten i ricikluar. Skrapi i tungstenit, tallash, ashkël dhe pluhur oksidohen dhe shndërrohen në paratungstate të amonit. Si rregull, mbetjet e çeliqeve prerëse hidhen në ndërmarrjen që prodhon të njëjtat çeliqe. Skrap nga elektroda, llambat inkandeshente dhe kimikatet pothuajse nuk riciklohen kurrë.

Në Federatën Ruse, produktet e tungstenit prodhohen në: Fabrika Hidrometalurgjike Skopinsky Metallurg, Fabrika Vladikavkaz Pobedit, Uzina Hidrometalurgjike Nalchik, Fabrika e aliazheve të forta Kirovgrad, Elektrostal, Uzina elektrometalurgjike Chelyabinsk.

Vetitë fizike

Tungsteni është një metal gri i lehtë. Ka pikën më të lartë të shkrirjes nga çdo element i njohur përveç karbonit. Vlera e këtij treguesi është afërsisht nga 3387 në 3422 gradë Celsius. Tungsteni ka veti të shkëlqyera mekanike kur arrin temperatura të larta; midis të gjitha metaleve, tungsteni ka vlerën më të ulët të një treguesi të tillë si koeficienti i zgjerimit.

Tungsteni është një nga metalet më të rënda, dendësia e tij është 19250 kg/m3. Metali ka një parametër rrjetë kub me qendër në trup a = 0,31589 nm. Në një temperaturë prej 0 gradë Celsius, përçueshmëria elektrike e tungstenit është vetëm 28% e vlerës së të njëjtit tregues për argjendin (argjendi e përcjell rrymën më mirë se çdo metal tjetër). Tungsteni i pastër është shumë i lehtë për t'u përpunuar, por është i rrallë në formën e tij të pastër, më shpesh ka papastërti të karbonit dhe oksigjenit, për shkak të të cilave merr ngurtësinë e tij të njohur. Rezistenca elektrike e metalit në një temperaturë prej 20 gradë Celsius lë 5.5 * 10 -4, në një temperaturë prej 2700 gradë Celsius - 90.4 * 10 -4.

Tungsteni ndryshon nga të gjitha metalet e tjera në shkrirjen, peshën dhe fortësinë e tij të veçantë. Dendësia e këtij metali është pothuajse dyfishi i të njëjtit plumb, ose më mirë 1.7 herë. Por masa atomike e elementit, përkundrazi, është më e ulët dhe është 184 kundrejt 207.

Vlerat e moduleve të tërheqjes dhe të ngjeshjes së tungstenit janë jashtëzakonisht të larta, rezistenca e zvarritjes së temperaturës është e madhe, metali ka përçueshmëri të lartë elektrike dhe termike. Tungsteni ka një koeficient mjaft të lartë emetimi elektronik, e cila mund të përmirësohet ndjeshëm duke lidhur elementin me oksidet e disa metaleve të tjera.

Ngjyra e tungstenit që rezulton varet kryesisht nga metoda e prodhimit të tij. Tungsteni i shkrirë është një metal gri me shkëlqim që duket shumë si platini. Pluhuri i tungstenit mund të jetë gri, gri i errët dhe madje i zi: sa më të vogla të jenë kokrrat e pluhurit, aq më e errët do të jetë.

Tungsteni ka një rezistencë të lartë: në temperaturën e dhomës nuk ndryshon në ajër; kur temperatura arrin nxehtësinë e kuqe, metali fillon të oksidohet ngadalë, duke lëshuar anhidrit tungstik. Tungsteni është pothuajse i pazgjidhshëm në acidet sulfurik, hidrofluorik dhe klorhidrik. Në aqua regia dhe acid nitrik, metali oksidohet nga sipërfaqja. Duke qenë në një përzierje të acidit hidrofluorik dhe nitrik, tungsteni tretet, duke formuar acid tungstik. Nga të gjitha përbërjet e tungstenit, përfitimet më praktike janë: anhidridi i tungstenit ose trioksidi i tungstenit, peroksidet me formulën e përgjithshme ME2WOX, tungstatet, përbërjet me karbon, squfur dhe halogjene.

Tungsteni, që gjendet në natyrë, përbëhet nga 5 izotope të qëndrueshme, numri masiv i të cilëve është 186,184, 183, 182, 181. Izotopi më i zakonshëm me një numër masiv prej 184, pjesa e tij është 30,64%. Nga i gjithë grupi relativ i izotopeve radioaktive artificiale të elementit numër 74, vetëm tre kanë rëndësi praktike: tungsten-181 (gjysma e jetës së tij është 145 ditë), tungsten-185 (gjysma e jetës së tij është 74,5 ditë), tungsten-187 (gjysma e jetës së tij është gjysma e jetës është 23,85 orë). Të gjithë këta izotopë prodhohen brenda reaktorët bërthamorë në procesin e granatimit të izotopeve të tungstenit me neutrone të një përzierjeje natyrore.

