Volframs - ķīmiskais elements, atomu skaitliskas ir 74. Šis smagais metāls no tērauda pelēka līdz balts, kam raksturīga augsta izturība, kas daudzos gadījumos padara to vienkārši neaizvietojamu. Tā kušanas temperatūra ir augstāka nekā jebkura cita metāla, un tāpēc to izmanto kā kvēldiegu kvēlspuldzēs un sildelementos elektriskajās krāsnīs (piemēram, cirkonija-volframa sakausējumā). Elementa ķīmija ļauj to izmantot kā katalizatoru. Tā izcilā cietība padara to piemērotu lietošanai "ātrgaitas tēraudā", kas var sagriezt materiālus ar lielāku ātrumu nekā oglekļa tērauds, un augstas temperatūras sakausējumos. Volframa karbīds, elementa savienojums ar oglekli, ir viena no vissmagāk zināmajām vielām, un to izmanto frēzēšanas un virpošanas instrumentu ražošanā. Kalcija un magnija volframātus plaši izmanto dienasgaismas spuldzēs, un volframa oksīdus plaši izmanto krāsās un keramikas glazūrās.
Pieņēmums par šīs ķīmiskās vielas esamībuelementu pirmo reizi izteica 1779. gadā Pīters Volfs, kad viņš pētīja minerālu volframītu un nonāca pie secinājuma, ka tajā jābūt jaunai vielai. 1781. gadā Karls Vilhelms Šīle noteica, ka no volframa var iegūt jaunu skābi. Scheele un Thorburn Bergman ierosināja apsvērt iespēju iegūt jaunu metālu, reducējot šo skābi, ko sauc par volframskābi. 1783. gadā divi brāļi Hosē un Fausto Elgijari volframā atrada skābi, kas bija identiska volframa skābei. Tajā pašā gadā brāļiem no ogles izdevās no tā iegūt volframu.
Otrā pasaules kara laikā šī ķīmiskā vielaelementam bija milzīga loma. Metāla izturība pret augstām temperatūrām, kā arī tā sakausējumu ārkārtīgā izturība ir padarījusi volframu par būtisku militārās rūpniecības izejvielu. Karojošās puses izdarīja spiedienu uz Portugāli kā galveno volframīta avotu Eiropā.
Dabā elements atrodas volframā (FeWO4/ MnWO4), šeelīts (CaWO4), ferberīts un gyubnerīts.Svarīgi šo minerālu noguldījumi ir atrodami ASV Kalifornijā un Kolorādo, Bolīvijā, Ķīnā, Dienvidkorejā, Krievijā un Portugālē. Apmēram 75% no pasaules volframa ražošanas ir koncentrēta Ķīnā. Metālu iegūst, reducējot tā oksīdu ar ūdeņradi vai oglekli.
Tiek lēsts, ka pasaules rezerves ir 7 miljoni tonnu.Tiek pieņemts, ka 30% no tiem ir volframīts un 70% šeelīts. Pašlaik viņu attīstība nav ekonomiski izdevīga. Pašreizējā patēriņa līmenī šīs rezerves ilgs tikai 140 gadus. Vēl viens vērtīgs volframa avots ir metāllūžņu pārstrāde.
Volframs ir ķīmiskais elements, kasklasificēts kā pārejas metāls. Tās W simbols nāk no latīņu vārda wolframium. Periodiskajā tabulā tas ir VI grupā starp tantalu un rēniju.
Tīrā veidā volframs ir ciets materiāls,kuru krāsa svārstās no tērauda pelēkas līdz alvas baltai. Ar piemaisījumiem metāls kļūst trausls un ar to grūti strādāt, bet, ja to nav, tad to var sagriezt ar zāģi. Turklāt to var viltot, velmēt un vilkt.
Volframs - ķīmiskais elements, temperatūrakurai ir visaugstākā kušanas temperatūra starp visiem metāliem (3422 ° C). Tam ir arī viszemākais tvaika spiediens. Tam ir arī vislielākā stiepes izturība pie T> 1650 ° C. Elements ir ārkārtīgi izturīgs pret koroziju, un minerālskābes to ietekmē tikai nedaudz. Saskaroties ar gaisu, uz metāla virsmas izveidojas aizsargājošs oksīda slānis, bet volframs augstā temperatūrā tiek pilnībā oksidēts. Nelielos daudzumos pievienojot tēraudam, tā cietība strauji palielinās.
