Volfram kimyoviy element boʻlib, uning atom raqami 74. Poʻlat-kulrangdan oq ranggacha boʻlgan bu ogʻir metall juda chidamli boʻlib, uni koʻp hollarda almashtirib boʻlmaydi. Uning erish nuqtasi boshqa metallarga qaraganda yuqori va shuning uchun u cho'g'lanma lampalardagi filamentlar va elektr pechlarida isitish elementlari (masalan, tsirkonyum-volfram qotishmasi) sifatida ishlatiladi. Elementning kimyosi uni katalizator sifatida ishlatishga imkon beradi. Uning g'ayrioddiy qattiqligi uni "yuqori tezlikli po'latlarda" foydalanishga yaroqli qiladi, bu esa materiallarni uglerodli po'latlarga qaraganda yuqori tezlikda va yuqori haroratli qotishmalarda kesish imkonini beradi. Volfram karbid, elementning uglerod bilan birikmasi, ma'lum bo'lgan eng qattiq moddalardan biri bo'lib, frezalash va torna asboblarini tayyorlash uchun ishlatiladi. K altsiy va magniy volframlari lyuminestsent lampalarda, volfram oksidlari esa bo'yoqlar va keramik sirlarda keng qo'llaniladi.
Kashfiyot tarixi
Ushbu kimyoviy elementning mavjudligi birinchi marta 1779 yilda Piter Vulf tomonidan volframit mineralini tadqiq qilib, o'z vaqtidaunda yangi modda bo'lishi kerak degan xulosa. 1781 yilda Karl Vilgelm Scheele volfranitdan yangi kislota olish mumkinligini aniqladi. Scheele va Torbern Bergmanlar volfram kislotasi deb ataladigan ushbu kislotani kamaytirish orqali yangi metall olish imkoniyatini ko'rib chiqishni taklif qilishdi. 1783 yilda ikki aka-uka Xose va Fausto Elguiar volframitda volframit kislotasiga o'xshash kislota topdilar. O'sha yili birodarlar ko'mir yordamida volframni ajratib olishga muvaffaq bo'lishdi.
Ikkinchi jahon urushi paytida bu kimyoviy element juda katta rol o'ynadi. Metallning yuqori haroratga chidamliligi, shuningdek, uning qotishmalarining haddan tashqari mustahkamligi volframni harbiy sanoat uchun eng muhim xom ashyoga aylantirdi. Urushayotgan davlatlar Portugaliyaga Evropadagi volframitning asosiy manbai sifatida bosim o'tkazdilar.
Tabiatda bo'lish
Tabiatda element volframit (FeWO4/MnWO4), scheelit (CaWO4) tarkibida uchraydi.), ferberit va hübnerit. Ushbu foydali qazilmalarning muhim konlari AQShda Kaliforniya va Koloradoda, Boliviya, Xitoy, Janubiy Koreya, Rossiya va Portugaliyada joylashgan. Dunyodagi volfram ishlab chiqarishning qariyb 75% Xitoyda to'plangan. Metall uning oksidini vodorod yoki uglerod bilan qaytarish orqali olinadi.
Jahon zahiralari 7 mln.t.ga baholangan. Ulardan 30% volframit va 70% sheelit konlari deb taxmin qilinadi. Hozirgi vaqtda ularning rivojlanishi iqtisodiy jihatdan foydali emas. Hozirgi iste'mol darajasida bu zaxiralar atigi 140 yil davom etadi. Yana bir qimmatli manbavolfram metall parchalarini qayta ishlashdir.
Asosiy xususiyatlar
Volfram kimyoviy element boʻlib, oʻtish metali sifatida tasniflanadi. Uning W belgisi lotincha volframium so'zidan kelib chiqqan. Davriy jadvalda u tantal va reniy orasida VI guruhda joylashgan.
Eng sof shaklda volfram qattiq material boʻlib, rangi poʻlatdan kulrang oqgacha boʻladi. Nopokliklar bilan metall mo'rt bo'lib qoladi va u bilan ishlash qiyin bo'ladi, ammo agar ular yo'q bo'lsa, uni arra bilan kesish mumkin. Bundan tashqari, uni soxtalashtirish, oʻrash va chizish mumkin.
Volfram kimyoviy element bo'lib, erish nuqtasi barcha metallar orasida eng yuqori (3422 °C). Bundan tashqari, eng past bug 'bosimiga ega. Bundan tashqari, T> 1650 °C da eng yuqori kuchlanish kuchiga ega. Element korroziyaga juda chidamli va faqat mineral kislotalar tomonidan ozgina hujumga uchraydi. Havo bilan aloqa qilganda, metall yuzasida himoya oksidi qatlami hosil bo'ladi, ammo volfram yuqori haroratlarda to'liq oksidlanadi. Poʻlatga oz miqdorda qoʻshilsa, uning qattiqligi keskin oshadi.
Izotoplar
Tabiatda volfram beshta radioaktiv izotopdan tashkil topgan, ammo ularning yarimparchalanish davri shunchalik uzoqki, ularni barqaror deb hisoblash mumkin. Ularning barchasi alfa zarralari (geliy-4 yadrolariga to'g'ri keladi) emissiyasi bilan gafnium-72 ga parchalanadi. Alfa-parchalanish faqat 180W da kuzatiladi, ulardan eng engili va eng kami.izotoplar. Yiliga 1 g tabiiy volframda oʻrtacha ikkita alfa parchalanishi sodir boʻladi 180W.
Bundan tashqari, volframning 27 sun'iy radioaktiv izotoplari tasvirlangan. Ulardan eng barqarori 181W, yarim yemirilish davri 121,2 kun, 185W (75,1 kun), 188 W (69, 4 kun) va 178W (21, 6 kun). Boshqa barcha sun'iy izotoplarning yarim yemirilish davri bir sutkadan kam va ularning aksariyati 8 daqiqadan kam. Volfram shuningdek, to'rtta "metastabil" holatga ega, ulardan eng barqarori 179mW (6,4 min).
Ulanishlar
Kimyoviy birikmalarda volfram oksidlanish darajasi +2 dan +6 gacha o'zgaradi, ulardan +6 eng keng tarqalgan. Element odatda kislorod bilan bog‘lanib, sariq trioksid (WO3) hosil qiladi, bu suvli gidroksidi eritmalarda volfram ionlari (WO4) shaklida eriydi. 2−).
Ilova
Volfram juda yuqori erish nuqtasiga ega va egiluvchan (simga tortilishi mumkin) bo'lgani uchun u cho'g'lanma lampalar va vakuum lampalarining filamenti sifatida, shuningdek, elektr pechlarining isitish elementlarida keng qo'llaniladi. Bundan tashqari, material ekstremal sharoitlarga bardosh beradi. Uning ma'lum ilovalaridan biri gazdan himoyalangan volfram yoyini payvandlashdir.
Favqulodda qattiq, volfram og'ir qurol qotishmalari uchun ideal komponent hisoblanadi. Choynaklarda yuqori zichlik ishlatiladi,yaxtalar uchun qarshi og'irliklar va balastli killar, shuningdek, dartlarda (80-97%). Materialni uglerodli po'latdan yuqori tezlikda kesishi mumkin bo'lgan yuqori tezlikli po'lat bu moddaning 18% gacha o'z ichiga oladi. Turbina pichoqlari, eskirgan qismlari va qoplamalarida volfram o'z ichiga olgan "super qotishmalar" ishlatiladi. Bular yuqori haroratlarda ishlaydigan issiqlikka chidamli, yuqori chidamli qotishmalardir.
Kimyoviy elementning termal kengayishi borosilikat oynaga o'xshaydi, shuning uchun u shishadan metallga muhr yasash uchun ishlatiladi. Volfram o'z ichiga olgan kompozitlar o'q va o'qlarda qo'rg'oshinning o'rnini bosadi. Nikel, temir yoki kob alt bilan qotishmalarda undan zarba snaryadlari tayyorlanadi. O'q kabi, uning kinetik energiyasi nishonga tegish uchun ishlatiladi. Integral mikrosxemalarda volfram tranzistorlarga ulanish uchun ishlatiladi. Ba'zi turdagi cholg'u torlari volfram simidan qilingan.
Ulanishlardan foydalanish
Volfram karbidining (W2C, WC) ajoyib qattiqligi uni frezalash va torna asboblari uchun eng keng tarqalgan materialga aylantiradi. Metallurgiya, konchilik, neft va qurilish sanoatida qo'llaniladi. Volfram karbidi zargarlik buyumlarida ham qo'llaniladi, chunki u hipoalerjenik va yorqinligini yo'qotmaydi.
Glaze uning oksidlaridan tayyorlanadi. Volfram "bronza" (oksidlarning rangi tufayli shunday deb ataladi) bo'yoqlarda ishlatiladi. Magniy va k altsiy volframlari lyuminestsentda qo'llaniladilampalar. Kristalli volfram yadroviy tibbiyot va fizikada sintilatsiya detektori sifatida xizmat qiladi. Tuzlar kimyo va teri sanoatida qo'llaniladi. Volfram disulfidi 500 ° S ga bardosh beradigan yuqori haroratli moydir. Tungsten bo'lgan ba'zi birikmalar kimyoda katalizator sifatida ishlatiladi.
Xususiyatlar
W ning asosiy fizik xossalari quyidagilardan iborat:
- Atom raqami: 74.
- Atom massasi: 183, 85.
- Erish nuqtasi: 3410 °C.
- Qaynash nuqtasi: 5660 °C.
- Zichlik: 19,3 g/sm3 20°C da.
- Oksidlanish holatlari: +2, +3, +4, +5, +6.
- Elektron konfiguratsiya: [Xe]4 f 145 d 46 s 2.
