Вольфрам – атомдук номери 74 болгон химиялык элемент. Болоттон ак түскө чейинки бул оор металл өтө бышык, бул аны көп учурларда жөн эле алмаштырылгыс кылат. Анын эрүү температурасы башка металлдыкына караганда жогору, ошондуктан ысытуу лампаларында жип жана электр мештеринде ысытуучу элементтер (мисалы, цирконий-вольфрам эритмеси) катары колдонулат. Элементтин химиясы аны катализатор катары колдонууга мүмкүндүк берет. Анын өзгөчө катуулугу аны "жогорку ылдамдыктагы болоттордо" колдонууга ылайыктуу кылат, бул материалдарды көмүртектүү болотторго караганда жогорку ылдамдыкта жана жогорку температурадагы эритмелерде кесүүгө мүмкүндүк берет. Вольфрам карбиди, көмүртек менен элементтин кошулмасы, белгилүү болгон эң катуу заттардын бири жана фрезердик жана токардык аспаптарды жасоо үчүн колдонулат. Кальций жана магний вольфрамдары флуоресценттик лампаларда, ал эми вольфрам оксиддери боёктордо жана керамикалык глазурьдерде кеңири колдонулат.
Ачылуулар таржымалы
Бул химиялык элементтин бар экенин биринчи жолу 1779-жылы Питер Вулф вольфрамит минералын изилдеп чыкканда айткан.ал жаңы затты камтышы керек деген тыянак. 1781-жылы Карл Вильгельм Шееле вольстениттен жаңы кислота алууга болорун аныктаган. Шееле жана Торберн Бергман вольфрамдык кислота деп аталган бул кислотаны калыбына келтирүү жолу менен жаңы металлды алуу мүмкүнчүлүгүн карап чыгууну сунуш кылышкан. 1783-жылы эки бир тууган Хосе жана Фаусто Эльгиар вольфрамиттен вольфрамит кислотасына окшош кислотаны табышкан. Ошол эле жылы бир туугандар көмүрдүн жардамы менен вольфрамды андан бөлүп алууга жетишкен.
Экинчи дүйнөлүк согуш учурунда бул химиялык элемент эбегейсиз роль ойногон. Металлдын жогорку температурага туруктуулугу, ошондой эле анын эритмелеринин өтө бекемдиги вольфрамды аскердик өнөр жай үчүн эң маанилүү сырьёго айландырган. Согушуп жаткандар Европадагы вольфрамиттин негизги булагы катары Португалияга кысым көрсөтүшкөн.
Табиятта болуу
Табиятта элемент вольфрамитте (FeWO4/MnWO4), шеелитте (CaWO4) кездешет.), ферберит жана губнерит. Бул пайдалуу кендердин маанилүү кендери АКШда Калифорнияда жана Колорадодо, Боливияда, Кытайда, Түштүк Кореяда, Россияда жана Португалияда табылган. Дүйнөдөгү вольфрам өндүрүшүнүн 75%ке жакыны Кытайда топтолгон. Металл анын оксидин суутек же көмүртек менен калыбына келтирүү аркылуу алынат.
Дүйнөлүк запастары 7 млн тоннага бааланууда. Алардын 30% вольфрамит жана 70% шеелит кендери деп болжолдонууда. Учурда аларды өнүктүрүү экономикалык жактан максатка ылайыктуу эмес. Керектөөнүн азыркы деңгээлинде бул запастар 140 жылга гана жетет. Дагы бир баалуу булаквольфрам - бул металл сыныктарын кайра иштетүү.
Негизги функциялар
Вольфрам өткөөл металл катары классификацияланган химиялык элемент. Анын W белгиси латындын вольфрамиум сөзүнөн келип чыккан. Мезгилдик таблицада ал тантал менен ренийдин ортосунда VI топто жайгашкан.
Эң таза түрүндө вольфрам болоттон боз түстөн ак калайга чейин катуу материал болуп саналат. Кошумчалар менен металл морт жана аны менен иштөө кыйын болуп калат, бирок алар жок болсо, анда аны темир араа менен кесүүгө болот. Кошумчалай кетсек, аны согуп, тоголоктоп жана тартса болот.
Вольфрам – химиялык элемент, анын эрүү температурасы бардык металлдар арасында эң жогорку (3422 °C). Ошондой эле эң төмөнкү буу басымы бар. Ал ошондой эле T> 1650 °C боюнча эң жогорку созулган күчкө ээ. Элемент коррозияга өтө туруктуу жана минералдык кислоталар менен бир аз гана чабуулга учурайт. Аба менен байланышта металлдын бетинде коргоочу оксид катмары пайда болот, бирок вольфрам жогорку температурада толугу менен кычкылданат. Болотко аз өлчөмдө кошулганда, анын катуулугу кескин жогорулайт.