Valenca e tungstenit ka një karakter të ndryshueshëm - nga 2 në 6, më e qëndrueshme është tungsteni gjashtëvalent, komponimet tre dhe dyvalente të një elementi kimik janë të paqëndrueshme dhe nuk kanë vlerë praktike. Rrezja e një atomi tungsteni është 0,141 nm.

Klarku i tungstenit në koren e tokës sipas Vinogradov është 0.00013 g/t. Përmbajtja mesatare e tij në përbërje shkëmbinj, gram/ton: ultrabazik - 0,00001, bazë - 0,00007, mesatar - 0,00012, i thartë - 0,00019.

Vetitë kimike

Tungsteni nuk ndikohet nga: aqua regia, acidet sulfurik, klorhidrik, hidrofluorik dhe nitrik, një zgjidhje ujore e hidroksidit të natriumit, merkurit, avullit të merkurit, amoniakut (deri në 700 ° C), ajri dhe oksigjeni (deri në 400 ° C), hidrogjen, ujë, klorur hidrogjeni (deri në 600 ° C), monoksid karboni (deri në 800 ° C), azot.

Tashmë pas një ngrohjeje të lehtë, fluori i thatë fillon të kombinohet me tungsten të ndarë imët. Si rezultat, formohet heksafluoride (formula WF 6) - kjo është një substancë shumë interesante që ka një pikë shkrirjeje prej 2,5 ° C dhe një pikë vlimi prej 19,5 ° C. Pas reagimit me klorin, formohet një përbërje e ngjashme, por reaksioni është i mundur vetëm në një temperaturë prej 600 ° C. WC16, kristal blu çeliku, shkrihet në 275 ° C dhe vlon në 347 ° C. Tungsteni formon komponime pak të qëndrueshme me jodin dhe bromin: tetra- dhe diodid, penta- dhe dibromid.

Në temperatura të larta, tungsteni mund të kombinohet me selen, squfur, azot, bor, teluri, silikon dhe karbon. Disa nga këto komponime janë jashtëzakonisht të forta, si dhe cilësi të tjera të shkëlqyera.

Me interes të veçantë është karbonili (formula W(CO) 6). Tungsteni këtu kombinohet me monoksidin e karbonit, dhe, për këtë arsye, ka një valencë zero. Karbonili i tungstenit prodhohet në kushte të veçanta, sepse ai është jashtëzakonisht i paqëndrueshëm. Në një temperaturë prej 0°C, ai lirohet nga një tretësirë ​​e veçantë në formën e kristaleve të pangjyrë; pasi të arrijë 50°C, karbonili sublimohet; në 100°C, ai dekompozohet plotësisht. Por është falë këtij përbërësi që mund të merren veshje të dendura dhe të forta tungsteni (nga tungsteni i pastër). Shumë komponime të tungstenit, si vetë tungsteni, janë shumë aktive. Për shembull, oksidi i tungstenit oksidi i tungstenit WO 3 ka aftësinë të polimerizohet. Në këtë rast, formohen të ashtuquajturat heteropolykomponime (molekulat e tyre mund të përmbajnë më shumë se 50 atome) dhe izopolikomponimet.

Oksidi i tungstenit (VI)WO 3 është një substancë kristalore e verdhë e lehtë që kthehet në portokalli kur nxehet. Oksidi ka një pikë shkrirjeje prej 1473°C dhe një pikë vlimi prej 1800°C. Acidi tungstik, që korrespondon me të, nuk është i qëndrueshëm, në një tretësirë ​​uji dihidrati precipiton, ndërsa humbet një molekulë uji në një temperaturë prej 70 deri në 100 ° C, dhe molekula e dytë në një temperaturë prej 180 deri në 350 ° C. .

Anionet e acideve tungstike priren të formojnë polikomponime. Si rezultat i reagimit me acide të përqendruara, formohen anhidride të përziera:

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

Si rezultat i reaksionit të oksidit të tungstenit dhe natriumit metalik, përftohet një tungstat i natriumit jo-stekiometrik, i cili quhet "bronz tungsteni":

WO 3 + xNa = Na x WO 3.

Në procesin e reduktimit të oksidit të tungstenit me hidrogjen, oksidet e hidratuar merren gjatë izolimit, duke pasur një gjendje oksidimi të përzier, ato quhen "blu tungsteni":

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

WO 3 + Zn + HCl = ("blu"), W 2 O 5 (OH) (kafe)

Oksidi i tungstenit (VI) është një ndërmjetës në procesi i prodhimit tungsteni dhe komponimet e tij. Është një përbërës i disa pigmenteve qeramike dhe katalizatorëve të hidrogjenizimit të rëndësishëm industrial.

WCl 6 - Kloridi më i lartë i tungstenit, formohet si rezultat i ndërveprimit të tungstenit metalik ose oksidit të tungstenit me klorin, fluorin ose tetraklorurin e karbonit. Pas reduktimit të klorurit të tungstenit me alumin, formohet karbonili i tungstenit së bashku me monoksidin e karbonit:

WCl 6 + 2Al + 6CO = + 2AlCl 3 (në eter)

Tungsteni është metal zjarrdurues . Ajo ka varietetet e veta të markave, secila prej të cilave ka karakteristikat e veta. Ky element në tabelën periodike të Mendelejevit është në numrin 74 dhe ka një ngjyrë gri të çelur. Pika e shkrirjes së saj është 3380 gradë. Karakteristikat e tij kryesore janë koeficienti i zgjerimit linear, rezistenca elektrike, pika e shkrirjes dhe dendësia.

Vetitë dhe klasat e tungstenit

Tungsteni ka vetitë e veta mekanike dhe fizike, si dhe disa lloje të notave.

te vetitë fizike përfshijnë:

Karakteristikat mekanike:

• Zgjatimi relativ - 0%.
• Rezistenca në tërheqje - 800−1100 MPa.
• Raporti i Poisson-it 0.29.
• Moduli i prerjes - 151.0 GPa.
• Moduli i elasticitetit - 415.0 GPa.

Ky metal dallohet nga një shkallë e ulët avullimi edhe në 2 mijë gradë dhe një pikë vlimi shumë e madhe - 5900 gradë. Vetitë që kufizojnë përdorimin e këtij materiali janë rezistenca e ulët ndaj oksidimit, brishtësia e lartë dhe densiteti i lartë. Duket si çeliku. Përdoret për prodhimin e lidhjeve me forcë të lartë. Mund të përpunohet vetëm pas ngrohjes. Temperatura e ngrohjes varet nga metoda e përpunimit që do të kryeni.

Tungsteni ka notat e mëposhtme:

Zona e aplikimit

Për shkak të vetive të tij unike, tungsteni është përdorur gjerësisht. Në industri, përdoret në formë të pastër dhe në lidhje.

Aplikacionet kryesore janë:

Procesi i prodhimit të tungstenit zjarrdurues

Ky material klasifikohet si metal i rrallë. Karakterizohet nga vëllime relativisht të vogla të konsumit dhe prodhimit, si dhe nga një prevalencë e ulët në koren e tokës. Asnjë nga metale të rralla nuk përftohen nga rikuperimi nga lëndët e para. Fillimisht, ajo përpunohet në një përbërje kimike. Dhe çdo mineral i rrallë metalik i nënshtrohet pasurimit shtesë përpara përpunimit.

Ekzistojnë tre faza kryesore për marrjen e një metali të rrallë:

1. Zbërthimi i mineralit. Metali i nxjerrë ndahet nga pjesa më e madhe e lëndës së parë të përpunuar. Përqendrohet në precipitat ose tretësirë.
2. Marrja e një përbërje kimikisht të pastër. Izolimi dhe pastrimi i tij.
3. Një metal izolohet nga përbërja që rezulton. Kështu fitohen materiale të pastra pa papastërti.

Në procesin e marrjes së tungstenit, gjithashtu ka disa faza. Lënda e parë fillestare është skeeliti dhe volframiti. Në mënyrë tipike, përbërja e tyre përmban nga 0,2 deri në 2% tungsten.

1. Pasurimi i xeheve kryhet duke përdorur ndarje elektrostatike ose magnetike, flotacion, gravitet. Si rezultat, përftohet një koncentrat tungsteni, i cili përmban afërsisht 55-65% anhidrid tungsteni. Në to kontrollohet edhe prania e papastërtive: bismut, antimoni, bakër, kallaj, arsenik, squfur, fosfor.
2. Marrja e anhidrit të tungstenit. Është një lëndë e parë për prodhimin e tungstenit metalik ose karabit të tij. Për ta bërë këtë, kryhen një sërë procedurash, si: shpëlarja e tortës dhe aliazhit, zbërthimi i koncentrateve, prodhimi i acidit teknik tungstik e të tjera. Si rezultat i këtyre veprimeve, duhet të merret një produkt që do të përmbajë 99,9% trioksid tungsteni.
3. Marrja e pluhurit. Në formë pluhuri, metali i pastër mund të merret nga anhidridi. Për këtë, reduktimi kryhet me karbon ose hidrogjen. Reduktimi i karbonit kryhet më rrallë sepse anhidridi është i ngopur me karbide dhe kjo çon në brishtësinë e metalit dhe përpunimin e dobët. Kur merrni një pluhur, përdoren metoda të veçanta që ju lejojnë të kontrolloni formën dhe madhësinë e kokrrave, përbërjet granulometrike dhe kimike.
4. Marrja e tungstenit kompakt. Në thelb, në formën e shufrave ose shufrave, është një bosh për prodhimin e produkteve gjysëm të gatshme: shirit, shufra, tela dhe të tjera.

Produkte tungsteni

Tungsteni përdoret për të bërë shumë sende të nevojshme për ekonominë, si tela, shufra dhe të tjera.

bare

Një nga produktet më të zakonshme të prodhuara nga ky material zjarrdurues janë shufrat e tungstenit. Materiali fillestar për prodhimin e tij është një shufër.

Për të marrë një shufër nga një shufër, ajo falsifikohet duke përdorur një makinë falsifikuese rrotulluese.

Falsifikimi kryhet kur nxehet, pasi ky metal është shumë i brishtë në temperaturën e dhomës. Ka disa faza në falsifikimin. Në çdo shufër pasuese, fitohen diametra më të vegjël.

Në fazën e parë, merren shufra që do të kenë një diametër deri në 7 milimetra nëse shufra ka një gjatësi prej 10 deri në 15 centimetra. Temperatura e pjesës së punës gjatë falsifikimit duhet të jetë 1450-1500 gradë. Materiali ngrohës është zakonisht molibden. Pas fazës së dytë, shufrat do të jenë deri në 4.5 milimetra në diametër. Temperatura e shufrës gjatë prodhimit të saj është afërsisht 1250-1300 gradë. Në fazën tjetër, shufrat do të kenë një diametër deri në 2.75 milimetra.

Shufrat e klasave VCh dhe VA prodhohen në temperatura më të ulëta se klasat VI, VL dhe VT.

Nëse pjesa e punës është marrë nga shkrirja, atëherë falsifikimi i nxehtë nuk kryhet. Kjo për faktin se shufra të tilla kanë një strukturë kristalore të trashë. Kur përdorni falsifikim të nxehtë, mund të shfaqen thyerje dhe çarje.

Në këtë situatë shufra tungsteni i nënshtrohet shtypjes së dyfishtë të nxehtë (shkalla e përafërt e deformimit 90%). Shtypja e parë kryhet në një temperaturë prej 1800-1900 gradë, dhe e dyta - 1350-1500. Pas kësaj, boshllëqet farkëtohen në nxehtësi për të marrë shufra tungsteni prej tyre.

Këto produkte përdoren në shumë industri. Një nga më të zakonshmet është saldimi i elektrodave jo të konsumueshme. Për ta, shufrat që janë bërë nga notat VL, VL dhe VT janë të përshtatshme. Si ngrohës përdoren shufrat e klasave MV, VR dhe VA, të cilat përdoren në furra, temperatura e të cilave mund të arrijë 3 mijë gradë në atmosferë vakum, gaz inert ose hidrogjen. Shufrat e tungstenit mund të përdoren si katodë për ngarkimin e gazit dhe pajisje elektronike, si dhe tuba radio.

elektrodat

Një nga komponentët kryesorë që janë të nevojshëm për saldim janë elektrodat e saldimit. Në saldimin me hark, ato përdoren më gjerësisht. I përket klasës termike të saldimit, në të cilën shkrirja kryhet për shkak të energjisë termike. Saldimi me hark automatik, gjysmë automatik ose manual është më i zakonshmi. Krijohet një hark voltaik energji termale, i cili ndodhet midis produktit dhe elektrodës. Një hark quhet një ngarkesë elektrike e qëndrueshme e fuqishme në një atmosferë të jonizuar të avujve metalikë, gazrave. Për të krijuar një hark, elektroda përcjell një rrymë elektrike në vendin e saldimit.

Elektroda e saldimit quhet shufër teli, mbi të cilën aplikohet një shtresë (variantet janë të mundshme edhe pa veshje). Ka shumë elektroda të ndryshme për saldim. Ata shenjat dalluese janë diametri, gjatësia, përbërja kimike. Elektroda të ndryshme përdoren për saldimin e lidhjeve ose metaleve të caktuara. Lloji më i rëndësishëm i klasifikimit është ndarja e elektrodave në jo të konsumueshme dhe të konsumueshme.

Saldimi i elektrodave harxhuese gjatë saldimit ato shkrihen, metali i tyre, së bashku me metalin e pjesës së shkrirë që saldohet, plotëson pishinën e saldimit. Elektroda të tilla janë bërë prej bakri dhe çeliku.

Por elektrodat jo të konsumueshme nuk shkrihen gjatë saldimit. Këto përfshijnë elektroda tungsteni dhe karboni. Gjatë saldimit, është e nevojshme të furnizohet një material mbushës që shkrihet dhe formon një pellg saldimi me materialin e shkrirë të elementit të salduar. Për këto qëllime, përdoren kryesisht shufra saldimi ose tela. Elektrodat e saldimit mund të jenë të paveshura dhe të veshura. Kopertina luan rol i rendesishem. Përbërësit e tij mund të sigurojnë prodhimin e metalit të saldimit të vetive dhe përbërjes së caktuar, mbrojtjen e metalit të shkrirë nga ndikimi i ajrit dhe djegien e qëndrueshme të harkut.

Përbërësit në veshje mund të jenë deoksidues, skorje-formues, gaz-formues, stabilizues ose aliazhues. Veshja mund të jetë celuloze, bazë, rutil ose acid.

Elektrodat e tungstenit përdoren për saldimin e metaleve me ngjyra, si dhe lidhjeve të tyre, çeliqeve me aliazh të lartë. Elektroda e mirë e tungstenit është e përshtatshme për edukim bashkoj forcë e rritur, ndërsa pjesët mund të kenë një përbërje kimike të ndryshme.

Produktet e tungstenit janë të një cilësie shumë të lartë dhe kanë gjetur aplikimin e tyre në shumë industri, në disa janë thjesht të pazëvendësueshme.

MINISTRIA E ARSIMIT DHE SHKENCËS E FEDERATËS RUSE

INSTITUTI TEKNOLOGJIK SEVERSKY - dega

Institucion arsimor autonom shtetëror federal

arsimin e lartë profesional

"Universiteti Kombëtar i Kërkimeve Bërthamore "MEPhI"

Departamenti i ChiTMSE

TUNGSTEN

abstrakt mbi disiplinën

"Kapituj të zgjedhur mbi kiminë e elementeve"

Studenti gr. D-143

Androsov V.O.

"____" ___________ 2014

kontrolluar

Profesor i Asociuar i Departamentit të ChiTMSE

Bezrukova S.A.

"____" _________ 2014

Seversk 2014

Prezantimi

Historia e origjinës së emrit

Faturë

Vetitë fizike

Vetitë kimike

1. Aplikacion

   1. Tungsten metalik

      Komponimet e tungstenit

Roli biologjik

konkluzioni

Bibliografi

Prezantimi

Tungsteni është një element kimik me numër atomik 74 në Tabelën Periodike të Elementeve Kimike të D. I. Mendeleev, i shënuar me simbolin W (lat. Wolframium). Në kushte normale, është një metal kalimtar i fortë, me shkëlqim, gri argjendi.

Tungsteni është metali më zjarrdurues. Vetëm elementi jometalik, karboni, ka një pikë shkrirjeje më të lartë. Në kushte standarde, kimikisht rezistent.

Historia e origjinës së emrit

Emri Wolframium u transferua në element nga minerali wolframite, i njohur qysh në shekullin e 16-të. quhet "shkumë ujku" - "Spuma lupi" në latinisht, ose "Wolf Rahm" në gjermanisht. Emri ishte për faktin se tungsteni, që shoqëronte mineralet e kallajit, ndërhynte në shkrirjen e kallajit, duke e kthyer atë në shkumë skorje ("ai gllabëron kallajin si një ujk një dele").

Aktualisht, në SHBA, Britaninë e Madhe dhe Francë, emri "tungsten" (suedisht tung sten - "gur i rëndë") përdoret për tungsten.

Në 1781, kimisti i famshëm suedez Scheele, duke trajtuar skeelitin mineral me acid nitrik, mori një "gur të rëndë" të verdhë (trioksid tungsteni). Në vitin 1783, kimistët spanjollë, vëllezërit Eluard, raportuan se kishin marrë nga volframiti mineral sakson një oksid të verdhë të një metali të ri të tretshëm në amoniak dhe vetë metalin. Në të njëjtën kohë, një nga vëllezërit, Fausto, ishte në Suedi në 1781 dhe komunikoi me Scheele. Scheele nuk pretendoi të zbulonte tungsten dhe vëllezërit Eluard nuk këmbëngulën në prioritetin e tyre.

Faturë

Koncentratet wolframite dhe scheelite (50-60% WO 3) shërbejnë si lëndë e parë për prodhimin e tungstenit.

Ferrotungsten (një aliazh hekuri me 65-80% Tungsten) shkrihet drejtpërdrejt nga koncentratet, i cili përdoret në prodhimin e çelikut; për të marrë tungstenin, lidhjet dhe përbërjet e tij, anhidridi i tungstenit izolohet nga koncentrati.

Në industri, përdoren disa metoda për të marrë WO 3:

1. Përqendrimet e Scheelite zbërthehen në autoklava me një zgjidhje sode në 180-200 ° C (përftohet një zgjidhje teknike e tungstatit të natriumit) ose acid klorhidrik (përftohet një acid teknik tungstik):

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

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

Koncentratet e wolframitit zbërthehen ose duke sinterizuar me sodë në 800-900°C, e ndjekur nga shpëlarja e Na 2 WO 4 me ujë, ose nga trajtimi me tretësirë ​​të hidroksidit të natriumit kur nxehet. Kur dekompozohet nga agjentë alkaline (sode ose sode kaustike), formohet një zgjidhje e Na 2 WO 4, e kontaminuar me papastërti. Pas ndarjes së tyre nga tretësira lëshojnë H 2 WO 4 . Për të marrë precipitate më të trashë, lehtësisht të filtueshëm dhe të larë, CaWO 4 fillimisht precipitohet nga një tretësirë ​​Na 2 WO 4, e cila më pas zbërthehet me acid klorhidrik. H 2 WO 4 i tharë përmban 0,2 - 0,3% papastërti.

Me kalcinimin e H 2 WO 4 në 700-800 ° C, fitohet WO 3 dhe prej tij fitohen lidhje të forta.

2. Për prodhimin e tungstenit metalik, H 2 WO 4 pastrohet gjithashtu me metodën e amoniakut - duke u tretur në amoniak dhe duke kristalizuar paratungstate të amonit 5 (NH 4) 2 O 12WO 3 nH 2 O. Kalcinimi i kësaj kripe jep WO 3 të pastër.

3. Pluhuri i tungstenit përftohet duke reduktuar WO 3 me hidrogjen (dhe në prodhimin e lidhjeve të forta - gjithashtu me karbon) në furrat elektrike me tuba në 700-850°C. Metali kompakt përftohet nga pluhuri me metodën e cermetit, domethënë duke shtypur në kallëpe çeliku nën një presion prej 3000-5000 (kg * s / cm 2) dhe trajtimin termik të boshllëqeve të shtypur - shufra. Faza e fundit e trajtimit termik - ngrohja deri në rreth 3000°C kryhet në aparate speciale drejtpërdrejt duke kaluar rrymë elektrike përmes shufrës në një atmosferë hidrogjeni. Si rezultat, përftohet tungsteni, i cili i përshtatet mirë trajtimit me presion (falsifikim, vizatim, rrotullim, etj.) kur nxehet.

Vetitë fizike

Tungsteni është një metal me shkëlqim gri të lehta me pikat më të larta të provuara të shkrirjes dhe vlimit (supozohet se deti është edhe më refraktar, por deri më tani kjo nuk mund të thuhet me vendosmëri - jetëgjatësia e detit është shumë e shkurtër). Pika e shkrirjes - 3695 K (3422 °C), vlon në 5828 K (5555 °C). Dendësia e tungstenit të pastër është 19.25 g/cm³. Ka veti paramagnetike. Fortësia e Brinelit 488 kg/mm², rezistenca elektrike në 20 °C - 55·10−9 Ohm·m, në 2700°C - 904·10−9 Ohm·m. I përshtatet mirë falsifikimit dhe mund të tërhiqet në një fije të hollë.

Vetitë kimike

Ka valencë II, III dhe VI. Më e qëndrueshme është tungsteni valencë VI. Komponimet e valencës II, III të tungstenit janë të paqëndrueshme dhe nuk kanë rëndësi praktike.

Në kushte normale tungsteni është kimikisht rezistent. Në 400-500°C oksidohet në ajër në WO 3. Avulli i ujit e oksidon intensivisht atë mbi 600°C në WO 3. Halogjenet, squfuri, karboni, silici, bor ndërveprojnë me tungsten në temperatura të larta (fluori me tungsten pluhur - në temperaturën e dhomës). Tungsteni nuk reagon me hidrogjenin deri në pikën e shkrirjes; me azot mbi 1500°C formon nitride. Në kushte normale, tungsteni është rezistent ndaj acideve klorhidrik, sulfurik, nitrik dhe hidrofluorik, si dhe ndaj aqua regia; në 100 ° С, ndërvepron dobët me ta; tretet shpejt në një përzierje të acideve hidrofluorike dhe nitrik.

Në solucionet alkaline, kur nxehet, tungsteni shpërndahet pak, dhe në alkalet e shkrirë me qasje në ajër ose në prani të agjentëve oksidues - shpejt; në këtë rast, formohen tungstate.

Tungsteni formon katër okside:

më i lartë - WO 3 (anhidridi tungsteni),

më e ulët - WO 2 dhe

dy të ndërmjetme W 10 O 29 dhe W 4 O 11.

Anhidridi tungstik është një pluhur kristalor me ngjyrë të verdhë limoni që tretet në solucione alkali për të formuar tungstate. Kur zvogëlohet me hidrogjen, formohen në mënyrë të njëpasnjëshme oksidet më të ulëta dhe tungsteni.

Anhidridi tungstik korrespondon me acidin tungstik H 2 WO 4 - një pluhur i verdhë, praktikisht i patretshëm në ujë dhe acide. Kur ndërvepron me tretësirat e alkaleve dhe amoniakut, formohen zgjidhje të tungstateve. Në 188°C H 2 WO 4 dekompozohet për të formuar WO 3 dhe ujë.

