Вольфрам оксиди органикалык эмес заттардын бул классындагы эң отко чыдамдуулардын бири болуп эсептелет. Металлга мүнөздөмө берүү үчүн металлдын өзүнүн сапаттарын талдап көрөлү.
Вольфрамдын өзгөчөлүктөрү
Вольфрам оксидинин практикалык маанисин түшүнүү үчүн биз металлдын өзүнүн электрдик каршылыкка, сызыктуу кеңейүү коэффициентине жана жогорку эрүү температурасына ээ экенин белгилейбиз.
Таза вольфрам жогорку ийкемдүүлүккө ээ. Металл 5000 oC температурага чейин ысытылганда гана кислотада эрийт. Көмүртек менен реакцияга кирип, реакция продуктусу катары вольфрам карбидин пайда кылат. Натыйжадагы муун абдан бышык.
Эң кеңири таралган вольфрам оксиди - вольфрамдын ангидриди. Химиялык кошулманын негизги артыкчылыгы - порошокту металлга айландыруу, кошумча продукт катары төмөнкү оксиддерди пайда кылуу.
Металл жогорку тыгыздык, морттук жана төмөнкү температурада вольфрамдын оксидин пайда кылуу жөндөмдүүлүгү менен мүнөздөлөт.
Вольфрам эритмелери
Окумуштуулар эритмелердин бир фазалуу түрлөрүн аныкташты, алар киретбир же бир нече элементтер бар. Молибден менен вольфрамдын эң белгилүү кошулмасы. Эритманы молибден менен эритмелөө вольфрамдын бекемдигин жогорулатат.
Бир фазалуу эритмелер кошулмалар: вольфрам - цирконий, вольфрам - гафний, вольфрам - ниобий. Рений вольфрамга максималдуу пластикалык касиетти берет. Анын кошулуусу отко чыдамдуу металлдын иштешине таасирин тийгизбейт.
Металл алуу
Отко чыдамдуу вольфрамдын эритмелерин салттуу түрдө алуу мүмкүн эмес: эрүү температурасына жеткенде металл дароо газ түрүнө өтөт. Таза металлды алуунун негизги варианты – электролиз. Өнөр жай көлөмүндө вольфрам эритмелерин алуу үчүн порошок металлургиясы колдонулат. Бул үчүн, вакуумду колдонуу менен атайын технологиялык шарттарды түзүңүз.
Табиятта болуу
Вольфрам оксиди, анын формуласы WO3 эң жогорку кошулма деп аталат. Ал жаратылышта таза түрүндө кездешпейт, вольфрам рудаларынын курамына кирет. Отко чыдамдуу металлды алуу жана кайра иштетүү процесси бир нече этапты камтыйт.
Вольфрамдын жогорку оксиди руда массасынан бөлүнүп алынган. Андан кийин кошулма байытылып, кайра иштетилгенден кийин таза металл бөлүнүп алынат.
Ичке вольфрам зымын жасоо процессинде кирлерди толугу менен кетирүү үчүн кам көрүү керек. Болбосо, даяр продукциянын мүнөздөмөлөрү бир топ кыскарат.
Вольфрамды колдонуу чөйрөлөрү
Вольфрам оксидин кантип калыбына келтирсе болот? Бул кошулма менен өз ара аракеттенген суутек таза металлды алууга жардам берет. Ал жиптерди, рентген түтүктөрүн, жылыткычтарды жана вакуумдук мештин экрандарын өндүрүүдө абдан маанилүү, алар жогорку температурада колдонууга ылайыкташкан.
Вольфрам легирлөөчү элемент болгон болот, жогорку бекемдик касиетке ээ. Мындай эритмеден жасалган буюмдар медициналык приборлорду жасоодо, скважиналарды бургулоо үчүн кесүүчү плиталар үчүн колдонулат. Туташтыруунун негизги артыкчылыгы - механикалык деформацияга туруктуулугу.
Даяр продукцияны иштетүүдө жаракалардын жана чиптердин пайда болуу ыктымалдыгы өтө төмөн. Вольфрамды камтыган эң популярдуу болот сорту жеңүүчү деп эсептелет.
Бул сейрек кездешүүчү металлдын сыныктары жогорку сапаттагы катализаторлорду, боёктордун бардык түрлөрүн, атайын пигменттерди ж.б. өндүрүү үчүн колдонулат. Азыркы атомдук өнөр жайда вольфрам тигельдери жана радиоактивдүү калдыктар үчүн контейнерлер кеңири колдонулат.
Металлдын отко чыдамдуулугу дога менен ширетүүдө өзгөчө роль ойнойт. Таза түрүндө вольфрам өтө сейрек металл болуп эсептелгендиктен, аны алуу үчүн вольфрам рудасын байытуу жана кайра иштетүү процедурасы жүргүзүлөт. Таза түрүндө, ал мүнөздүү металл жалтылдаган ачык боз түскө ээ. Стеллит деп аталган стандарттуу вольфрам эритмелери кобальтты жана хромду камтыйт. Мындай бирикмелердин негизги компоненти кобальт болуп саналат. Эритмелермашина курууда суроо-талап.
Вольфрам оксиддери
Формула WO3 болгон вольфрам оксидинин (6) өзгөчөлүктөрү кандай? Металл кычкылдануунун ар кандай даражасын көрсөтө алат: максималдуу туруктуулук металл валенттүүлүгү (4) жана (6) менен варианттарга ээ. WO2 түрүндөгү биринчи кошулма кычкыл оксиддерге кирет жана төмөнкүдөй мүнөздөмөлөргө ээ: жогорку эрүү температурасы жана өзгөчө тыгыздык. Бул химиялык кошулма сууда дээрлик эрибейт, бирок ысытылганда ал кислоталарда жана щелочтордо эрийт. Химия өнөр жайында кээ бир реакцияларда катализатор катары колдонулат. Мисалы, WO2 кошулмасы керамикалык буюмдарды өндүрүүдө колдонулат.
Вольфрамдын оксиди, валенттүүлүккө (6) ээ, ошондой эле мүнөздүү кислоталык касиетке ээ. Бул кошулма щелочтор менен реакцияга кирет, бирок сууда эрий албайт. Кошулма жогорку эрүү температурасына ээ экенин эске алып, ал химиялык процесстерди тездетүүчү катары гана колдонулат.
Тыянак
Органикалык эмес химия курсунда оксиддерди изилдөөгө, алардын касиеттерин жана өнөр жайда колдонуунун өзгөчөлүктөрүн талдоого өзгөчө көңүл бурулат. Мисалы, бүтүрүү экзаменинде тогузунчу класстын окуучуларына төмөнкүдөй мазмундагы тапшырма сунушталат: "Жездин, темирдин, вольфрамдын оксиддеринин формулаларын түзүңүз, ошондой эле алардын негизги химиялык касиеттерин аныктаңыз."
Тапшырманы ийгиликтүү чечүү үчүн оксиддердин өзгөчөлүктөрү жөнүндө түшүнүккө ээ болуу зарыл. Сыяктууэкинчи элементи кычкылтек болгон бинардык бирикмелерди карап көрөлү. Бардык оксиддер адатта үч топко бөлүнөт: негизги, кислоталуу, амфотердик.
Темир жана жез экинчи топтун элементтери, ошондуктан алар өзгөрүлмө валенттүүлүктөрдү көрсөтө алышат. Жез үчүн оксиддердин негизги касиеттерин көрсөткөн эки гана вариантын жазууга болот - Cu2O жана CuO.
Темир химиялык элементтердин негизги подгруппасында жайгашпайт, ошондуктан +2 жана +3 кычкылдануу даражалары орун алат. Мындай учурларда төмөнкү түрдөгү оксиддер пайда болот - FeO жана Fe2O3.
Кычкылтек менен бинардык кошулмалардагы вольфрам көбүнчө валенттүүлүктөрдү (4) жана (6) көрсөтөт. Бул металлдын эки оксиди тең кислоталык касиетке ээ, ошондуктан алар өнөр жайда химиялык процессти тездеткичтер катары колдонулат.
Вольфрамдын бардык оксиддеринин негизги максаты - алардан химия жана металлургия өнөр жайларында талап кылынган таза металлды бөлүп алуу.
