Oxidul de wolfram este considerat unul dintre cele mai refractare din această clasă de substanțe anorganice. Pentru a caracteriza metalul, să analizăm calitățile metalului însuși.
Caracteristici ale tungstenului
Pentru a înțelege importanța practică a oxidului de tungsten, observăm că metalul în sine are rezistență electrică, un coeficient de dilatare liniară și un punct de topire ridicat.
Tungstenul pur are o ductilitate ridicată. Metalul se va dizolva în acid numai când este încălzit la o temperatură de 5000 oC. Reacționează cu carbonul, formând carbură de tungsten ca produs de reacție. Îmbinarea rezultată este foarte durabilă.
Cel mai comun oxid de tungsten este anhidrida de wolfram. Principalul avantaj al compusului chimic este capacitatea de a reduce pulberea în metal, formând oxizi inferiori ca produși secundari.
Metalul se caracterizează prin densitate mare, fragilitate și capacitatea de a forma oxid de wolfram la temperaturi scăzute.
aliaje de tungsten
Oamenii de știință identifică tipuri de aliaje monofazate, care includexistă unul sau mai multe elemente. Cel mai cunoscut compus de tungsten cu molibden. Aliarea aliajului cu molibden crește rezistența la tracțiune a wolframului.
Aliajele monofazate sunt compuși: wolfram - zirconiu, wolfram - hafniu, wolfram - niobiu. Reniul conferă plasticitate maximă tungstenului. Adăugarea acestuia nu afectează performanța metalului refractar.
Obținerea de metal
Este imposibil de obținut aliaje de wolfram refractar în mod tradițional: ajungând la punctul de topire, metalul trece instantaneu în formă gazoasă. Principala opțiune pentru obținerea metalului pur este electroliza. În volume industriale, metalurgia pulberilor este utilizată pentru obținerea aliajelor de wolfram. Pentru a face acest lucru, creați condiții tehnologice speciale folosind vid.
A fi în natură
Oxidul de wolfram, a cărui formulă este WO3, este numit cel mai ridicat compus. Nu se găsește în natură în forma sa pură, ci face parte din minereurile de wolfram. Procesul de extracție și prelucrare a metalului refractar implică mai multe etape.
Oxidul de tungsten mai mare este izolat din masa minereului. Apoi, compusul este îmbogățit și, după procesare, metalul pur este izolat.
În procesul de fabricare a sârmei subțiri de tungsten, trebuie avut grijă să îndepărtați complet impuritățile. În caz contrar, specificațiile produsului finit vor fi reduse semnificativ.
Sfere de utilizare a tungstenului
Cum să restabiliți oxidul de tungsten? Hidrogenul care interacționează cu acest compus ajută la obținerea unui metal pur. Este esențial în fabricarea de filamente, tuburi cu raze X, încălzitoare și ecrane pentru cuptor cu vid, care sunt concepute pentru a fi utilizate la temperaturi ridicate.
Oțelul, în care wolfram este un element de aliere, are proprietăți de rezistență ridicată. Produsele realizate dintr-un astfel de aliaj sunt folosite la fabricarea instrumentelor medicale, a plăcilor de tăiere pentru forarea puțurilor. Principalul avantaj al conexiunii este rezistența la deformare mecanică.
Probabilitatea de apariție a fisurilor și așchiilor în timpul exploatării produselor finite este destul de scăzută. Cel mai popular oțel, care include wolfram, este considerat câștigător.
Deșeurile acestui metal rar sunt folosite pentru a produce catalizatori de în altă calitate, tot felul de vopsele, pigmenți speciali etc. În industria nucleară modernă, creuzetele de wolfram și recipientele pentru deșeuri radioactive sunt utilizate pe scară largă.
Refractaritatea metalului joacă un rol special în sudarea cu arc. Deoarece wolfram în forma sa pură este considerat un metal destul de rar, pentru a-l obține, se efectuează procedura de îmbogățire și prelucrare a minereului de wolfram. În forma sa pură, are o culoare gri deschis cu un luciu metalic caracteristic. Aliajele standard de wolfram, denumite stellite, includ, de asemenea, cob altul și cromul. Componenta principală a acestor compuși este cob altul. Aliajela cerere în inginerie mecanică.
Oxizi de wolfram
Care sunt caracteristicile oxidului de wolfram (6), a cărui formulă este WO3? Metalul este capabil să prezinte diferite grade de oxidare: stabilitatea maximă are opțiuni cu valența metalului (4) și (6). Primul compus de tip WO2 aparține oxizilor acizi și are următoarele caracteristici: punct de topire ridicat și densitate deosebită. Acest compus chimic este aproape insolubil în apă, dar atunci când este încălzit, se poate dizolva în acizi și alcalii. În industria chimică, este folosit ca catalizator în unele reacții. De exemplu, compusul WO2 este utilizat în producția de produse ceramice.
Oxidul de wolfram, având o valență (6), prezintă, de asemenea, proprietăți acide caracteristice. Acest compus reacționează cu alcalii, dar nu se poate dizolva în apă. Având în vedere că compusul are un punct de topire ridicat, este folosit doar ca accelerator al proceselor chimice.
Concluzie
În cursul chimiei anorganice se acordă o atenție deosebită studiului oxizilor, analizei proprietăților acestora și particularităților aplicării lor în industrie. De exemplu, la examenul final, elevilor de clasa a IX-a li se oferă sarcina următorului conținut: „Faceți formule pentru oxizi de cupru, fier, wolfram și, de asemenea, determinați proprietățile lor chimice de bază.”
Pentru a face față cu succes sarcinii, este necesar să aveți o idee despre caracteristicile oxizilor. Ca atareluați în considerare compuși binari în care al doilea element este oxigenul. Toți oxizii sunt de obicei clasificați în trei grupe: bazici, acizi, amfoteri.
Fierul și cuprul sunt elemente ale unui subgrup secundar, prin urmare sunt capabili să prezinte valențe variabile. Pentru cupru, pot fi scrise doar două variante de oxizi care prezintă proprietăți de bază - Cu2O și CuO.
Fierul nu se află în subgrupul principal de elemente chimice, prin urmare au loc stările de oxidare +2 și +3. În aceste cazuri, se formează oxizi de următoarele tipuri - FeO și Fe2O3.
Tungstenul în compuși binari cu oxigen în cel mai adesea prezintă valențe (4) și (6). Ambii oxizi ai acestui metal prezintă proprietăți acide, așa că sunt utilizați în industrie ca acceleratori ai proceselor chimice.
Scopul principal al tuturor oxizilor de wolfram este izolarea metalului pur din ei, care este solicitat în industriile chimice și metalurgice.