Me klorin, tungsteni formon një seri kloridesh dhe oksikloridesh. Më të rëndësishmit prej tyre: WCl 6 (shkrirje 275°C, tbp 348°C) dhe WO 2 Cl 2 (shkrirje 266°C, sublimime mbi 300°C), përftohen nga veprimi i klorit në anhidridin e tungstenit në prani. të qymyrit.

Me squfur, tungsteni formon dy sulfide WS 2 dhe WS 3.

Karbitet e tungstenit WC (shkrirë 2900°C) dhe W 2 C (shkrirje 2750°C) janë komponime të forta zjarrduruese; përftohet nga bashkëveprimi i tungstenit me karbonin në 1000-1500°C

izotopet

Tungsteni natyror përbëhet nga pesë izotope (180 W, 182 W, 183 W, 184 W dhe 186 W). 30 radionuklide të tjerë janë krijuar dhe identifikuar artificialisht (Tabela 1). Në vitin 2003, u zbulua radioaktiviteti jashtëzakonisht i dobët i tungstenit natyror (rreth dy prishje për gram element në vit), për shkak të aktivitetit α prej 180 W, i cili ka një gjysmë jetëgjatësi prej 1.8 × 10 18 vjet.

Tabela 1.

Simbolinukleide			Masa izotopike (a.u.m.)	Gjysma e jetës (T 1/2 )		Rrotulloni barazinë e bërthamës
	Energjia e ngacmimit
				1.2 10 18 vjet
				të qëndrueshme
				të qëndrueshme
				të qëndrueshme
				të qëndrueshme

Aplikacion

Tungsteni nuk gjeti aplikim praktik për një kohë të gjatë. Dhe vetëm në fund të shekullit të 19-të, vetitë e jashtëzakonshme të këtij metali filluan të përdoren në industri. Aktualisht, rreth 80% e tungstenit të minuar përdoret në çeliqet e tungstenit, rreth 15% e tungstenit përdoret për prodhimin lidhjeve të forta. Një fushë e rëndësishme e aplikimit të tungstenit të pastër dhe lidhjeve të pastra prej tij është industria elektrike, ku përdoret në prodhimin e fijeve të llambave elektrike, për pjesë të llambave të radios dhe tubave me rreze X, pajisjeve elektrike të automobilave dhe traktorëve, elektroda për kontakt, saldim atomik me hidrogjen dhe argon, ngrohës për furrat elektrike, etj. Përbërjet e tungstenit kanë gjetur aplikim në prodhimin e pëlhurave rezistente ndaj zjarrit, ujit dhe të peshuara, si katalizatorë në industrinë kimike.

Tungsten metalik

Vlera e tungstenit rritet veçanërisht nga aftësia e tij për të formuar lidhje me metale të ndryshme - hekur, nikel, krom, kobalt, molibden, të cilat përfshihen në çelik në sasi të ndryshme. Tungsteni, i shtuar në sasi të vogla në çelik, reagon me papastërtitë e dëmshme të squfurit, fosforit, arsenikut që përmbahen në të dhe i neutralizon ato. ndikim i keq. Si rezultat, çeliku me shtimin e tungstenit merr fortësi të lartë, refraktaritet, elasticitet dhe rezistencë ndaj acideve.

Të gjithë e dinë cilesi e larte tehe të bëra nga çeliku i Damaskut, i cili përmban disa për qind të përzierjes së tungstenit. Gjithashtu në. Në 1882, tungsteni filloi të përdoret në prodhimin e plumbave. Çeliku i armëve, predhat shpuese të armaturës gjithashtu përmbajnë tungsten.

Çeliku me një aditiv tungsteni përdoret për të prodhuar susta të qëndrueshme për automobila dhe makina hekurudhore, susta dhe pjesë kritike të mekanizmave të ndryshëm. Binarët e bërë prej çeliku tungsteni përballojnë ngarkesa të rënda dhe kanë një jetëgjatësi shumë më të gjatë se binarët e bërë nga çeliqet konvencionale. Një veti e jashtëzakonshme e çelikut me shtimin e 91.8% tungsten është aftësia e tij për t'u vetë-ngurtësuar, domethënë, me rritjen e ngarkesave dhe temperaturave, ky çelik bëhet edhe më i fortë. Kjo pronë ishte baza për prodhimin e një serie të tërë veglash nga i ashtuquajturi "çelik i veglave me shpejtësi të lartë". Përdorimi i prerësve prej tij bëri të mundur që në të njëjtën kohë të rritet shpejtësia e përpunimit të pjesëve në makinat metalprerëse disa herë.