Dabā volframs sastāv no pieciem radioaktīviemizotopi, bet to pusperiods ir tik ilgs, ka tos var uzskatīt par stabiliem. Viņi visi sadalās hafnium-72, izdalot alfa daļiņas (kas atbilst hēlija-4 kodoliem). Alfa sabrukšana tiek novērota tikai 180W, vieglākais un retākais no šiem izotopiem. Vidēji gadā uz vienu gramu dabiskā volframa ir divas alfa sabrukšanas. 180W.
Turklāt ir aprakstīti 27 mākslīgie volframa radioaktīvie izotopi. Visstabilākais no tiem ir 181W ar pussabrukšanas periodu 121,2 dienas, 185W (75,1 diena), 188W (69,4 dienas) un 178W (21,6 dienas).Visu pārējo mākslīgo izotopu pusperiods ir mazāks par dienu, un lielākā daļa no tiem ir mazāk nekā 8 minūtes. Volframam ir arī četri "metastabili" stāvokļi, no kuriem visstabilākais ir 179mW (6,4 min).
Ķīmiskajos savienojumos volframa pakāpeoksidēšanās mainās no +2 uz +6, no kurām visbiežāk ir +6. Elements parasti saistās ar skābekli, veidojot dzelteno trioksīdu (WO3), kas izšķīst sārmaina ūdens šķīdumos volframāta jonu formā (WO42−)
Tā kā volframa saturs ir ļoti augstskušanas temperatūra un plastmasa (to var ievilkt vadā), to plaši izmanto kā kvēldiegu kvēlspuldzēm un vakuuma lampām, kā arī elektrisko krāsniņu sildelementus. Turklāt materiāls var izturēt ekstremālos apstākļus. Viens no tā zināmajiem pielietojumiem ir volframa loka metināšana ar gāzi aizsargātu.
Izcili cietais volframs ir ideālssmago ieroču kvalitātes sakausējumu sastāvdaļa. Liels blīvums tiek izmantots jahtām paredzētajos atsvaros, pretsvaros un balasta ķīļos, kā arī šautriņās (80–97%). Ātrgaitas tērauds, kas var sagriezt materiālu ar lielāku ātrumu nekā oglekļa tērauds, satur līdz pat 18% šīs vielas. Volframu saturoši “supersakausējumi” tiek izmantoti turbīnu lāpstiņās, nodiluma daļās un pārklājumos. Tie ir augstas temperatūras, augstas izturības sakausējumi, kas darbojas paaugstinātā temperatūrā.
Ķīmiskā elementa termiskā izplešanās ir līdzīgaborosilikāta stikls, tāpēc to izmanto stikla un metāla blīvējumu ražošanai. Kompozīti, kas satur volframu, ir lielisks svina aizstājējs lodēs un šāvienos. Sakausējumos ar niķeli, dzelzi vai kobaltu no tā izgatavo trieciena šāviņus. Tāpat kā lode, tā kinētiskā enerģija tiek izmantota mērķa sasniegšanai. Integrētajās shēmās volframu izmanto savienojumu veidošanai ar tranzistoriem. Daži mūzikas instrumentu stīgu veidi ir izgatavoti no volframa stieples.
Ārkārtas volframa karbīda cietība (W2C, WC) padara to par visizplatītākomateriāls frēzēšanas un virpošanas darbarīku ražošanai. To izmanto metalurģijas, kalnrūpniecības, naftas un celtniecības nozarēs. Volframa karbīds tiek izmantots arī rotaslietās, jo tas ir hipoalerģisks un tam nav tendences zaudēt spīdumu.
Glazūru izgatavo no tā oksīdiem.Volframa "bronza" (tā saukta oksīdu krāsas dēļ) tiek izmantota krāsās. Luminiscences spuldzēs izmanto magnija un kalcija volframātus. Kristāliskais volframāts kalpo kā scintilācijas detektors kodolmedicīnā un fizikā. Sāļus izmanto ķīmijas un ādas rūpniecībā. Volframa disulfīds ir 500 ° C augstas temperatūras smērviela. Daži savienojumi, kas satur volframu, tiek izmantoti kā katalizatori ķīmijā.
Galvenās W fizikālās īpašības ir šādas:
