Volfram metall. Volfram: qo'llanilishi, xususiyatlari va kimyoviy xususiyatlari

Ona tabiat insoniyatni foydali kimyoviy elementlar bilan boyitdi. Ulardan ba'zilari uning ichaklarida yashiringan va nisbatan oz miqdorda mavjud, ammo ularning ahamiyati juda katta. Ulardan biri volfram. Uning ishlatilishi o'ziga xos xususiyatlarga bog'liq.

Kelib chiqishi hikoyasi

18-asr - davriy jadval kashf etilgan asr - bu metall tarixida asosiy ahamiyatga ega bo'ldi.

Ilgari mineral jinslarning bir qismi bo'lgan ma'lum bir moddaning mavjudligi qabul qilingan, bu esa ulardan kerakli metallarni eritishga to'sqinlik qilgan. Misol uchun, agar rudada shunday element bo'lsa, qalay olish qiyin edi. Erish harorati va kimyoviy reaksiyalardagi farq shlakli ko'pik hosil bo'lishiga olib keldi, bu esa qalay hosilining miqdorini kamaytirdi.

8-asrda metallni ketma-ket shved olimi Scheele va ispanlar aka-uka Elyuardlar kashf qilishgan. Bu mineral jinslar - sheelit va volframitning oksidlanishi bo'yicha kimyoviy tajribalar natijasida sodir bo'ldi.

Atom raqami 74 bo'yicha elementlarning davriy tizimida ro'yxatga olingan. Atom massasi 183,84 bo'lgan noyob o'tga chidamli metall volframdir. Uning ishlatilishi 20-asrda kashf etilgan g'ayrioddiy xususiyatlar bilan bog'liq.

Qayerdan qidirish kerak?

Erning ichaklaridagi soni bo'yicha u "kam yashaydi" va 28-o'rinni egallaydi. Taxminan 22 xil mineralning tarkibiy qismidir, lekin ulardan faqat 4 tasi uni olish uchun zarurdir: scheelit (taxminan 80% trioksid o'z ichiga oladi), volframit, ferberit va hubnerit (ularning har biri 75-77% ni o'z ichiga oladi). Rudalarning tarkibi ko'pincha aralashmalarni o'z ichiga oladi, ba'zi hollarda molibden, qalay, tantal va boshqalar kabi metallarning parallel "ekstraktsiyasi" amalga oshiriladi. Eng yirik konlari Xitoy, Qozog'iston, Kanada, AQShda, Rossiya, Portugaliya, O'zbekistonda ham bor.

Ular qanday qabul qilishadi?

Tog' jinslarining o'ziga xos xususiyatlari, shuningdek past miqdori tufayli sof volfram olish texnologiyasi ancha murakkab.

1. Rudani 50-60% konsentratsiyaga boyitish uchun magnit ajratish, elektrostatik ajratish yoki flotatsiya
2. 99% oksidni gidroksidi yoki kislotali reagentlar bilan kimyoviy reaksiyalar orqali ajratib olish va hosil bo'lgan cho'kmani bosqichma-bosqich tozalash.
3. Metallning uglerod yoki vodorod bilan qaytarilishi, mos keladigan metall kukunining chiqishi.
4. Quyma yoki kukunli sinterlangan briket ishlab chiqarish.

Metallurgiya mahsulotlari ishlab chiqarishning muhim bosqichlaridan biri chang metallurgiya hisoblanadi. U kukunli refrakter metallarni aralashtirishga, ularni presslash va keyinchalik sinterlashga asoslangan. Shu tarzda, ko'p sonli texnologik muhim qotishmalar olinadi, ulardan foydalanish asosan sanoat ishlab chiqarish kuch va chidamlilikni oshiradigan kesish asboblari.

Fizikaviy va kimyoviy xossalari

Volfram o'tga chidamli va og'ir kumush metall bo'lib, tanasi markazlashtirilgan kristall panjaraga ega.

• Erish nuqtasi - 3422 ˚S.
• Qaynash nuqtasi - 5555 ˚S.
• Zichlik - 19,25 g / sm 3.

Bu elektr tokini yaxshi o'tkazuvchidir. Magnitlanmaydi. Ba'zi minerallar (masalan, sheelit) lyuminestsentdir.

Kislotalarga, yuqori haroratlarda agressiv moddalarga, korroziyaga va qarishga chidamli. Volfram shuningdek, po'latlardagi salbiy aralashmalarning ta'sirini yo'qotishga, uning issiqlikka chidamliligini, korroziyaga chidamliligini va ishonchliligini oshirishga yordam beradi. Bunday temir-uglerod qotishmalaridan foydalanish ularning ishlab chiqarilishi va aşınmaya bardoshliligi bilan oqlanadi.

Mexanik va texnologik xususiyatlar

Volfram - qattiq, bardoshli metall. Uning qattiqligi 488 HB, tortishish kuchi 1130-1375 MPa. Sovuq bo'lsa, u plastik emas. 1600 ˚S haroratda plastiklik bosim bilan ishlov berishga mutlaq sezgirlik holatiga ko'tariladi: zarb qilish, prokatlash, chizish. Ma'lumki, bu metallning 1 kilogrammi umumiy uzunligi 3 km gacha bo'lgan ipni ishlab chiqarish imkonini beradi.

Haddan tashqari qattiqlik va mo'rtlik tufayli ishlov berish qiyin. Burg'ulash, tornalash, frezalash uchun chang metallurgiyasi tomonidan ishlab chiqarilgan karbid volfram-kobalt materiallari ishlatiladi. Kamroq, past tezlikda va maxsus sharoitlarda yuqori tezlikda qotishma volfram po'latidan yasalgan asboblar qo'llaniladi. Standart kesish tamoyillari qo'llanilmaydi, chunki uskuna juda tez eskiradi va qayta ishlangan volfram yorilib ketadi. Quyidagi texnologiyalar qo'llaniladi:

1. Kimyoviy ishlov berish va sirt qatlamini emdirish, shu jumladan bu maqsadda kumushdan foydalanish.
2. Pechlar, gaz alangasi, 0,2 A elektr toki yordamida sirtni isitish. Plastisitning biroz oshishi va shunga mos ravishda kesish yaxshilanadigan ruxsat etilgan harorat 300-450 ˚S ni tashkil qiladi.
3. Past eriydigan moddalar yordamida volframni kesish.

Keskinlik va silliqlash olmos va kamroq - korund yordamida amalga oshirilishi kerak.

Ushbu o'tga chidamli metallni payvandlash asosan inert gaz yoki suyuqlik ekranida elektr yoyi, volfram yoki uglerod elektrodlari ta'sirida amalga oshiriladi. Kontaktli payvandlash ham mumkin.

Bu maxsus kimyoviy element umumiy massadan ajratib turuvchi xususiyatlarga ega. Masalan, yuqori issiqlikka chidamliligi va aşınmaya bardoshliligi bilan ajralib turadi, u qotishma volfram o'z ichiga olgan po'latlarning sifati va kesish xususiyatlarini yaxshilaydi va yuqori erish nuqtasi elektr lampalar va payvandlash uchun elektrodlar uchun filamentlarni ishlab chiqarishga imkon beradi.

Ilova

Noyoblik, g'ayrioddiylik va muhimlik zamonaviy texnologiyada volfram - volfram deb nomlangan metallning keng qo'llanilishini belgilaydi. Xususiyatlari va qo'llanilishi yuqori narx va talabni oqlaydi. Yuqori erish nuqtasi, qattiqligi, mustahkamligi, issiqlikka chidamliligi va kimyoviy hujumga va korroziyaga chidamliligi, aşınmaya bardoshliligi va kesish xususiyatlari - bu uning asosiy ko'zlari. Foydalanish holatlari:

1. Akkor filamentlar.
2. burg'ulash va boshqa asboblar, zımbalar, buloqlar va prujinalar, relslar ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan yuqori tezlikda, aşınmaya bardoshli, issiqlikka chidamli va issiqqa chidamli temir-uglerodli qotishmalarni olish uchun.
3. Asosan yuqori aşınmaya bardoshli kesish, burg'ulash yoki presslash asboblari sifatida ishlatiladigan "changli" qattiq qotishmalarni ishlab chiqarish.
4. Argon-arqon va qarshilik payvandlash uchun elektrodlar.
5. Rentgen va radiotexnika uchun ehtiyot qismlar, turli texnik lampalar ishlab chiqarish.
6. Maxsus nurli bo'yoqlar.
7. Tel va uning qismlari kimyo sanoati.
8. Har xil amaliy kichik narsalar, masalan, baliq ovlash uchun mormyshki.

Volframni o'z ichiga olgan turli qotishmalar mashhurlikka erishmoqda. Bunday materiallarning ko'lami ba'zan hayratlanarli - og'ir muhandislikdan engil sanoatgacha, bu erda maxsus xususiyatlarga ega matolar (masalan, yong'inga chidamli) ishlab chiqariladi.

Universal materiallar mavjud emas. Har bir ma'lum element va yaratilgan qotishmalar hayot va sanoatning muayyan sohalari uchun o'ziga xosligi va zarurligi bilan ajralib turadi. Biroq, ularning ba'zilari ilgari amalga oshirib bo'lmaydigan jarayonlarni amalga oshiradigan maxsus xususiyatlarga ega. Shunday metallardan biri volframdir. Uning qo'llanilishi po'lat kabi etarlicha keng emas, lekin variantlarning har biri insoniyat uchun juda foydali va zarurdir.

Volfram 4-guruhning kimyoviy elementi bo'lib, Dmitriy Ivanovich Mendeleevning davriy tizimidagi atom raqami 74 bo'lib, W (Volframium) bilan belgilanadi. Metall 1783 yilda ikki ispan kimyogari aka-uka Eluyar tomonidan topilgan va ajratilgan. "Volframium" nomining o'zi 16-asrda ma'lum bo'lgan, ilgari ma'lum bo'lgan volframit mineralidan elementga ko'chirilgan, keyinchalik u "bo'ri" deb nomlangan. ko'pik", yoki lotin tilida "Spumalupi", ustiga nemis bu ibora "WolfRahm" (volfram) kabi eshitiladi. Hozirgi vaqtda AQSh, Frantsiya, Buyuk Britaniya va boshqa ba'zi mamlakatlarda volfram nomini berish uchun "volfram" (shved volframidan "og'ir tosh" deb tarjima qilingan) ishlatiladi.

Volfram kulrang qattiq o'tish metallidir. Volframning asosiy qo'llanilishi metallurgiyadagi o'tga chidamli materiallarda asosning o'rni. Volfram juda o'tga chidamli, normal sharoitda metall kimyoviy jihatdan chidamli.

Volfram boshqa barcha metallardan o'zining g'ayrioddiy qattiqligi, og'irligi va eritilmasligi bilan ajralib turadi. Bu metallning zichligi qo'rg'oshinnikidan deyarli ikki barobar, aniqrog'i 1,7 barobar. Bularning barchasi bilan volframning atom massasi pastroq va qo'rg'oshin uchun 207 ga nisbatan 184 qiymatiga ega.

Volfram ochiq kulrang metall bo'lib, bu metallning erish va qaynash nuqtalari eng yuqori hisoblanadi. Volframning plastikligi va eruvchanligi tufayli uni yorug'lik moslamalarida, kineskoplarda va boshqa vakuum naychalarida filament sifatida ishlatish mumkin.

Yigirmata volfram minerallari ma'lum. Eng keng tarqalgan: sanoat ahamiyatiga ega bo'lgan volframit scheelit guruhining minerallari. Kamroq tarqalgan volframit sulfid, ya'ni. volfram (WS2) va oksidga o'xshash birikmalar - ferro - va kuprotungstit, volfram, gidrotungstit. Ko'p miqdorda volfram bo'lgan vadlar, psilomelanlar keng tarqalgan.

volfram filamentli samolyot korpusi

Volfram konlarining paydo bo'lish sharoiti, morfologiyasi va turiga qarab ularni o'zlashtirishda ochiq, er osti va qo'shma usullar qo'llaniladi.

Hozirgi vaqtda konsentratlardan to'g'ridan-to'g'ri volfram olish usullari mavjud emas. Shu munosabat bilan oraliq birikmalar birinchi navbatda konsentratdan ajratib olinadi, so'ngra ulardan metall volfram olinadi. Volframning izolyatsiyasi quyidagilarni o'z ichiga oladi: kontsentratlarning parchalanishi, so'ngra metallning birikmalarga o'tishi, undan qo'shilgan elementlarning qolgan qismidan ajratiladi. Volfram kislotasining izolyatsiyasi, ya'ni. sof kimyoviy birikma volfram, keyinchalik metall shaklda volfram ishlab chiqarish bilan davom etadi.

Volfram metallga ishlov berish, qurilish va mashinalar va uskunalar ishlab chiqarishda ishlatiladi kon sanoati, lampalar va lampalar ishlab chiqarishda, transport va elektron sanoatda, kimyo sanoatida va boshqa sohalarda.

Volfram po'latdan yasalgan asbob metallga ishlov berishdagi eng intensiv jarayonlarning ulkan tezligiga bardosh bera oladi. Bunday asbob yordamida kesish tezligi odatda soniyada o'nlab metrlarda o'lchanadi.

Volfram tabiatda juda kam tarqalgan. Yer qobig'idagi metall massasi taxminan 1,3·10?4% ni tashkil qiladi. Volframni o'z ichiga olgan asosiy minerallar tabiiy volframlardir: dastlab volfram deb ataladigan scheelit va volframit.

Volfram ishlab chiqarish

Volfram ishlab chiqarishning birinchi bosqichi rudani boyitishdir, ya'ni. asosiy ruda massasidan, chiqindi jinslardan qimmatbaho komponentlarni ajratish. Boshqa og'ir metallar rudalari uchun bo'lgani kabi bir xil boyitish usullari qo'llaniladi: maydalash va flotatsiya, keyin magnit ajratish (volframit rudalari) va oksidlovchi qovurish. Ushbu usul bilan olingan konsentrat odatda ortiqcha soda bilan yondiriladi va shu bilan volframni eruvchan holatga keltiradi, ya'ni. natriy volframitga.

Ushbu moddani olishning yana bir usuli bu yuvishdir. Volfram ko'tarilgan haroratda va bosim ostida soda eritmasi bilan chiqariladi, so'ngra kaltsiy volframni neytrallash va cho'ktirish, ya'ni. scheelit. Scheelit olinadi, chunki undan tozalangan volfram oksidini olish juda oson.

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

Volfram oksidi xloridlar orqali ham olinadi. Volfram konsentrati yuqori haroratda xlor gazi bilan ishlov beriladi. Bunday holda, sublimatsiya yo'li bilan boshqa xloridlardan osongina ajratiladigan volfram xloridlari hosil bo'ladi. Olingan xlorid oksidni olish yoki undan darhol metall olish uchun ishlatilishi mumkin.

Keyingi bosqichda oksidlar va xloridlar metall volframga aylanadi. Volfram oksidini kamaytirish uchun vodoroddan foydalanish yaxshidir. Ushbu pasayish bilan metall eng toza hisoblanadi. Oksidning kamayishi maxsus quvurli pechda sodir bo'ladi, bu erda WO 3 bilan "qayiq" bir nechta harorat zonalari bo'ylab harakatlanadi. Quruq vodorod "qayiq" tomon kirib boradi.Oksidning qaytarilishi issiq (450-600°S) va sovuq (750-1100°S) zonalarda sodir bo'ladi. Sovuq zonalarda WO 2 ga, keyin esa metallga pasayish sodir bo'ladi. Issiq zonadan vaqt o'tishi bilan kukunli volfram donalari hajmini o'zgartiradi.

Qayta tiklash nafaqat vodorod ta'minoti ostida bo'lishi mumkin. Ko'pincha ko'mir ishlatiladi. Qattiq reduktor tufayli ishlab chiqarish soddalashtirilgan, ammo bu holda harorat 1300 ° S ga yetishi kerak. Ko'mirning o'zi va uning tarkibida bo'lgan aralashmalar volfram bilan reaksiyaga kirishib, boshqa birikmalarning karbidlarini hosil qiladi. Natijada, metall ifloslangan. Ammo elektrotexnika sanoatida faqat yuqori sifatli volfram ishlatiladi. Hatto 0,1% temir aralashmalari eng nozik sim ishlab chiqarish uchun volfram qiladi, chunki. u ancha mo'rt bo'ladi.

Volframni xloridlardan ajratib olish pirolizga asoslangan. Volfram va xlor ba'zi birikmalar hosil qiladi. Ortiqcha xlor ularning barchasini WCl6 ga aylantirishga imkon beradi va u, o'z navbatida, 1600 ° C haroratda xlor va volframga parchalanadi. Agar vodorod mavjud bo'lsa, jarayon 1000 ° C da boshlanadi.

Shunday qilib, volfram kukun shaklida olinadi, keyin u vodorod oqimida yuqori haroratda presslanadi. Bosishning birinchi bosqichi (taxminan 1100-1300 ° S gacha qizdirish) mo'rt g'ovakli ingot hosil qiladi. Keyin bosish davom etadi va harorat volframning erish nuqtasiga deyarli ko'tarila boshlaydi. Bunday muhitda metall mustahkam bo'la boshlaydi va asta-sekin uning sifat va xususiyatlarini oladi.

Sanoatda ishlab chiqarilgan volframning o'rtacha 30% qayta ishlangan volframdir. Volfram qoldiqlari, talaş, talaş va kukun oksidlanadi va ammoniy paratungstatga aylanadi. Qoidaga ko'ra, kesilgan po'latlarning qoldiqlari xuddi shu po'latlarni ishlab chiqaradigan korxonada utilizatsiya qilinadi. Elektrodlar, cho'g'lanma lampalar va kimyoviy moddalar qoldiqlari deyarli qayta ishlanmaydi.

Volfram 4-guruhning kimyoviy elementi bo'lib, Dmitriy Ivanovich Mendeleevning davriy tizimidagi atom raqami 74 bo'lib, W (Volframium) bilan belgilanadi. Metall 1783 yilda ikki ispan kimyogari, aka-uka d'Eluyar tomonidan topilgan va izolyatsiya qilingan. "Volframium" nomining o'zi 16-asrda ma'lum bo'lgan, ilgari ma'lum bo'lgan volframit mineralining elementiga ko'chirilgan, keyinchalik u "bo'ri ko'pik" yoki lotin tilida "Spuma lupi" deb nomlangan, nemis tilida bu ibora o'xshaydi. "Bo'ri Rahm" (volfram). Bu nom qalay rudalariga hamroh bo'lgan volfram qalayning eritilishiga sezilarli darajada xalaqit berishi bilan bog'liq edi, chunki. qalayni cüruf ko'pikiga aylantirdi (ular bu jarayon haqida aytishni boshladilar: "Tin qo'yni bo'ri kabi yutadi!"). Hozirgi vaqtda AQSh, Frantsiya, Buyuk Britaniya va boshqa ba'zi mamlakatlarda volfram nomi "og'ir tosh" deb tarjima qilingan shved tung stenidan) nomidan foydalaniladi.

Volfram kulrang qattiq o'tish metallidir. Volframning asosiy qo'llanilishi metallurgiyadagi o'tga chidamli materiallarda asosning o'rni. Volfram juda o'tga chidamli, normal sharoitda metall kimyoviy jihatdan chidamli.

Volfram boshqa barcha metallardan o'zining g'ayrioddiy qattiqligi, og'irligi va eritilmasligi bilan ajralib turadi. Qadim zamonlardan beri xalq orasida "qo'rg'oshindek og'ir" yoki "qo'rg'oshindan og'irroq", "qo'rg'oshin qovoqlari" va hokazo iboralar mavjud. Lekin bu allegoriyalarda “volfram” so‘zini qo‘llash to‘g‘riroq bo‘lardi. Bu metallning zichligi qo'rg'oshinnikidan deyarli ikki barobar, aniqrog'i 1,7 barobar. Bularning barchasi bilan volframning atom massasi pastroq va qo'rg'oshin uchun 207 ga nisbatan 184 qiymatiga ega.

Volfram ochiq kulrang metall bo'lib, bu metallning erish va qaynash nuqtalari eng yuqori hisoblanadi. Volframning plastikligi va eruvchanligi tufayli uni yorug'lik moslamalarida, kineskoplarda va boshqa vakuum naychalarida filament sifatida ishlatish mumkin.

Yigirmata volfram minerallari ma'lum. Eng keng tarqalgan: sanoat ahamiyatiga ega bo'lgan volframit scheelit guruhining minerallari. Kamroq tarqalgan volframit sulfid, ya'ni. volfram (WS2) va oksidga o'xshash birikmalar - ferro - va kuprotungstit, volfram, gidrotungstit. Ko'p miqdorda volfram bo'lgan vadlar, psilomelanlar keng tarqalgan.

Volfram konlarining paydo bo'lish sharoiti, morfologiyasi va turiga qarab ularni o'zlashtirishda ochiq, er osti va qo'shma usullar qo'llaniladi.

Hozirgi vaqtda konsentratlardan to'g'ridan-to'g'ri volfram olish usullari mavjud emas. Shu munosabat bilan oraliq birikmalar birinchi navbatda konsentratdan ajratib olinadi, so'ngra ulardan metall volfram olinadi. Volframning izolyatsiyasi quyidagilarni o'z ichiga oladi: kontsentratlarning parchalanishi, so'ngra metallning birikmalarga o'tishi, undan qo'shilgan elementlarning qolgan qismidan ajratiladi. Volfram kislotasining izolyatsiyasi, ya'ni. sof kimyoviy birikma volfram, keyinchalik metall shaklda volfram ishlab chiqarish bilan davom etadi.

Volfram metallga ishlov berish, qurilish va togʻ-kon sanoatida mashina va uskunalar ishlab chiqarishda, lampalar va lampalar ishlab chiqarishda, transport va elektronika sanoatida, kimyo sanoatida va boshqa sohalarda qoʻllaniladi.