E megjithatë, veglat e bëra nga çeliku me shpejtësi të lartë janë 35 herë më të ngadalta se mjetet karabit. Këto përfshijnë komponime të tungstenit me karbon (karbide) dhe bor (boride). Këto lidhje janë afër diamantit në fortësi. Nëse ngurtësia e kushtëzuar e më e fortë nga të gjitha substancat - diamanti, shprehet si 10 pikë (në shkallën Mohs), atëherë ngurtësia e karabit të tungstenit është 9.8. Ndër lidhjet super të forta është aliazhi i njohur i karbonit me tungsten dhe shtimi i kobaltit - do të fitojë. Vetë Pobedit ka rënë në mospërdorim, por ky emër është ruajtur në lidhje me një grup të tërë lidhjesh të forta. Në industrinë inxhinierike, makineritë për presat e falsifikimit bëhen gjithashtu nga lidhje të forta. Ata konsumohen rreth një mijë herë më ngadalë se çeliku.

Një fushë veçanërisht e rëndësishme dhe interesante e aplikimit të tungstenit është prodhimi i fijeve (filamenteve) të llambave inkandeshente elektrike. Tungsteni i pastër përdoret për të bërë filamente të llambave. Drita e emetuar nga një filament i nxehtë tungsteni është afër dritës së ditës. Dhe sasia e dritës së emetuar nga një llambë me një fije tungsteni është disa herë më e lartë se rrezatimi i llambave nga fijet e bëra nga metale të tjera (osmium, tantal). Emetimi i dritës (efikasiteti ndriçues) i llambave elektrike me fije tungsteni është 10 herë më i lartë se ai i llambave me fije karboni të përdorura më parë. Shkëlqimi i shkëlqimit, qëndrueshmëria, efikasiteti në konsumin e energjisë elektrike, kostot e ulëta të metaleve dhe lehtësia e prodhimit të llambave elektrike me fije tungsteni u dhanë atyre aplikimin më të gjerë në ndriçim.

Mundësitë e gjera të përdorimit të tungstenit u zbuluan si rezultat i zbulimit të bërë nga fizikani i famshëm amerikan Robert Williams Wood. Në një nga eksperimentet, R. Wood tërhoqi vëmendjen për faktin se shkëlqimi i një filamenti tungsteni nga pjesa fundore e tubit katodik të dizajnit të tij vazhdon edhe pasi elektrodat janë shkëputur nga bateria. Kjo u bëri aq shumë përshtypje bashkëkohësve të tij, sa R. Wood filloi të quhej magjistar. Studimet kanë treguar se rreth një filamenti të ndezur tungsteni, ndodh shpërbërja termike e molekulave të hidrogjenit; ato ndahen në atome individuale. Pasi energjia fiket, atomet e hidrogjenit rikombinohen në molekula, dhe duke e bërë këtë, lirohet një sasi e madhe energjie termike, e mjaftueshme për të ngrohur një filament të hollë tungsteni dhe për ta bërë atë të shkëlqejë. Bazuar në këtë efekt, u zhvillua një lloj i ri saldimi metalik - hidrogjeni atomik, i cili bëri të mundur bashkimin e çeliqeve të ndryshëm, aluminit, bakrit dhe bronzit në fletë të holla me një saldim të pastër dhe të barabartë. Tungsteni metalik përdoret si elektrodë. Elektrodat e tungstenit përdoren gjithashtu në saldimin më të përhapur me hark me argon.

Në industrinë kimike, teli tungsteni, i cili është shumë rezistent ndaj acideve dhe alkaleve, përdoret për të bërë ekrane të ndryshme filtri. Tungsteni ka gjetur aplikim edhe si katalizator, me ndihmën e tij ata ndryshojnë shpejtësinë e reaksioneve kimike në procesin teknologjik. Një grup përbërjesh tungsteni përdoret në industri dhe kushte laboratorike si reagentë për përcaktimin e proteinave dhe përbërjeve të tjera organike dhe inorganike.

Komponimet e tungstenit

Trioksid tungsteni(WO 3) përdoret për marrjen e karbiteve dhe halogjeneve të tungstenit, si një pigment i verdhë në ngjyrosjen e qelqit dhe qeramikës. Është një katalizator për hidrogjenizimin dhe plasaritjen e hidrokarbureve.

Acidi tungstik(H 2 WO 4) përdoret si lëndë djegëse dhe bojë në industrinë e tekstilit. Acidi tungstik është një ndërmjetës në prodhimin e tungstenit.

Karabit wolfram(WC) përdoret në mënyrë aktive në inxhinieri për prodhimin e mjeteve që kërkojnë fortësi të lartë dhe rezistencë ndaj korrozionit, si dhe për sipërfaqe rezistente ndaj konsumit të pjesëve që funksionojnë në kushte të konsumit intensiv gërryes me ngarkesa të moderuara të ndikimit. Ky material përdoret në prodhimin e prerësve të ndryshëm, disqeve gërryes, trapeve, prerësve, gërmave të stërvitjes dhe veglave të tjera prerëse. Nota e karabit e njohur si "fitore" është 90% karabit tungsteni.