Βολφράμιο - χημικό στοιχείο, ατομικός αριθμόςπου είναι 74. Αυτό το βαρύ μέταλλο από χάλυβα γκρι σε λευκό, χαρακτηρίζεται από υψηλή αντοχή, που το καθιστά σε πολλές περιπτώσεις απλά αναντικατάστατο. Το σημείο τήξης του είναι υψηλότερο από εκείνο οποιουδήποτε άλλου μετάλλου, και ως εκ τούτου χρησιμοποιείται ως νήματα σε λαμπτήρες πυρακτώσεως και θερμαντικά στοιχεία σε ηλεκτρικούς κλιβάνους (για παράδειγμα, κράμα ζιρκονίου-βολφραμίου). Η χημεία του στοιχείου το επιτρέπει να χρησιμοποιηθεί ως καταλύτης. Η εξαιρετική του σκληρότητα το καθιστά κατάλληλο για χρήση σε "χάλυβα υψηλής ταχύτητας", ο οποίος μπορεί να κόψει υλικά με υψηλότερη ταχύτητα από τους χάλυβες άνθρακα και σε κράματα υψηλής θερμοκρασίας. Το καρβίδιο βολφραμίου, μια ένωση ενός στοιχείου με άνθρακα, είναι μία από τις πιο γνωστές ουσίες και χρησιμοποιείται στην κατασκευή εργαλείων άλεσης και στροφής. Τα βολφράμιο ασβεστίου και μαγνησίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε λαμπτήρες φθορισμού και τα οξείδια βολφραμίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε χρώματα και κεραμικά τζάμια.
Η υπόθεση της ύπαρξης αυτής της χημικής ουσίαςΤο στοιχείο εκφράστηκε για πρώτη φορά το 1779 από τον Peter Wolfe, όταν διερεύνησε το ορυκτό wolframite και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι πρέπει να περιέχει μια νέα ουσία. Το 1781, ο Karl Wilhelm Scheele διαπίστωσε ότι ένα νέο οξύ θα μπορούσε να ληφθεί από βολφράμιο. Οι Scheele και Thorburn Bergman πρότειναν να εξετάσουν τη δυνατότητα απόκτησης ενός νέου μετάλλου μειώνοντας αυτό το οξύ, που ονομάζεται βολφράμιο. Το 1783, δύο αδέλφια, ο Jose και ο Fausto Elguyar, βρήκαν ένα οξύ στο βολφράμιο που ήταν όμοιο με το βολφράμιο. Την ίδια χρονιά, οι αδελφοί κατάφεραν να εξάγουν βολφράμιο από αυτό χρησιμοποιώντας κάρβουνο.
Κατά τον Β 'Παγκόσμιο Πόλεμο, αυτή η χημική ουσίατο στοιχείο έπαιξε τεράστιο ρόλο. Η αντοχή του μετάλλου σε υψηλές θερμοκρασίες, καθώς και η εξαιρετική αντοχή των κραμάτων του, έχουν κάνει το βολφράμιο μια βασική πρώτη ύλη για τη στρατιωτική βιομηχανία. Τα πολεμικά κόμματα ασκούν πίεση στην Πορτογαλία ως η κύρια πηγή του wolframite στην Ευρώπη.
Στη φύση, το στοιχείο βρίσκεται στο βολφράμιο (FeWO4/ MnWO4), scheelite (CaWO4), ferberite και gyubnerite.Σημαντικές αποθέσεις αυτών των ορυκτών βρίσκονται στις Ηνωμένες Πολιτείες στην Καλιφόρνια και το Κολοράντο, τη Βολιβία, την Κίνα, τη Νότια Κορέα, τη Ρωσία και την Πορτογαλία. Περίπου το 75% της παγκόσμιας παραγωγής βολφραμίου συγκεντρώνεται στην Κίνα. Το μέταλλο λαμβάνεται με αναγωγή του οξειδίου του με υδρογόνο ή άνθρακα.