Volfram po'latdan yasalgan asbob metallga ishlov berishdagi eng intensiv jarayonlarning ulkan tezligiga bardosh bera oladi. Bunday asbob yordamida kesish tezligi odatda soniyada o'nlab metrlarda o'lchanadi.

Volfram tabiatda juda kam tarqalgan. Metallning er qobig'idagi massasi taxminan 1,3·10 −4% ni tashkil qiladi. Volframni o'z ichiga olgan asosiy minerallar tabiiy volframlardir: dastlab volfram deb ataladigan scheelit va volframit.

Biologik xossalari

Volframning biologik roli ahamiyatsiz. Volfram o'z xususiyatlariga ko'ra molibdenga juda o'xshaydi, ammo ikkinchisidan farqli o'laroq, volfram muhim element emas. Shunga qaramay, volfram hayvonlar va o'simliklardagi molibdenni bakteriyalar tarkibida almashtirishga qodir, shu bilan birga u Mo-ga bog'liq fermentlarning, masalan, ksantin oksidaza faolligini inhibe qiladi. Hayvonlarda volfram tuzlarining to'planishi tufayli siydik kislotasi darajasi pasayadi va hipoksantin va ksantin miqdori ortadi. Volfram changi, boshqa metall changlari kabi, nafas olish organlarini bezovta qiladi.

Inson tanasiga kuniga o'rtacha 0,001-0,015 milligramm volfram oziq-ovqat bilan kiradi. Insonning oshqozon-ichak traktida elementning o'zi, shuningdek, volfram tuzlarining hazm bo'lishi 1-10%, yomon eriydigan volfram kislotalari - 20% gacha. Volfram asosan suyak to'qimasida va buyraklarda to'planadi. Suyaklarda taxminan 0,00025 mg / kg, inson qonida esa taxminan 0,001 mg / l volfram mavjud. Metall odatda tanadan tabiiy ravishda, siydik bilan chiqariladi. Ammo 185W volframning radioaktiv izotopining 75% najas bilan chiqariladi.

Volframning oziq-ovqat manbalari, shuningdek, uning kundalik ehtiyoji hali o'rganilmagan. Inson tanasi uchun toksik doza hali aniqlanmagan. Sichqonlarda o'limga olib keladigan natija 30 mg dan bir oz ko'proq moddadan kelib chiqadi. Tibbiyotda volfram odamlar va hayvonlarga metabolik, kanserogen va teratogen ta'sir ko'rsatmaydi, deb ishoniladi.

Inson tanasidagi volframning elementar holatining ko'rsatkichi: siydik, butun qon. Qonda volfram darajasining pasayishi haqida ma'lumot yo'q.

Tanadagi volframning ko'payishi ko'pincha o'tga chidamli va issiqlikka bardoshli materiallar, qotishma po'latlar ishlab chiqarish bilan shug'ullanadigan metallurgiya zavodlari ishchilarida, shuningdek volfram karbidi bilan aloqa qilgan odamlarda uchraydi.

Klinik sindrom "og'ir metallar kasalligi" yoki pnevmokonyoz organizmga volfram changini surunkali qabul qilish natijasi bo'lishi mumkin. Belgilari orasida yo'tal, nafas olish muammolari, atopik astma va o'pka ichidagi o'zgarishlar bo'lishi mumkin. Yuqoridagi sindromlar odatda uzoq dam olishdan so'ng va oddiygina vanadiy bilan bevosita aloqada bo'lmaganda yo'qoladi. Eng og'ir holatlarda kasallikning kechikib tashxisi bilan "kor pulmonale" patologiyasi, amfizem va o'pka fibrozi rivojlanadi.

"Og'ir metallar kasalliklari" va uning paydo bo'lishining dastlabki shartlari odatda bir necha turdagi metallar va tuzlarning (masalan, kobalt, volfram va boshqalar) ta'siri natijasida paydo bo'ladi. Volfram va kobaltning inson tanasiga birgalikda ta'siri o'pka tizimiga zararli ta'sirni kuchaytirishi aniqlandi. Volfram va kobalt karbidlarining kombinatsiyasi mahalliy yallig'lanish va kontakt dermatitga olib kelishi mumkin.

Tibbiyot rivojlanishining hozirgi bosqichida yo'q samarali usullar tezlashtirilgan metabolizm yoki "og'ir metallar kasalligi" ko'rinishini qo'zg'atishi mumkin bo'lgan metall birikmalari guruhining chiqarilishi. Shuning uchun doimo profilaktika choralarini amalga oshirish va og'ir metallarga yuqori sezuvchanligi bo'lgan odamlarni o'z vaqtida aniqlash, kasallikning dastlabki bosqichida tashxis qo'yish juda muhimdir. Bu omillarning barchasi patologiyani davolashning muvaffaqiyati uchun keyingi imkoniyatlarni belgilaydi. Ammo ba'zi hollarda, agar kerak bo'lsa, komplekslashtiruvchi vositalar bilan terapiya va simptomatik davolash qo'llaniladi.

Barcha ishlab chiqarilgan volframning yarmidan ko'pi (aniqrog'i 58%) volfram karbidini ishlab chiqarishda, deyarli to'rtdan bir qismi (aniqrog'i, 23%) turli xil po'lat va qotishmalar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Volfram "prokat mahsulotlari" ishlab chiqarish (bu cho'g'lanma chiroq filamentlari, elektr kontaktlari va boshqalarni o'z ichiga oladi) dunyoda iste'mol qilinadigan volframning taxminan 8% ni tashkil qiladi, qolgan 9% esa katalizatorlar va pigmentlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Elektr lampalarida qo'llanilishini topgan volfram simi yaqinda yangi profilga ega bo'ldi: uni mo'rt materiallarni qayta ishlashda kesish vositasi sifatida ishlatish taklif qilindi.

Volframning yuqori mustahkamligi va yaxshi egiluvchanligi undan noyob buyumlar ishlab chiqarish imkonini beradi. Misol uchun, bu metalldan shunchalik nozik simni olish mumkinki, bu simning 100 km masofasi atigi 250 kg massaga ega bo'ladi.

Eritilgan suyuq volfram quyosh yuzasiga yaqin joyda ham shunday holatda qolishi mumkin, chunki metallning qaynash nuqtasi 5500 ° C dan yuqori.

Ko'pchilik bronza mis, rux va qalaydan iborat ekanligini biladi. Lekin, volfram bronza deb ataladigan narsa ta'rifi bo'yicha nafaqat bronza, chunki. yuqoridagi metallardan birortasini o'z ichiga olmaydi, u umuman qotishma emas, chunki. unda sof metall birikmalar yo'q, natriy va volfram oksidlanadi.

Shaftoli bo'yog'ini olish juda qiyin va ko'pincha butunlay imkonsiz edi. Bu na qizil, na pushti, balki qandaydir oraliq va hatto yashil rangga ega. Givingning aytishicha, bu bo'yoqni olish uchun 8000 dan ortiq urinishlar qilingan. 17-asrda Shansi provinsiyasidagi maxsus zavodda o‘sha paytdagi Xitoy imperatori uchun eng qimmat chinni buyumlargina shaftoli bo‘yog‘i bilan bezatilgan. Ammo bir muncha vaqt o'tgach, noyob bo'yoqning sirini ochish mumkin bo'lganda, u volfram oksididan boshqa hech narsaga asoslangan emasligi ma'lum bo'ldi.

Bu 1911 yilda sodir bo'lgan. Li ismli talaba Pekindan Yunnan provinsiyasiga kelgan. U kundan-kunga tog'larda adashib, qandaydir tosh topmoqchi bo'lib, tushuntirganidek, bu qalay tosh edi. Lekin u muvaffaqiyatga erisha olmadi. Talaba Li istiqomat qilgan uyning egasi Syao-mi ismli kichkina qizi bilan yashagan. Qiz baxtsiz talaba uchun juda afsusda edi va kechqurun, kechki ovqat paytida unga oddiy oddiy voqealarni aytib berdi. Bir hikoyada qiyalikdan uzilib, uyining hovlisiga yotqizilgan qoramtir toshlardan qurilgan g'ayrioddiy pechka haqida hikoya qilinadi. Ushbu pechka juda muvaffaqiyatli va eng muhimi bardoshli bo'lib chiqdi, ko'p yillar davomida u doimiy ravishda egalariga xizmat qildi. Yosh Syao-mi hatto talabaga hatto bitta toshni sovg'a qildi. Bu qo'rg'oshinga o'xshagan, og'ir, jigarrang tosh edi. Keyinchalik bu tosh sof volframit ekanligi ma'lum bo'ldi...

1900 yilda Parijdagi Butunjahon metallurgiya ko'rgazmasining ochilishida birinchi marta yuqori tezlikda ishlaydigan po'latning mutlaqo yangi namunalari (volfram bilan po'lat qotishmasi) namoyish etildi. Shundan so'ng darhol volfram keng qo'llanila boshlandi metallurgiya sanoati barcha yuqori rivojlangan mamlakatlar. Lekin juda bor qiziq fakt: birinchi marta volframli po'lat Rossiyada 1865 yilda Uralsdagi Motovilikha zavodida ixtiro qilingan.

2010 yil boshida qiziqarli artefakt Perm ufologlari qo'liga tushdi. Bu halokat bo'lishi kerak kosmik kema. Parchaning tahlili shuni ko'rsatdiki, ob'ekt deyarli butunlay sof volframdan iborat. Kompozitsiyaning atigi 0,1% noyob aralashmalarga to'g'ri keladi. Olimlarning fikricha, raketa nozullari sof volframdan tayyorlanadi. Ammo hozircha bitta fakt tushuntirilmagan. Havoda volfram tezda oksidlanadi va zanglaydi. Lekin negadir bu parcha korroziyaga berilmaydi.

Hikoya

"Volfram" so'zining o'zi nemis tilidan olingan. Ilgari, metallning o'zi volfram deb atalmagan, lekin uning asosiy minerali, ya'ni. volframitga. Ba'zilarning fikriga ko'ra, o'sha paytda bu so'z deyarli so'kish sifatida ishlatilgan. 16-asr boshidan 17-asrning ikkinchi yarmigacha volfram qalay minerali hisoblangan. Garchi u ko'pincha qalay rudalari bilan birga keladi. Ammo volframitni o'z ichiga olgan rudalardan qalay kamroq eritilgan. Kimdir yoki biror narsa foydali qalayni «yutib yuborgan»dek. Shuning uchun yangi elementning nomi. Nemis tilida Wolf (Wolf) bo'ri, qadimgi nemis tilidan tarjima qilingan Ram (Ramm) qo'chqor degan ma'noni anglatadi. Bular. "bo'ri qo'zini yeganidek qalay yeydi" iborasi metallning nomiga aylandi.

Amerikaning taniqli kimyoviy abstrakt jurnali yoki Mellor (Angliya) va Paskal (Fransiya) kimyoviy elementlari bo'yicha ma'lumotnomalarda volfram kabi element haqida hech qanday eslatma yo'q. 74-raqamdagi kimyoviy elementga volfram deyiladi. Volframni bildiruvchi W belgisi so'nggi bir necha yil ichida keng tarqaldi. Frantsiya va Italiyada yaqinda element Tu harflari bilan belgilandi, ya'ni. volfram so'zining birinchi harflari.

Bunday chalkashliklarning asoslari elementning kashf etilishi tarixida qo'yilgan. 1783 yilda ispan kimyogarlari aka-uka Elyuardlar yangi kimyoviy elementni kashf etganliklari haqida xabar berishdi. Sakson mineralining "volfram" ni nitrat kislotasi bilan parchalanishi jarayonida ular "kislotali tuproq" ni olishga muvaffaq bo'lishdi, ya'ni. noma'lum metall oksidining sariq cho'kmasi, cho'kma ammiakda eriydi. Boshlang'ich materialda bu oksid marganets va temir oksidlari bilan birga mavjud edi. Aka-uka Elyuardlar bu elementni volfram, metall qazib olingan mineralni esa volframit deb atashgan.

Ammo aka-uka Elyuardlarni 100% volfram kashfiyotchilari deb atash mumkin emas. Albatta, ular birinchi bo'lib o'zlarining kashfiyotlari haqida bosma nashrlarda xabar berishdi, lekin ... 1781 yilda, aka-uka kashf etilishidan ikki yil oldin, mashhur shved kimyogari Karl Vilgelm Scheele davolash jarayonida aynan o'sha "sariq yer" ni topdi. nitrat kislota bilan boshqa mineral. Uning olimi uni oddiygina "volfram" deb atagan (shvedcha tungdan tarjima qilingan - og'ir, sten - tosh, ya'ni "og'ir tosh"). Karl Vilgelm Scheele "sariq yer" o'zining rangi, shuningdek, boshqa xususiyatlari bilan o'xshash molibdendan farq qilishini aniqladi. Olim shuningdek, mineralning o'zida u kaltsiy oksidi bilan bog'liqligini bilib oldi. Scheele sharafiga "volfram" mineralining nomi "scheelit" ga o'zgartirildi. Qizig'i shundaki, aka-uka Elyuardlardan biri Scheelening talabasi edi, 1781 yilda u o'qituvchining laboratoriyasida ishlagan. Na Scheele, na aka-uka Eluardlar kashfiyotni baham ko'rishni boshladilar. Scheele bu kashfiyotni shunchaki da'vo qilmadi va aka-uka Elyuardlar o'zlarining ustunliklari ustuvorligini talab qilmadilar.

Ko'pchilik "volfram bronzalari" haqida eshitgan. Bu juda chiroyli ko'rinishdagi metallar. Moviy volfram bronza quyidagi tarkibga ega Na2O WO2 , va oltin bronza quyidagi tarkibga ega 4WO3Na2O WO2 WO3; binafsha va binafsha qizil ranglar oraliq, WO3 va WO2 nisbati to'rtdan kam va birdan katta. Formulalardan ko'rinib turibdiki, bu moddalarda na qalay, na mis, na sink mavjud. Bu bronzalar ham, qotishmalar ham emas, chunki. ularda hatto metall birikmalari ham yo'q, natriy va volfram bu yerda oksidlanadi. Bunday "bronzalar" nafaqat tashqi ko'rinishi, balki xususiyatlari bilan ham haqiqiy bronzaga o'xshaydi: qattiqlik, kimyoviy moddalarga qarshilik, yuqori elektr o'tkazuvchanligi.

Qadim zamonlarda shaftoli rangi eng kam uchraydigan ranglardan biri bo'lib, uni olish uchun 8000 ta tajriba o'tkazish kerakligi aytilgan. 17-asrda Xitoy imperatorining eng qimmat chinni shaftoli rangiga bo'yalgan. Ammo bu bo'yoqning sirini ochgandan so'ng, to'satdan uning asosi volfram oksidi ekanligi ma'lum bo'ldi.

Tabiatda bo'lish

Volfram tabiatda kam tarqalgan, er qobig'idagi metall miqdori og'irligi bo'yicha 1,3 10 -4% ni tashkil qiladi. Volfram, asosan, volfram trioksidi WO3, shuningdek, temir va kaltsiy yoki marganets oksidlari, ba'zan mis, qo'rg'oshin, toriy va turli nodir yer elementlari tomonidan hosil bo'lgan murakkab oksidlangan birikmalarning bir qismi sifatida topilgan. Eng keng tarqalgan mineral volframit - volframlarning qattiq eritmasi, ya'ni. volfram kislotasi, marganets va temir tuzlari (nMnWO 4 mFeWO 4). Eritma eritma tarkibida turli birikmalarning ustunligiga qarab qora yoki jigarrang rangli qattiq va og'ir kristallardir. Agar marganets birikmalari (huebnerit) ko'proq bo'lsa, kristallar qora bo'ladi, agar temir birikmalari (ferberit) ustun bo'lsa, eritma jigarrang bo'ladi. Volframit elektr tokining ajoyib o'tkazuvchisi va paramagnitdir.

Boshqa volfram minerallariga kelsak, scheelit sanoat ahamiyatiga ega, ya'ni. kalsiy volfram (formula CaWO 4). Mineral och sariq va ba'zan deyarli oq rangdagi yorqin kristallarni hosil qiladi. Sheelit umuman magnit emas, lekin u yana bir xususiyatga ega - lyuminestsatsiya qobiliyati. Qorong'ida ultrabinafsha nurlanishidan keyin u yorqin ko'k rangda lyuminestsatsiyalanadi. Molibden aralashmasining mavjudligi porlash rangini o'zgartiradi, u och ko'k rangga, ba'zan kremga o'zgaradi. Ushbu xususiyat tufayli mineralning geologik konlarini osongina aniqlash mumkin.

Odatda volfram rudasi konlari granitning tarqalish maydoni bilan bog'liq. Sxelit yoki volframitning yirik kristallari juda kam uchraydi. Odatda minerallar oddiygina granit jinslarda kesishadi. Granitdan volfram olish juda qiyin, chunki. uning konsentratsiyasi odatda 2% dan oshmaydi. Hammasi bo'lib 20 dan ortiq volfram minerallari ma'lum emas. Ular orasida stolsit va rasoitni ajratib ko'rsatish mumkin, bu PbWO 4 qo'rg'oshin tungstatining ikki xil kristalli modifikatsiyasi. Qolgan minerallar parchalanish mahsulotlari yoki oddiy minerallarning ikkilamchi shakllari, masalan, sheelit va volframit (gidratlangan volfram oksidi bo'lgan gidrotungstit, volframitdan hosil bo'lgan; volfram oxra), russelit, volfram va vismut oksidlarini o'z ichiga olgan mineral. Volfram (WS 2) volframning yagona oksid bo'lmagan mineralidir va uning asosiy zaxiralari AQShda joylashgan. Qoida tariqasida, volfram tarkibi 0,3% dan 1,0% gacha bo'lgan WO 3 oralig'ida.

Barcha volfram konlari gidrotermal yoki magmatik kelib chiqadi. Scheelit va volframit ko'pincha tomirlar shaklida, magma er qobig'idagi yoriqlarga kirib borgan joylarda topiladi. Volfram konlarining asosiy qismi yosh tog 'tizmalari - Alp tog'lari, Himoloy va Tinch okeani kamarlarida to'plangan. Volframit va sheelitning eng yirik konlari Xitoy, Birma, AQSh, Rossiya (Ural, Transbaykaliya va Kavkaz), Portugaliya va Boliviyada joylashgan. Dunyoda volfram rudalarining yillik qazib olinishi taxminan 5,95·104 tonna metallni tashkil etadi, shundan 49,5·104 tonna (yoki 83%) Xitoyda qazib olinadi. Rossiyada yiliga 3400 tonna, Kanadada esa 3000 tonna qazib olinadi.

Volfram xomashyosini rivojlantirishda jahon yetakchisining rolini Xitoy oʻynaydi (Tszyanshi koni Xitoy ishlab chiqarishining 60 foizini, Xunan - 20 foiz, Yunnan - 8 foiz, Guandun - 6 foiz, Ichki Mo'g'uliston va Guanji - 2 foizni tashkil qiladi. Har bir %, boshqalar ham bor). Rossiyada volfram rudasining eng yirik konlari 2 mintaqada joylashgan: Shimoliy Kavkazda (Tirnyauz, Kabardino-Balkariya) va Uzoq Sharqda. Nalchikdagi zavod volfram rudasini ammoniy paratungstat va volfram oksidiga aylantiradi.

Volframning eng yirik iste'molchisi G'arbiy Evropa (30%). AQSh va Xitoy - har biri 25%, 12% -13% - Yaponiya. MDHda yiliga 3000 tonnaga yaqin metall iste'mol qilinadi.

Ilova

Umuman olganda, dunyoda yiliga 30 ming tonnaga yaqin volfram ishlab chiqariladi. Volfram po'lati va volfram va uning karbidlarini o'z ichiga olgan boshqa qotishmalar tank zirhlari, snaryadlar va torpedo snaryadlari, samolyotlar va ichki yonuv dvigatellarining eng muhim qismlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi.

Eng yaxshi asbob po'latlari volframni o'z ichiga oladi. Metallurgiya ishlab chiqarilgan volframning taxminan 95% ni o'zlashtiradi. Metallurgiya uchun xos bo'lgan narsa shundaki, nafaqat sof volfram ishlatiladi, balki volfram asosan ishlatiladi, bu esa arzonroq - ferrotungsten, ya'ni. taxminan 80% volfram va taxminan 20% temir o'z ichiga olgan qotishma. Elektr boshq pechlarida ishlab chiqariladi.

Volfram qotishmalari bir qator ajoyib fazilatlarga ega. Volfram, mis va nikel qotishmasi, chunki u "og'ir" metall deb ham ataladi, radioaktiv moddalarni saqlash uchun idishlar ishlab chiqarishda xom ashyo hisoblanadi. Bunday qotishmaning himoya ta'siri qo'rg'oshindan 40% yuqori. Bunday qotishma radiatsiya terapiyasida ham qo'llaniladi, chunki ekranning nisbatan kichik qalinligi bilan etarli darajada himoya ta'minlanadi.

Volfram karbid va 16% kobalt qotishmasi shunday qattiqlikka egaki, u quduqni burg'ilashda olmosni qisman almashtiradi. Kumush va mis bilan volframning psevdo-qotishmalari yuqori kuchlanishli muhitda kalitlar va pichoq kalitlari uchun ajoyib materialdir. Bunday mahsulotlar an'anaviy mis kontaktlariga qaraganda 6 baravar ko'proq xizmat qiladi.

Sof volfram yoki volfram o'z ichiga olgan qotishmalardan foydalanish asosan ularning qattiqligi, refrakterligi va kimyoviy qarshiligiga asoslanadi. Sof shaklda volfram elektr cho'g'lanma lampalar uchun filamentlar, shuningdek katod nurlari quvurlari ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi; elektr pechlarining o'rashlari va isitish elementlari, shuningdek, makon uchun konstruktiv material sifatida ishlatiladi. samolyot yuqori haroratlarda ishlaydigan.

Volfram yuqori tezlikda ishlaydigan po'latlar (volfram miqdori 17,5 - 18,5%), stellitlar (Cr, C, W qo'shimchalari bilan kobaltdan), xastalloylar (Ni asosidagi zanglamaydigan po'latlar) va boshqa ko'plab qotishmalarning bir qismidir. Volfram issiqlikka chidamli va asbob qotishmalarini ishlab chiqarishda asos sifatida ishlatiladi, ya'ni ferrotungsten (W 68-86%, Mo va temir 7% gacha) ishlatiladi, uni to'g'ridan-to'g'ri scheelit yoki volframit konsentratini kamaytirish orqali osonlik bilan olinadi. . Pobeda ishlab chiqarishda volfram ishlatiladi. Bu o'ta qattiq qotishma bo'lib, uning tarkibida 80-85% volfram, 7-14% kobalt, 5-6% uglerod mavjud. Pobedit metallga ishlov berish jarayonida, shuningdek, neft va tog'-kon sanoatida oddiygina ajralmas hisoblanadi.

Magniy va kaltsiy volframlari floresan qurilmalarda keng qo'llaniladi. Boshqa volfram tuzlari ko'nchilik va kimyo sanoatida qo'llaniladi. Volfram disulfidi 500 ° S gacha bo'lgan haroratlarda barqaror bo'lgan quruq yuqori haroratli moylash vositasidir. Bo'yoq ishlab chiqarishda volfram bronzalari va boshqa volfram birikmalari qo'llaniladi. Juda ko'p volfram birikmalari ajoyib katalizatorlardir.

Elektr lampalar ishlab chiqarishda volfram ajralmas hisoblanadi, chunki u nafaqat g'ayrioddiy refrakter, balki juda plastikdir. 1 kg volfram 3,5 km sim ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida xizmat qiladi. Bular. 23 000 60 vattli lampalar uchun filamentlar tayyorlash uchun 1 kg volfram ishlatilishi mumkin. Faqatgina ushbu mulk tufayli butun dunyo bo'ylab elektrotexnika sanoati yiliga yuz tonnaga yaqin volfram iste'mol qiladi.

Ishlab chiqarish

Volfram ishlab chiqarishning birinchi bosqichi rudani boyitishdir, ya'ni. asosiy ruda massasidan, chiqindi jinslardan qimmatbaho komponentlarni ajratish. Boshqa og'ir metallar rudalari uchun bo'lgani kabi bir xil boyitish usullari qo'llaniladi: maydalash va flotatsiya, keyin magnit ajratish (volframit rudalari) va oksidlovchi qovurish. Ushbu usul bilan olingan konsentrat odatda ortiqcha soda bilan yondiriladi va shu bilan volframni eruvchan holatga keltiradi, ya'ni. natriy volframitga.

Ushbu moddani olishning yana bir usuli bu yuvishdir. Volfram ko'tarilgan haroratda va bosim ostida soda eritmasi bilan chiqariladi, so'ngra kaltsiy volframni neytrallash va cho'ktirish, ya'ni. scheelit. Scheelit olinadi, chunki undan tozalangan volfram oksidini olish juda oson.

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

Volfram oksidi xloridlar orqali ham olinadi. Volfram konsentrati yuqori haroratda xlor gazi bilan ishlov beriladi. Bunday holda, sublimatsiya yo'li bilan boshqa xloridlardan osongina ajratiladigan volfram xloridlari hosil bo'ladi. Olingan xlorid oksidni olish yoki undan darhol metall olish uchun ishlatilishi mumkin.

Keyingi bosqichda oksidlar va xloridlar metall volframga aylanadi. Volfram oksidini kamaytirish uchun vodoroddan foydalanish yaxshidir. Ushbu pasayish bilan metall eng toza hisoblanadi. Oksidning kamayishi maxsus quvurli pechda sodir bo'ladi, bu erda WO 3 bilan "qayiq" bir nechta harorat zonalari bo'ylab harakatlanadi. Quruq vodorod "qayiq" tomon kirib boradi.Oksidning qaytarilishi issiq (450-600°S) va sovuq (750-1100°S) zonalarda sodir bo'ladi. Sovuq zonalarda WO 2 ga, keyin esa metallga pasayish sodir bo'ladi. Issiq zonadan vaqt o'tishi bilan kukunli volfram donalari hajmini o'zgartiradi.

Qayta tiklash nafaqat vodorod ta'minoti ostida bo'lishi mumkin. Ko'pincha ko'mir ishlatiladi. Qattiq reduktor tufayli ishlab chiqarish soddalashtirilgan, ammo bu holda harorat 1300 ° S ga yetishi kerak. Ko'mirning o'zi va uning tarkibida bo'lgan aralashmalar volfram bilan reaksiyaga kirishib, boshqa birikmalarning karbidlarini hosil qiladi. Natijada, metall ifloslangan. Ammo elektrotexnika sanoatida faqat yuqori sifatli volfram ishlatiladi. Hatto 0,1% temir aralashmalari eng nozik sim ishlab chiqarish uchun volfram qiladi, chunki. u ancha mo'rt bo'ladi.

Volframni xloridlardan ajratib olish pirolizga asoslangan. Volfram va xlor ba'zi birikmalar hosil qiladi. Ortiqcha xlor ularning barchasini WCl6 ga aylantirishga imkon beradi va u, o'z navbatida, 1600 ° C haroratda xlor va volframga parchalanadi. Agar vodorod mavjud bo'lsa, jarayon 1000 ° C da boshlanadi.

Shunday qilib, volfram kukun shaklida olinadi, keyin u vodorod oqimida yuqori haroratda presslanadi. Bosishning birinchi bosqichi (taxminan 1100-1300 ° S gacha qizdirish) mo'rt g'ovakli ingot hosil qiladi. Keyin bosish davom etadi va harorat volframning erish nuqtasiga deyarli ko'tarila boshlaydi. Bunday muhitda metall mustahkam bo'la boshlaydi va asta-sekin uning sifat va xususiyatlarini oladi.

Sanoatda ishlab chiqarilgan volframning o'rtacha 30% qayta ishlangan volframdir. Volfram qoldiqlari, talaş, talaş va kukun oksidlanadi va ammoniy paratungstatga aylanadi. Qoidaga ko'ra, kesilgan po'latlarning qoldiqlari xuddi shu po'latlarni ishlab chiqaradigan korxonada utilizatsiya qilinadi. Elektrodlar, cho'g'lanma lampalar va kimyoviy moddalar qoldiqlari deyarli qayta ishlanmaydi.

Rossiya Federatsiyasida volfram mahsulotlari ishlab chiqariladi: Skopinskiy gidrometallurgiya zavodi Metallurg, Vladikavkaz zavodi Pobedit, Nalchik gidrometallurgiya zavodi, Kirovgrad qattiq qotishma zavodi, Elektrostal, Chelyabinsk elektrometallurgiya zavodi.

Jismoniy xususiyatlar

Volfram ochiq kulrang metalldir. U ugleroddan tashqari har qanday ma'lum elementning eng yuqori erish nuqtasiga ega. Ushbu ko'rsatkichning qiymati taxminan 3387 dan 3422 daraja Selsiyga teng. Volfram yuqori haroratga erishganda mukammal mexanik xususiyatlarga ega, barcha metallar orasida volfram kengayish koeffitsienti kabi ko'rsatkichning eng past qiymatiga ega.

Volfram eng og'ir metallardan biri bo'lib, uning zichligi 19250 kg/m3. Metall kubik tanasi markazlashtirilgan panjara parametriga ega a = 0,31589 nm. Tselsiy bo'yicha 0 daraja haroratda volframning elektr o'tkazuvchanligi kumush uchun bir xil ko'rsatkich qiymatining atigi 28% ni tashkil qiladi (kumush tokni boshqa metallarga qaraganda yaxshiroq o'tkazadi). Sof volframni qayta ishlash juda oson, lekin uning sof shaklida kamdan-kam uchraydi, ko'pincha u uglerod va kislorod aralashmalariga ega, shuning uchun u o'zining taniqli qattiqligini oladi. 20 daraja haroratda metallning elektr qarshiligi 5,5 * 10 -4, 2700 daraja Selsiyda - 90,4 * 10 -4 ni tashkil qiladi.

Volfram boshqa barcha metallardan o'zining maxsus infuzionligi, og'irligi va qattiqligi bilan ajralib turadi. Ushbu metallning zichligi bir xil qo'rg'oshindan deyarli ikki baravar, aniqrog'i 1,7 marta. Ammo elementning atom massasi, aksincha, pastroq va 207 ga nisbatan 184 ga teng.

Volframning valentlik va siqilish modullarining qiymatlari juda yuqori, haroratning emirilish qarshiligi juda katta, metall yuqori elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Volfram juda yuqori koeffitsientga ega elektron emissiya, bu elementni ba'zi boshqa metallarning oksidlari bilan qotishma orqali sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin.

Olingan volframning rangi ko'p jihatdan uni ishlab chiqarish usuliga bog'liq. Eritilgan volfram platinaga juda o'xshash yorqin kulrang metalldir. Volfram kukuni kulrang, quyuq kulrang va hatto qora bo'lishi mumkin: kukunning donalari qanchalik kichik bo'lsa, u quyuqroq bo'ladi.

Volfram yuqori qarshilikka ega: xona haroratida u havoda o'zgarmaydi; harorat qizil issiqlikka yetganda, metall asta-sekin oksidlanishni boshlaydi va volfram angidridini chiqaradi. Volfram sulfat, gidroflorik va xlorid kislotalarda deyarli erimaydi. Aqua regia va nitrat kislotada metall sirtdan oksidlanadi. Hidroflorik va nitrat kislota aralashmasida bo'lgan volfram eriydi va volfram kislotasini hosil qiladi. Barcha volfram birikmalaridan eng amaliy foydalari quyidagilardir: volfram angidrid yoki volfram trioksidi, umumiy formulasi ME2WOX bo'lgan peroksidlar, volframlar, uglerod, oltingugurt va galogenli birikmalar.

Tabiatda topilgan volfram 5 ta barqaror izotopdan iborat bo'lib, ularning massa soni 186,184, 183, 182, 181. Massa soni 184 bo'lgan eng keng tarqalgan izotop, uning ulushi 30,64% ni tashkil qiladi. 74-sonli elementning sun'iy radioaktiv izotoplarining barcha nisbiy to'plamidan faqat uchtasi amaliy ahamiyatga ega: volfram-181 (uning yarim yemirilish davri 145 kun), volfram-185 (uning yarim yemirilish davri 74,5 kun), volfram-187 (uning yarim yemirilish davri 23,85 soat). Bu izotoplarning barchasi uning ichida ishlab chiqariladi yadro reaktorlari volfram izotoplarini tabiiy aralashmaning neytronlari bilan o'rash jarayonida.

Volframning valentligi o'zgaruvchan xususiyatga ega - 2 dan 6 gacha, eng barqarori olti valentli volfram, kimyoviy elementning uch va ikki valentli birikmalari beqaror va amaliy ahamiyatga ega emas. Volfram atomining radiusi 0,141 nm.

Yer qobig'idagi volfram klarki Vinogradov bo'yicha 0,00013 g/t. Uning tarkibidagi o'rtacha tarkibi toshlar, gramm/tonna: ultrabazik - 0,00001, asosiy - 0,00007, o'rta - 0,00012, nordon - 0,00019.

Kimyoviy xossalari

Volframga quyidagilar ta'sir qilmaydi: aqua regia, sulfat, xlorid, gidroflorik va nitrat kislotalar, natriy gidroksidning suvli eritmasi, simob, simob bug'i, ammiak (700 ° C gacha), havo va kislorod (400 ° C gacha), vodorod, suv, vodorod xlorid (600 ° S gacha), uglerod oksidi (800 ° S gacha), azot.

Bir oz qizdirilgandan so'ng, quruq ftor nozik bo'lingan volfram bilan birlasha boshlaydi. Natijada, heksaflorid hosil bo'ladi (formula WF 6) - bu 2,5 ° C erish nuqtasi va 19,5 ° S qaynoq nuqtasiga ega bo'lgan juda qiziqarli moddadir. Xlor bilan reaktsiyadan so'ng, shunga o'xshash birikma hosil bo'ladi, lekin reaksiya faqat 600 ° S haroratda mumkin WC16, po'lat ko'k kristallar, 275 ° C da eriydi va 347 ° C da qaynatiladi. Volfram yod va brom bilan zaif barqaror birikmalar hosil qiladi: tetra- va diiodid, penta- va dibromid.

Yuqori haroratlarda volfram selen, oltingugurt, azot, bor, tellur, kremniy va uglerod bilan birlashishi mumkin. Ushbu birikmalarning ba'zilari boshqa ajoyib sifatlar kabi juda qattiqdir.

Karbonil (formula W(CO) 6) alohida qiziqish uyg'otadi. Bu erda volfram uglerod oksidi bilan birlashadi va shuning uchun nol valentlikka ega. Volfram karbonil ishlab chiqariladi maxsus shartlar, chunki u nihoyatda beqaror. 0°S haroratda maxsus eritmadan rangsiz kristallar holida ajralib chiqadi, 50°C ga yetgandan soʻng karbonil sublimatsiyalanadi, 100°C da butunlay parchalanadi. Ammo bu birikma tufayli zich va qattiq volfram qoplamalarini (sof volframdan) olish mumkin. Volframning ko'plab birikmalari, masalan, volfram, juda faol. Masalan, volfram oksidi volfram oksidi WO 3 polimerlanish qobiliyatiga ega. Bunday holda, geteropoliatik birikmalar (ularning molekulalarida 50 dan ortiq atomlar bo'lishi mumkin) va izopoli birikmalar hosil bo'ladi.

Volfram oksidi (VI)WO 3 och sariq rangli kristall modda bo'lib, qizdirilganda to'q sariq rangga aylanadi. Oksidning erish nuqtasi 1473 ° C va qaynash nuqtasi 1800 ° C. Unga mos keladigan volfram kislotasi barqaror emas, suv eritmasida dihidrat cho'kadi, u 70 dan 100 ° C gacha bo'lgan haroratda bir molekula suvni, 180 dan 350 ° C gacha bo'lgan haroratda ikkinchi molekulasini yo'qotadi. .

Tungstik kislotalarning anionlari ko'p birikmalar hosil qiladi. Konsentrlangan kislotalar bilan reaksiya natijasida aralash angidridlar hosil bo'ladi:

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

Volfram oksidi va metall natriyning reaktsiyasi natijasida "volfram bronza" deb ataladigan stoikiometrik bo'lmagan natriy volfram olinadi:

WO 3 + xNa = Na x WO 3.

Volfram oksidini vodorod bilan kamaytirish jarayonida izolyatsiyalash paytida aralash oksidlanish holatiga ega bo'lgan gidratlangan oksidlar olinadi, ular "volfram ko'k" deb ataladi:

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

WO 3 + Zn + HCl = ("ko'k"), W 2 O 5 (OH) (jigarrang)

Volfram (VI) oksidi oraliq moddadir ishlab chiqarish jarayoni volfram va uning birikmalari. Bu ma'lum seramika pigmentlari va sanoat uchun muhim gidrogenatsiya katalizatorlarining tarkibiy qismidir.

WCl 6 - Eng yuqori volfram xlorid, metall volfram yoki volfram oksidining xlor, ftor yoki uglerod tetraklorid bilan o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'ladi. Volfram xlorid alyuminiy bilan qaytarilgandan so'ng, uglerod oksidi bilan birga volfram karbonil hosil bo'ladi:

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

Volfram - bu o'tga chidamli metall . U o'ziga xos brendlarga ega, ularning har biri o'ziga xos xususiyatlarga ega. Mendeleyev davriy sistemasidagi bu element 74-raqamda joylashgan va och kulrang rangga ega. Uning erish nuqtasi 3380 daraja. Uning asosiy xossalari chiziqli kengayish koeffitsienti, elektr qarshiligi, erish nuqtasi va zichlikdir.

Volframning xossalari va navlari

Volfram o'zining mexanik va fizik xususiyatlariga, shuningdek, bir nechta navlarga ega.

Kimga jismoniy xususiyatlar o'z ichiga oladi:

Mexanik xususiyatlar:

• Nisbiy cho'zilish - 0%.
• Kuchlanish kuchi - 800−1100 MPa.
• Puasson nisbati 0,29.
• Kesish moduli - 151,0 GPa.
• Elastiklik moduli - 415,0 GPa.

Bu metall hatto 2 ming daraja past bug'lanish tezligi va juda katta qaynash nuqtasi - 5900 daraja bilan ajralib turadi. Ushbu materialdan foydalanishni cheklaydigan xususiyatlar past oksidlanish qarshiligi, yuqori mo'rtlik va yuqori zichlikdir. Bu po'latga o'xshaydi. Yuqori quvvatli qotishmalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Uni faqat isitishdan keyin qayta ishlash mumkin. Isitish harorati qaysi ishlov berish usulini amalga oshirishga bog'liq.

Volfram quyidagi navlarga ega:

Qo'llash sohasi

O'zining noyob xususiyatlari tufayli volfram keng tarqalgan. Sanoatda u sof shaklda va qotishmalarda qo'llaniladi.

Asosiy ilovalar quyidagilar:

Olovga chidamli volfram ishlab chiqarish jarayoni

Ushbu material noyob metallar qatoriga kiradi. Bu iste'mol va ishlab chiqarishning nisbatan kichik hajmlari, shuningdek, er qobig'ida kam tarqalganligi bilan tavsiflanadi. hech biri nodir metallar xomashyodan qayta tiklash yo'li bilan olinmaydi. Dastlab u kimyoviy birikmaga qayta ishlanadi. Va har qanday nodir metal rudasi qayta ishlashdan oldin qo'shimcha boyitishga duchor bo'ladi.

Noyob metalni olishning uchta asosiy bosqichi mavjud:

1. Rudaning parchalanishi. Chiqarilgan metall qayta ishlangan xom ashyoning asosiy qismidan ajratiladi. U cho'kma yoki eritmada konsentratsiyalangan.
2. Kimyoviy toza birikma olish. Uning izolyatsiyasi va tozalanishi.
3. Olingan birikmadan metall ajratib olinadi. Shunday qilib, aralashmalarsiz sof materiallar olinadi.

Volfram olish jarayonida ham bir necha bosqichlar mavjud. Dastlabki xom ashyo sheelit va volframitdir. Odatda, ularning tarkibida 0,2 dan 2% gacha volfram mavjud.

1. Rudani boyitish elektrostatik yoki magnitli ajratish, flotatsiya, tortishish yordamida amalga oshiriladi. Natijada, volfram konsentrati olinadi, unda taxminan 55-65% volfram angidrid mavjud. Ularda aralashmalarning mavjudligi ham nazorat qilinadi: vismut, surma, mis, qalay, mishyak, oltingugurt, fosfor.
2. Volfram angidridini olish. Bu metall volfram yoki uning karbidini ishlab chiqarish uchun xom ashyo. Buning uchun bir qator protseduralar amalga oshiriladi, masalan: tort va qotishmalarni yuvish, kontsentratlarni parchalash, volfram texnik kislotasini ishlab chiqarish va boshqalar. Ushbu harakatlar natijasida 99,9% volfram trioksidini o'z ichiga olgan mahsulotni olish kerak.
3. Kukun olish. Kukun shaklida angidriddan sof metall olish mumkin. Buning uchun kamaytirish uglerod yoki vodorod bilan amalga oshiriladi. Uglerodni kamaytirish kamroq tez-tez amalga oshiriladi, chunki angidrid karbidlar bilan to'yingan va bu metallning mo'rtlashishiga va yomon ishlov berishga olib keladi. Kukunni olishda donalarning shakli va hajmini, granulometrik va kimyoviy tarkibini nazorat qilish imkonini beruvchi maxsus usullar qo'llaniladi.
4. Yilni volfram olish. Asosan, ingotlar yoki novdalar shaklida, bu yarim tayyor mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun bo'sh joy: lenta, novda, sim va boshqalar.

Volfram mahsulotlari

Volfram iqtisodiyot uchun zarur bo'lgan ko'plab narsalarni, masalan, sim, novda va boshqalarni tayyorlash uchun ishlatiladi.

barlar

Ushbu o'tga chidamli materialdan tayyorlangan eng keng tarqalgan mahsulotlardan biri volfram tayoqlaridir. Uni ishlab chiqarish uchun boshlang'ich material novda hisoblanadi.

Tayoqdan novda olish uchun u aylanadigan zarb mashinasi yordamida zarb qilinadi.

Soxtalash qizdirilganda amalga oshiriladi, chunki bu metall xona haroratida juda mo'rt. Soxtalashtirishning bir necha bosqichlari mavjud. Har bir keyingi barda kichikroq diametrlar olinadi.

Birinchi bosqichda, agar novda uzunligi 10 dan 15 santimetrgacha bo'lsa, diametri 7 millimetrgacha bo'lgan barlar olinadi. Zarb paytida ishlov beriladigan qismning harorati 1450-1500 daraja bo'lishi kerak. Isitish materiali odatda molibdendir. Ikkinchi bosqichdan so'ng barlarning diametri 4,5 millimetrgacha bo'ladi. Ishlab chiqarish paytida novda harorati taxminan 1250-1300 daraja. Keyingi bosqichda barlarning diametri 2,75 millimetrgacha bo'ladi.

VCh va VA navlarining barlari VI, VL va VT navlariga qaraganda past haroratlarda ishlab chiqariladi.

Agar ish qismi eritish orqali olingan bo'lsa, u holda issiq zarb qilish amalga oshirilmaydi. Buning sababi, bunday ingotlarning qo'pol kristalli tuzilishga ega bo'lishidir. Issiq zarbdan foydalanganda, yoriqlar va yoriqlar paydo bo'lishi mumkin.

Bu vaziyatda volfram quymalari issiq ikki marta presslash (taxminan deformatsiya darajasi 90%). Birinchi presslash 1800-1900 daraja, ikkinchisi esa 1350-1500 haroratda amalga oshiriladi. Shundan so'ng, ulardan volfram tayoqchalarini olish uchun blankalar issiq zarb qilinadi.

Ushbu mahsulotlar ko'plab sohalarda qo'llaniladi. Eng keng tarqalganlardan biri - sarflanmaydigan elektrodlarni payvandlash. Ular uchun VL, VL va VT navlaridan tayyorlangan novdalar mos keladi. Isitgich sifatida MV, VR va VA markalaridan tayyorlangan rodlar ishlatiladi.Ular vakuum, inert gaz yoki vodorod atmosferasida harorati 3 ming darajaga yetishi mumkin bo'lgan pechlarda qo'llaniladi. Volfram tayoqchalari gazni zaryadlovchi va elektron qurilmalar, shuningdek, radio quvurlari uchun katod sifatida ishlatilishi mumkin.

elektrodlar

Payvandlash uchun zarur bo'lgan asosiy komponentlardan biri payvandlash elektrodlaridir. Arkni payvandlashda ular eng ko'p qo'llaniladi. Bu issiqlik energiyasi tufayli erish amalga oshiriladigan payvandlashning termal sinfiga kiradi. Avtomatik, yarim avtomatik yoki qo'lda boshq payvandlash eng keng tarqalgan. Voltaik yoy hosil bo'ladi issiqlik energiyasi, bu mahsulot va elektrod o'rtasida joylashgan. Yoy metall bug'lari, gazlarning ionlangan atmosferasida barqaror kuchli elektr zaryadi deb ataladi. Arkni yaratish uchun elektrod payvandlash joyiga elektr tokini o'tkazadi.

Payvandlash elektrodi tel novda deb ataladi, uning ustiga qoplama qo'llaniladi (variantlar qoplamasiz ham mumkin). Payvandlash uchun juda ko'p turli xil elektrodlar mavjud. Ular belgilar diametri, uzunligi, kimyoviy tarkibi. Muayyan qotishmalarni yoki metallarni payvandlash uchun turli elektrodlar qo'llaniladi. Tasniflashning eng muhim turi elektrodlarni iste'mol qilinmaydigan va sarflanadigan qismlarga bo'lishdir.

Sarflanadigan elektrodlarni payvandlash payvandlash paytida ular eritiladi, ularning metalli erigan qismning metalli bilan birgalikda payvand chovgumini to'ldiradi. Bunday elektrodlar mis va po'latdan yasalgan.

Ammo iste'mol qilinmaydigan elektrodlar payvandlash paytida erimaydi. Bularga volfram va uglerod elektrodlari kiradi. Payvandlashda payvandlangan elementning eritilgan moddasi bilan eriydigan va payvand chovgum hosil qiluvchi plomba moddasini etkazib berish kerak. Ushbu maqsadlar uchun, asosan, payvandlash majmuasi yoki sim ishlatiladi. Payvandlash elektrodlari qoplamasiz va qoplangan bo'lishi mumkin. Muqova o'yinlari muhim rol. Uning tarkibiy qismlari ma'lum xususiyatlar va tarkibdagi payvandlangan metallni ishlab chiqarishni, erigan metallni havo ta'siridan himoya qilishni va yoyning barqaror yonishini ta'minlashi mumkin.

Qoplama tarkibidagi tarkibiy qismlar oksidlovchi, cüruf hosil qiluvchi, gaz hosil qiluvchi, barqarorlashtiruvchi yoki qotishma bo'lishi mumkin. Qoplama tsellyuloza, asosiy, rutil yoki kislotali bo'lishi mumkin.

Volfram elektrodlari rangli metallarni, shuningdek, ularning qotishmalarini, yuqori qotishma po'latlarini payvandlash uchun ishlatiladi. Yaxshi volfram elektrodi ta'lim uchun javob beradi payvandlash kuchaygan kuch, qismlar boshqa kimyoviy tarkibga ega bo'lishi mumkin.

Volfram mahsulotlari juda yuqori sifatga ega va ko'plab sohalarda o'z qo'llanilishini topdi, ba'zilarida ular shunchaki almashtirib bo'lmaydi.

ROSSIYA FEDERASİYASI TA'LIM VA FAN VAZIRLIGI

SEVERSKIY TEXNOLOGIYA INSTITUTI - filiali

federal davlat avtonom ta'lim muassasasi

oliy kasbiy ta'lim

"MEPhI" Milliy tadqiqot yadro universiteti

ChiTMSE kafedrasi

VOLFSTEN

intizom haqida referat

"Elementlar kimyosi bo'yicha tanlangan bo'limlar"

Talaba gr. D-143

Androsov V.O.

"____" ___________ 2014 yil

tekshirildi

ChiTMSE kafedrasi dotsenti

Bezrukova S.A.

"____" _________ 2014 yil

Seversk 2014 yil

Kirish

Ismning kelib chiqish tarixi

Kvitansiya

Jismoniy xususiyatlar

Kimyoviy xossalari

1. Ilova

   1. Metall volfram

      Volfram birikmalari

Biologik rol

Xulosa

Adabiyotlar ro'yxati

Kirish

Volfram - D. I. Mendeleyevning kimyoviy elementlar davriy sistemasidagi atom raqami 74 boʻlgan kimyoviy element boʻlib, W (lot. Volframium) belgisi bilan belgilanadi. Oddiy sharoitlarda bu qattiq, porloq, kumush-kulrang o'tish metallidir.

Volfram metallarning eng o'tga chidamliidir. Faqat metall bo'lmagan element, uglerodning erish nuqtasi yuqori. Standart sharoitlarda, kimyoviy jihatdan chidamli.

Ismning kelib chiqish tarixi

Volframium nomi 16-asrda ma'lum bo'lgan volframit mineralidan elementga o'tgan. "bo'ri ko'pik" deb ataladi - lotin tilida "Spuma lupi" yoki nemis tilida "Wolf Rahm". Bu nom qalay rudalariga hamroh bo'lgan volfram qalayning eritilishiga xalaqit berib, uni cüruf ko'pikiga aylantirganligi bilan bog'liq ("qo'y bo'ri kabi qalayni yutadi").

Hozirgi vaqtda AQSh, Buyuk Britaniya va Frantsiyada volfram uchun "volfram" (shvedcha tung sten - "og'ir tosh") nomi ishlatiladi.

1781 yilda mashhur shved kimyogari Scheele mineral scheelitni nitrat kislota bilan ishlov berib, sariq rangli "og'ir tosh" (volfram trioksidi) oldi. 1783 yilda ispan kimyogarlari aka-uka Elyuardlar sakson mineral volframitidan ammiakda eriydigan yangi metallning sariq oksidi ham, metallning o'zi ham olinganligi haqida xabar berishdi. Shu bilan birga, aka-ukalardan biri Fausto 1781 yilda Shvetsiyada bo'lib, Scheele bilan aloqada bo'lgan. Scheele volframni kashf etishga da'vo qilmadi va aka-uka Elyuardlar o'zlarining ustuvorligini talab qilishmadi.

Kvitansiya

Volframit ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida volframit va sheelit konsentratlari (50-60% WO 3) xizmat qiladi.

Ferrotungsten (65-80% volframli temir qotishmasi) to'g'ridan-to'g'ri po'lat ishlab chiqarishda ishlatiladigan kontsentratlardan eritiladi; volfram, uning qotishmalari va birikmalarini olish uchun konsentratdan volfram angidrid ajratiladi.

Sanoatda WO 3 ni olishning bir necha usullari qo'llaniladi:

1. Scheelit konsentratlari avtoklavlarda 180-200 ° S da soda eritmasi (natriy volframning texnik eritmasi olinadi) yoki xlorid kislota (texnik volfram kislotasi olinadi) bilan parchalanadi:

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 (eritma).

Volframit kontsentratlari 800-900°C da soda bilan sinterlash, keyin Na 2 WO 4 ni suv bilan yuvish yoki qizdirilganda natriy gidroksid eritmasi bilan ishlov berish orqali parchalanadi. Ishqoriy moddalar (soda yoki kaustik soda) bilan parchalanganda, aralashmalar bilan ifloslangan Na 2 WO 4 eritmasi hosil bo'ladi. Ular eritmadan ajratilgandan so'ng H 2 WO 4 chiqariladi. Dagʻalroq, oson filtrlanadigan va yuviladigan choʻkmalarni olish uchun avval CaWO 4 Na 2 WO 4 eritmasidan choʻktiriladi, soʻngra xlorid kislota bilan parchalanadi. Quritilgan H 2 WO 4 tarkibida 0,2 - 0,3% aralashmalar mavjud.

H 2 WO 4 ni 700-800 ° S haroratda kaltsiylash orqali WO 3 olinadi va undan qattiq qotishmalar olinadi.

2. Metall volfram ishlab chiqarish uchun H 2 WO 4 qo'shimcha ravishda ammiak usuli bilan - ammiakda eritib, ammoniy paratungstat 5 (NH 4) 2 O 12WO 3 nH 2 O kristallash orqali tozalanadi. Bu tuzni kaltsiylash sof WO 3 ni beradi.

3. Volfram kukuni 700-850 ° S haroratda quvurli elektr pechlarda WO 3 ni vodorod bilan (va qattiq qotishmalar ishlab chiqarishda - uglerod bilan ham) kamaytirish orqali olinadi. Yilni metall kukundan sermet usulida, ya'ni 3000-5000 (kg * s / sm 2) bosim ostida po'lat qoliplarga bosish va presslangan blankalarni - novdalarni issiqlik bilan ishlov berish orqali olinadi. Issiqlik bilan ishlov berishning oxirgi bosqichi - taxminan 3000 ° S gacha qizdirish maxsus apparatlarda to'g'ridan-to'g'ri vodorod atmosferasida novda orqali elektr tokini o'tkazish orqali amalga oshiriladi. Natijada, volfram olinadi, u qizdirilganda bosim bilan ishlov berishga (zarb qilish, chizish, prokat va boshqalar) yaxshi mos keladi.

Jismoniy xususiyatlar

Volfram - eng yuqori tasdiqlangan erish va qaynash nuqtalariga ega bo'lgan yorqin och kulrang metall (seaborgium yanada o'tga chidamli deb taxmin qilinadi, ammo hozircha buni qat'iy aytib bo'lmaydi - seaborgiumning umri juda qisqa). Erish nuqtasi - 3695 K (3422 ° S), 5828 K (5555 ° C) da qaynatiladi. Sof volframning zichligi 19,25 g/sm³. U paramagnit xususiyatlarga ega. Brinell qattiqligi 488 kg / mm², 20 ° C da elektr qarshiligi - 55 · 10−9 Ohm · m, 2700 ° S da - 904 · 10−9 Ohm · m. U zarb qilish uchun yaxshi mos keladi va ingichka ipga tortilishi mumkin.

Kimyoviy xossalari

U II, III va VI valentlikka ega. Eng barqaror valent volfram VI. Volframning II, III valentli birikmalari beqaror va amaliy ahamiyatga ega emas.

Oddiy sharoitlarda volfram kimyoviy jihatdan barqaror. 400-500 ° S da havoda WO 3 ga oksidlanadi. Suv bug'i uni 600 ° C dan yuqori WO 3 ga intensiv ravishda oksidlaydi. Galogenlar, oltingugurt, uglerod, kremniy, bor yuqori haroratlarda volfram bilan o'zaro ta'sir qiladi (changli volfram bilan ftor - xona haroratida). Volfram erish nuqtasiga qadar vodorod bilan reaksiyaga kirishmaydi; 1500°C dan yuqori azot bilan nitrid hosil qiladi. Oddiy sharoitlarda volfram xlorid, sulfat, nitrat va gidroflorik kislotalarga, shuningdek, aqua regia ta'siriga chidamli; 100 ° S da, ular bilan zaif ta'sir qiladi; gidroflorik va nitrat kislotalar aralashmasida tez eriydi.

Ishqorli eritmalarda qizdirilganda volfram ozgina eriydi va erigan ishqorlarda havoga kirish yoki oksidlovchi moddalar mavjudligida - tez; bu holda volframlar hosil bo'ladi.

Volfram to'rtta oksid hosil qiladi:

yuqori - WO 3 (volfram angidridi),

pastroq - WO 2 va

ikkita oraliq W 10 O 29 va W 4 O 11.

Volfram angidridi limon-sariq kristall kukun bo'lib, gidroksidi eritmalarda eriydi va volfram hosil qiladi. Vodorod bilan qaytarilsa, ketma-ket quyi oksidlar va volfram hosil bo'ladi.

Tungstik angidrid H 2 WO 4 volfram kislotasiga to'g'ri keladi - suv va kislotalarda deyarli erimaydigan sariq rangli kukun. Ishqorlar va ammiak eritmalari bilan o'zaro ta'sirlashganda volframlarning eritmalari hosil bo'ladi. 188°C da H 2 WO 4 WO 3 va suv hosil qilish uchun parchalanadi.

Xlor bilan volfram bir qator xloridlar va oksixloridlarni hosil qiladi. Ulardan eng muhimlari: WCl 6 (eritmasi 275°C, tbp 348°C) va WO 2 Cl 2 (eritmasi 266°C, sublimatlar 300°C dan yuqori), volfram angidrid ishtirokida xlorning ta'siridan olinadi. ko'mir.

Oltingugurt bilan volfram ikkita sulfid WS 2 va WS 3 hosil qiladi.

Volfram karbidlari WC (tmelt 2900 ° C) va W 2 C (tmelt 2750 ° C) qattiq refrakter birikmalardir; 1000-1500 ° S da volframning uglerod bilan o'zaro ta'siridan olingan

izotoplar

Tabiiy volfram beshta izotopdan iborat (180 Vt, 182 Vt, 183 Vt, 184 Vt va 186 Vt). Yana 30 ta radionuklidlar sunʼiy ravishda yaratilgan va aniqlangan (1-jadval). 2003 yilda tabiiy volframning o'ta zaif radioaktivligi aniqlandi (har bir gramm element uchun yiliga ikki parchalanish), a-faolligi 180 Vt bo'lib, uning yarimparchalanish davri 1,8 × 10 18 yil.

1-jadval.

Belginuklid			Izotop massasi (a.m.)	Yarim yemirilish davri (T 1/2 )		Yadro paritetini aylantiring
	Qo'zg'alish energiyasi
				1.2 10 18 yil
				barqaror
				barqaror
				barqaror
				barqaror

Ilova

Volfram uzoq vaqt davomida amaliy qo'llanilishini topa olmadi. Va faqat 19-asrning oxirida ushbu metallning ajoyib xususiyatlari sanoatda qo'llanila boshlandi. Hozirgi vaqtda qazib olingan volframning qariyb 80% volfram po'latlarida, 15% volfram ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. qattiq qotishmalar. Sof volfram va undan toza qotishmalarni qo'llashning muhim sohasi elektrotexnika sanoati bo'lib, u elektr lampalarining filamentlarini ishlab chiqarishda, radio lampalar va rentgen naychalari qismlarini, avtomobil va traktor elektr jihozlarini, aloqa uchun elektrodlar, atom vodorod va argon boshq payvandlash, elektr pechlar uchun isitgichlar, va hokazo.. Volfram birikmalari kimyo sanoatida katalizator sifatida olovga chidamli, suvga chidamli va og'irlikdagi matolar ishlab chiqarishda qo'llanilishini topdi.

Metall volfram

Volframning qiymati, ayniqsa, turli metallar - temir, nikel, xrom, kobalt, molibden bilan qotishma hosil qilish qobiliyati bilan ortadi, ular turli miqdorda po'lat tarkibiga kiradi. Po'latga oz miqdorda qo'shilgan volfram undagi oltingugurt, fosfor, mishyakning zararli aralashmalari bilan reaksiyaga kirishadi va ularni zararsizlantiradi. yomon ta'sir. Natijada, volfram qo'shilgan po'lat yuqori qattiqlik, refrakterlik, elastiklik va kislotalarga qarshilikni oladi.

Hamma biladi yuqori sifatli volfram aralashmasining bir necha foizini o'z ichiga olgan Damashq po'latidan yasalgan pichoqlar. Shuningdek, ichida. 1882 yilda volfram o'q ishlab chiqarishda qo'llanila boshlandi. Qurol po'lati, zirhli teshuvchi qobiqlarda ham volfram mavjud.

Volfram qo'shimchasi bo'lgan po'lat avtomobillar va temir yo'l vagonlari uchun bardoshli buloqlar, buloqlar va turli mexanizmlarning muhim qismlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Volfram po'latdan yasalgan relslar og'ir yuklarga bardosh beradi va an'anaviy po'latdan yasalgan relslarga qaraganda ancha uzoqroq xizmat qiladi. 91,8% volfram qo'shilgan po'latning ajoyib xususiyati uning o'z-o'zidan qotib qolish qobiliyatidir, ya'ni yuk va haroratning oshishi bilan bu po'lat yanada mustahkamlanadi. Bu xususiyat "yuqori tezlikda ishlaydigan po'lat" deb ataladigan asboblarning butun seriyasini ishlab chiqarish uchun asos bo'ldi. Undan kesgichlardan foydalanish bir vaqtning o'zida metall kesish dastgohlarida qismlarni qayta ishlash tezligini bir necha bor oshirishga imkon berdi.

Va shunga qaramay, yuqori tezlikli po'latdan yasalgan asboblar karbid asboblaridan 35 baravar sekinroq. Bularga volframning uglerod (karbidlar) va bor (boridlar) bilan birikmalari kiradi. Bu qotishmalar qattiqligida olmosga yaqin. Agar barcha moddalarning eng qattiqi - olmosning shartli qattiqligi 10 ball (Mohs shkalasi bo'yicha) bilan ifodalansa, volfram karbidining qattiqligi 9,8 ni tashkil qiladi. O'ta qattiq qotishmalar orasida volfram bilan uglerodning taniqli qotishmasi va kobalt qo'shilishi - bu g'alaba qozonadi. Pobeditning o'zi ishlatilmaydigan bo'lib qoldi, ammo bu nom qattiq qotishmalarning butun guruhiga nisbatan saqlanib qoldi. Mashinasozlik sanoatida zarb presslari uchun qoliplar ham qattiq qotishmalardan tayyorlanadi. Ular po'latdan ming marta sekinroq eskiradi.

Volframni qo'llashning ayniqsa muhim va qiziqarli sohasi bu elektr cho'g'lanma lampalarning filamentlarini (filamentlarini) ishlab chiqarishdir. Sof volfram lampochkaning filamentlarini tayyorlash uchun ishlatiladi. Issiq volfram filamenti chiqaradigan yorug'lik kunduzgi yorug'likka yaqin. Va volfram filamentli chiroq chiqaradigan yorug'lik miqdori boshqa metallardan (osmiy, tantal) yasalgan filamentlardan lampalarning nurlanishidan bir necha baravar yuqori. Volfram filamentli elektr lampalarning yorug'lik emissiyasi (yorug'lik samaradorligi) ilgari ishlatilgan uglerod filamentli lampalarga qaraganda 10 baravar yuqori. Yorqinlikning yorqinligi, chidamliligi, elektr energiyasini iste'mol qilish samaradorligi, metallning arzonligi va volfram filamentli elektr lampalar ishlab chiqarishning qulayligi ularni yoritishda eng keng qo'llashni ta'minladi.

Volframdan foydalanishning keng imkoniyatlari mashhur amerikalik fizik Robert Uilyams Vudning kashfiyoti natijasida ochildi. Tajribalarning birida R. Vud o'z konstruktsiyasining katod trubasining oxirgi qismidan volfram filamentining porlashi elektrodlar batareyadan uzilganidan keyin ham davom etishiga e'tibor qaratdi. Bu uning zamondoshlarida shu qadar taassurot qoldirdiki, R. Vud sehrgar deb atala boshladi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, qizdirilgan volfram filamenti atrofida vodorod molekulalarining termal dissotsiatsiyasi sodir bo'ladi, ular alohida atomlarga bo'linadi. Energiya o'chirilgandan so'ng, vodorod atomlari molekulalarga qayta birlashadi va bunda yupqa volfram filamentini isitish va uning porlashiga olib keladigan katta miqdorda issiqlik energiyasi chiqariladi. Ushbu ta'sir asosida metallni payvandlashning yangi turi - atom vodorodi ishlab chiqildi, bu turli xil po'latlarni, alyuminiy, mis va guruchni yupqa qatlamlarda toza va bir tekis payvand qilish imkonini berdi. Metall volfram elektrodlar sifatida ishlatiladi. Volfram elektrodlari keng tarqalgan argonli payvandlashda ham qo'llaniladi.

Kimyo sanoatida kislotalar va ishqorlarga juda chidamli bo'lgan volfram simi turli filtrli ekranlarni tayyorlash uchun ishlatiladi. Volfram shuningdek, katalizator sifatida qo'llanilishini topdi, uning yordami bilan ular texnologik jarayonda kimyoviy reaktsiyalar tezligini o'zgartiradilar. Volfram birikmalari guruhi sanoat va laboratoriya sharoitida oqsil va boshqa organik va noorganik birikmalarni aniqlash uchun reaktiv sifatida ishlatiladi.

Volfram birikmalari

Volfram trioksidi(WO 3) volfram karbidlari va galogenidlarini olish uchun shisha va keramika buyumlarini bo'yashda sariq pigment sifatida ishlatiladi. U uglevodorodlarning gidrogenatsiyasi va yorilishi uchun katalizator hisoblanadi.

Tungstik kislota(H 2 WO 4) to'qimachilik sanoatida mordan va bo'yoq sifatida ishlatiladi. Tungstik kislota volfram ishlab chiqarishda oraliq mahsulotdir.

Volfram karbid(WC) muhandislikda yuqori qattiqlik va korroziyaga chidamlilikni talab qiladigan asboblarni ishlab chiqarish, shuningdek, o'rtacha zarba yuklari bilan kuchli abraziv aşınma sharoitida ishlaydigan qismlarning aşınmaya bardoshli qoplamasi uchun faol qo'llaniladi. Ushbu material turli xil kesgichlar, abraziv disklar, matkaplar, kesgichlar, burg'ulash uchlari va boshqa kesish asboblarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. "G'alaba" deb nomlanuvchi karbidning navi 90% volfram karbididir.