Изотоптор
Табиятта вольфрам беш радиоактивдүү изотоптон турат, бирок алардын жарым ажыроо мезгили ушунчалык узун болгондуктан, аларды туруктуу деп эсептөөгө болот. Алардын баары альфа бөлүкчөлөрүнүн чыгышы менен гафний-72ге ажырайт (гелий-4 ядросуна туура келет). Альфа ажыроо 180Wда гана байкалат, алардын эң жеңили жана сейрек учуруизотоптор. Орточо эсеп менен жылына 1 г табигый вольфрамда эки альфа ажыроо болот 180W.
Мындан тышкары, вольфрамдын 27 жасалма радиоактивдүү изотоптору сүрөттөлгөн. Алардын эң туруктуусу - жарым ажыроо мезгили 121,2 күн болгон 181W, 185W (75,1 күн), 188 W (69, 4 күн) жана 178W (21, 6 күн). Бардык башка жасалма изотоптордун жарым ажыроо мезгили бир суткадан аз жана алардын көбү 8 мүнөттөн аз. Вольфрам ошондой эле төрт "метстабилдүү" абалга ээ, алардын ичинен эң туруктуусу 179mW (6,4 мүн.).
Байланыштар
Химиялык кошулмаларда вольфрамдын кычкылдануу деңгээли +2ден +6га чейин өзгөрөт, анын ичинен +6 эң кеңири таралган. Элемент адатта кычкылтек менен байланышып, сары триоксидди (WO3) пайда кылат, ал вольфрамдык иондор (WO4) катары суудагы щелочтуу эритмелерде эрийт. 2−).
Колдонмо
Вольфрам өтө жогорку эрүү температурасына ээ жана ийкемдүү болгондуктан (зымга тартса болот) ысытуу лампаларынын жана вакуумдук лампалардын жиптери катары, ошондой эле электр мештерин жылытуу элементтеринде кеңири колдонулат. Мындан тышкары, материал экстремалдык шарттарга туруштук берет. Анын белгилүү колдонмолорунун бири - газдан корголгон вольфрам догасы.
Өзгөчө катуу, вольфрам оор курал эритмелери үчүн идеалдуу компонент. Жогорку тыгыздык чайнектерде колдонулат,яхталар үчүн каршы салмак жана балласт килдери, ошондой эле дарттарда (80-97%). Көмүртектүү болоттон жогорку ылдамдыкта материалды кесип ала турган жогорку ылдамдыктагы болоттун курамында бул зат 18%ке чейин болот. Турбинанын кабактары, эскирүүчү тетиктери жана каптоолору вольфрамды камтыган "супер эритмелерди" колдонушат. Булар жогорку температурада иштеген ысыкка туруктуу, өтө туруктуу эритмелер.
Химиялык элементтин термикалык кеңейиши боросиликат айнекке окшош, ошондуктан ал айнек-металл пломбаларын жасоо үчүн колдонулат. Вольфрамды камтыган композиттер ок жана атылган коргошунду эң сонун алмаштырат. Никель, темир же кобальт менен эритмелерде андан сокку снаряддар жасалат. Ок сыяктуу, анын кинетикалык энергиясы бутага тийүү үчүн колдонулат. Интегралдык микросхемаларда вольфрам транзисторлорду туташтыруу үчүн колдонулат. Музыкалык аспаптын кылдарынын айрым түрлөрү вольфрам зымынан жасалган.
Туташууларды колдонуу
Вольфрам карбидинин өзгөчө катуулугу (W2C, WC) аны фрезер жана токардык аспаптар үчүн эң кеңири таралган материал кылат. Ал металлургия, тоо-кен, мунай жана курулуш өнөр жайларында колдонулат. Вольфрам карбиди зергерчиликте да колдонулат, анткени ал гипоаллергендик жана жаркырап кетпейт.
Глазурь анын оксиддеринен жасалган. Вольфрам "бронза" (оксиддердин түсүнөн улам ушундай аталат) боёкто колдонулат. Флуоресцентте магний жана кальций вольфрамдары колдонулатлампалар. Кристаллдык вольфрам ядролук медицинада жана физикада сцинтилляциялык детектор катары кызмат кылат. Туздар химиялык жана булгаары өнөр жайларында колдонулат. Вольфрам дисульфиди – 500°С га туруштук бере турган жогорку температурадагы май. Вольфрамды камтыган кээ бир бирикмелер химияда катализатор катары колдонулат.
Касиеттер
W негизги физикалык касиеттери төмөнкүлөр:
- Атомдук номер: 74.
- Атомдук масса: 183, 85.
- Эрүү температурасы: 3410 °C.
- Кайноо температурасы: 5660 °C.
- Тыгыздыгы: 19,3 г/см3 20°C.
- кычкылдануу абалы: +2, +3, +4, +5, +6.
- Электрондук конфигурация: [Xe]4 f 145 d 46 с 2.