Τα παγκόσμια αποθέματα υπολογίζονται σε 7 εκατομμύρια τόνους.Υποτίθεται ότι το 30% από αυτά είναι wolframite και 70% scheelite. Αυτή τη στιγμή, η ανάπτυξή τους δεν είναι οικονομικά βιώσιμη. Στο τρέχον επίπεδο κατανάλωσης, αυτά τα αποθέματα θα διαρκέσουν μόνο για 140 χρόνια. Μια άλλη πολύτιμη πηγή βολφραμίου είναι η ανακύκλωση απορριμμάτων μετάλλων.
Το βολφράμιο είναι ένα χημικό στοιχείο πουταξινομημένο ως μέταλλο μετάβασης Το σύμβολο του W προέρχεται από τη λατινική λέξη wolframium. Στον περιοδικό πίνακα, βρίσκεται στην ομάδα VI μεταξύ τανταλίου και ρήνου.
Στην καθαρή του μορφή, το βολφράμιο είναι ένα στερεό υλικό,του οποίου το χρώμα κυμαίνεται από ατσάλι γκρι έως κασσίτερο λευκό. Με ακαθαρσίες, το μέταλλο γίνεται εύθραυστο και δύσκολο να εργαστεί, αλλά αν δεν υπάρχουν, τότε μπορεί να κοπεί με πριόνι. Επιπλέον, μπορεί να σφυρηλατηθεί, να κυληθεί και να τραβηχτεί.
Βολφράμιο - χημικό στοιχείο, θερμοκρασίαπου έχει το υψηλότερο σημείο τήξης μεταξύ όλων των μετάλλων (3422 ° C). Έχει επίσης τη χαμηλότερη τάση ατμών. Έχει επίσης την υψηλότερη αντοχή εφελκυσμού στους T> 1650 ° C. Το στοιχείο είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στη διάβρωση και επηρεάζεται ελαφρώς από τα ανόργανα οξέα. Σε επαφή με τον αέρα, ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου σχηματίζεται στη μεταλλική επιφάνεια, αλλά το βολφράμιο οξειδώνεται πλήρως σε υψηλές θερμοκρασίες. Όταν προστίθεται σε μικρές ποσότητες σε χάλυβα, η σκληρότητά του αυξάνεται απότομα.
Στη φύση, το βολφράμιο αποτελείται από πέντε ραδιενεργάισότοπα, αλλά έχουν τόσο μεγάλο χρόνο ημιζωής που μπορούν να θεωρηθούν σταθερά. Όλοι αποσυντίθενται σε άφνιο-72 με την εκπομπή σωματιδίων άλφα (που αντιστοιχούν στους πυρήνες ηλίου-4). Η διάσπαση άλφα παρατηρείται μόνο σε 180W, τα ελαφρύτερα και πιο σπάνια από αυτά τα ισότοπα. Κατά μέσο όρο, υπάρχουν δύο αλφα αποσύνθεση ανά γραμμάριο φυσικού βολφραμίου ανά έτος. 180Δ.
Επιπλέον, περιγράφονται 27 τεχνητά ραδιενεργά ισότοπα βολφραμίου. Το πιο σταθερό από αυτά είναι 181W με ημιζωή 121,2 ημερών, 185W (75,1 ημέρες), 188W (69,4 ημέρες) και 178W (21,6 ημέρες).Όλα τα άλλα τεχνητά ισότοπα έχουν χρόνο ημιζωής λιγότερο από μια ημέρα και τα περισσότερα από αυτά είναι λιγότερο από 8 λεπτά. Το Tungsten έχει επίσης τέσσερις "μεταστατικές" καταστάσεις, εκ των οποίων η πιο σταθερή είναι 179μΔ (6,4 λεπτά)
Σε χημικές ενώσεις, βαθμός βολφραμίουη οξείδωση αλλάζει από +2 σε +6, εκ των οποίων η πιο συνηθισμένη είναι +6. Το στοιχείο συνδέεται συνήθως με οξυγόνο για να σχηματίσει κίτρινο τριοξείδιο (WO3), το οποίο διαλύεται σε υδατικά αλκαλικά διαλύματα με τη μορφή ιόντων βολφραμίου (WO42−).
Δεδομένου ότι το βολφράμιο έχει πολύ υψηλόσημείο τήξεως και πλαστικό (μπορεί να τραβηχτεί σε σύρμα), χρησιμοποιείται ευρέως ως νήματα για λαμπτήρες πυρακτώσεως και κενού, καθώς και σε θερμαντικά στοιχεία ηλεκτρικών κλιβάνων. Επιπλέον, το υλικό μπορεί να αντέξει σε ακραίες συνθήκες. Μία από τις γνωστές εφαρμογές της είναι η συγκόλληση με τόξο βολφραμίου.
Το εξαιρετικά σκληρό βολφράμιο είναι ιδανικόσυστατικό των κραμάτων βαρέων όπλων. Η υψηλή πυκνότητα χρησιμοποιείται σε βάρη, αντίβαρα και καρίνες έρματος για σκάφη, καθώς και σε βελάκια (80-97%). Ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας, που μπορεί να κόψει υλικό σε υψηλότερες ταχύτητες από τον άνθρακα, περιέχει έως και 18% αυτής της ουσίας. Τα «υπερκράματα» που περιέχουν βολφράμιο χρησιμοποιούνται σε λεπίδες στροβίλου, εξαρτήματα φθοράς και επιστρώσεις. Αυτά είναι κράματα υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής αντοχής που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες.
Η θερμική διαστολή ενός χημικού στοιχείου είναι παρόμοιαβοριοπυριτικό γυαλί, επομένως χρησιμοποιείται για την κατασκευή σφραγίδων από γυαλί σε μέταλλο. Τα σύνθετα υλικά που περιέχουν βολφράμιο αποτελούν εξαιρετικό υποκατάστατο μολύβδου σε σφαίρες και βολές. Σε κράματα με νικέλιο, σίδηρο ή κοβάλτιο, κατασκευάζονται βλήματα από κρούση. Όπως μια σφαίρα, η κινητική της ενέργεια χρησιμοποιείται για να χτυπήσει έναν στόχο. Σε ολοκληρωμένα κυκλώματα, το βολφράμιο χρησιμοποιείται για τη σύνδεση με τρανζίστορ. Μερικοί τύποι χορδών για μουσικά όργανα κατασκευάζονται από σύρμα βολφραμίου.
Εξαιρετική σκληρότητα καρβιδίου βολφραμίου (Δ2C, WC) το καθιστά το πιο κοινόυλικό για την κατασκευή εργαλείων άλεσης και περιστροφής. Χρησιμοποιείται στις μεταλλουργικές, μεταλλευτικές, πετρελαϊκές και κατασκευαστικές βιομηχανίες. Το καρβίδιο του βολφραμίου χρησιμοποιείται επίσης σε κοσμήματα καθώς είναι υποαλλεργικό και δεν τείνει να χάσει τη λάμψη του.
Το λούστρο παράγεται από τα οξείδια του.Το βολφράμιο "χάλκινο" (που ονομάζεται λόγω του χρώματος των οξειδίων) χρησιμοποιείται σε χρώματα. Οι βολφράμιο μαγνησίου και ασβεστίου χρησιμοποιούνται σε λαμπτήρες φθορισμού. Το κρυσταλλικό βολφράμιο χρησιμεύει ως ανιχνευτής σπινθηρισμού στην πυρηνική ιατρική και τη φυσική. Τα άλατα χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία χημικών και δέρματος. Το δισουλφίδιο βολφραμίου είναι γράσο υψηλής θερμοκρασίας 500 ° C. Ορισμένες ενώσεις που περιέχουν βολφράμιο χρησιμοποιούνται ως καταλύτες στη χημεία.
Οι κύριες φυσικές ιδιότητες του W είναι οι εξής:
