Wyższy tlenek wolframu
Tlenek wolframu jest uważany za jeden z najbardziej ogniotrwałych w tej klasie substancji nieorganicznych. Aby nadać charakterystykę metalu, przeanalizujemy właściwości samego metalu.
Cechy wolframu
Aby zrozumieć praktyczne znaczenie tlenku wolframu, zauważamy, że sam metal ma rezystancję elektryczną, współczynnik rozszerzalności liniowej, wysoką temperaturę topnienia.
Czysty wolfram ma wysoką plastyczność. Metal rozpuszcza się w kwasie tylko po ogrzaniu do temperatury 5000 oC. Oddziałuje z węglem, tworząc węglik wolframu jako produkt reakcji. Otrzymany związek charakteryzuje się zwiększoną wytrzymałością.
Najbardziej rozpowszechniony tlenek wolframu -bezwodnik wolframu. Główną zaletą związku chemicznego jest zdolność do zmniejszania proszku do metalu, tworząc, jako produkty uboczne, niższe tlenki.
Metal wyróżnia się wysoką gęstością, kruchością i zdolnością w niskich temperaturach do tworzenia tlenku wolframu.
Stopy wolframu
Naukowcy wyodrębniają jednofazowe typy stopów, wktórego skład ma jeden lub więcej elementów. Najbardziej znane jest połączenie wolframu z molibdenem. Stopienie stopu za pomocą elementu molibdenowego zwiększa wytrzymałość na rozciąganie wolframu.
Stopy jednofazowe są związkami: wolfram-cyrkon, wolfram hafn, wolfram niob. Maksymalna plastyczność wolframu jest podawana przez ren. Jego dodatek nie wpływa na parametry ogniotrwałego metalu.
Produkcja metalu
W tradycyjny sposób niemożliwe jest uzyskanie stopówogniotrwały wolfram: osiągając temperaturę topnienia, metal natychmiast zamienia się w postać gazową. Główną opcją dla uzyskania czystego metalu jest elektroliza. Metalurgia proszkowa jest wykorzystywana w przemysłowych ilościach do produkcji stopów wolframu. W tym celu powstają specjalne warunki technologiczne z wykorzystaniem próżni.
Będąc w naturze
Tlenek wolframu, którego formuła to WO3, nazywany jest najwyższym związkiem. Nie występuje w przyrodzie w czystej postaci, ale jest częścią rudy wolframu. Proces ekstrakcji i przetwarzania ogniotrwałego metalu składa się z kilku etapów.
Najwyższy tlenek wolframu odzyskuje się z masy rudy. Ponadto, związek wzbogaca się, a po obróbce odzyskuje się czysty metal.
W procesie wytwarzania cienkiego drutu wolframowego zapewnione jest całkowite usunięcie zanieczyszczeń. W przeciwnym razie charakterystyka techniczna gotowego produktu zostanie znacznie zmniejszona.
Sfery stosowania wolframu
Jak przywrócić tlenek wolframu? Wodór, wchodząc w interakcję z tym związkiem, pomaga uzyskać czysty metal. Jest to konieczne przy wytwarzaniu włókienek, wytwarzaniu lamp rentgenowskich, grzejnikach i przesiewaczach pieców próżniowych, które są przeznaczone do stosowania w wysokich temperaturach.
Stal, pierwiastek stopowy, w którymwolframu, ma wysokie właściwości wytrzymałościowe. Produkty wykonane z takiego stopu są wykorzystywane do produkcji narzędzi medycznych, płyt tnących do odwiertów. Główną zaletą połączenia jest odporność na mechaniczne odkształcenia.
Prawdopodobieństwo wystąpienia pęknięć i zrębków podczas pracy gotowych produktów jest raczej niewielkie. Najbardziej popularną marką stali, w tym wolframu, uważa się za zwycięzcę.
Ze złomu tego rzadkiego metalukatalizatory jakościowe, różne farby, specjalne pigmenty itp. We współczesnym przemyśle jądrowym szeroko stosuje się wolfram z wolframu i pojemniki na odpady radioaktywne.
Ogniotrwałość metalu odgrywa szczególną rolę, gdyspawanie łukowe. Ponieważ wolfram w czystej postaci jest uważany za dość rzadki metal, przeprowadza się procedurę wzbogacania i przetwarzania rudy wolframu w celu jego uzyskania. W czystej postaci ma jasnoszary kolor z charakterystycznym metalicznym połyskiem. Standardowe stopy wolframu, zwane stellitami, obejmują także kobalt i chrom. Głównym składnikiem takich związków jest kobalt. Stopy są poszukiwane w inżynierii mechanicznej.
Tlenki wolframu
Jakie są cechy tlenku wolframu (6), którego wzór ma postać WO3? Metal może wykazywać różne stopnie utleniania: warianty o wartościowości metalu (4) i (6) mają maksymalną stabilność. Pierwszy związek z WO2 odnosi się do tlenków kwasów i manastępujące cechy: wysoka temperatura topnienia i gęstość specjalna. Ten związek chemiczny jest prawie nierozpuszczalny w wodzie, ale w przypadku ogrzewania może rozpuszczać się w kwasach i alkaliach. W przemyśle chemicznym stosuje się go jako katalizator w niektórych reakcjach. Na przykład WO2 są wykorzystywane do produkcji wyrobów ceramicznych.
Tlenek wolframu mający również wartościowość (6)wykazuje charakterystyczne właściwości kwasu. Związek ten reaguje z alkaliami, ale nie jest w stanie rozpuścić się w wodzie. Biorąc pod uwagę, że związek ma wysoką temperaturę topnienia, jest on stosowany jedynie jako przyspieszacz procesów chemicznych.
Wniosek
W trakcie chemii nieorganicznej zwraca się szczególną uwagępoświęcony jest badaniu tlenków, analizie ich właściwości i cech ich zastosowania w przemyśle. Na przykład na egzaminie końcowym dziewięciu równiarkom oferuje się zadanie o następującej treści: "Zapisz wzory tlenków miedzi, żelaza, wolframu i określ ich podstawowe właściwości chemiczne."
Aby skutecznie poradzić sobie zzadanie, musisz mieć pojęcie o właściwościach tlenków. Są to związki binarne, w których drugim elementem jest tlen. Wszystkie tlenki są podzielone na trzy grupy: zasadową, kwasową, amfoteryczną.
Żelazo i miedź są elementami pomocniczej podgrupy, dzięki czemu mogą wykazywać zmienne wartościowości. W przypadku miedzi możliwe jest rejestrowanie tylko dwóch wersji tlenków wykazujących podstawowe właściwości: Cu2O i CuO.
Żelazo nie znajduje się w głównej podgrupie pierwiastków chemicznych, więc zachodzą stany utleniania +2 i +3. W takich przypadkach powstają tlenki następujących związków: FeO i Fe2O3.
Wolfram w dwuskładnikowych związkach z tlenem wnajczęściej wykazuje wartościowości (4) i (6). Oba tlenki tego metalu wykazują właściwości kwasowe, dlatego są stosowane w przemyśle jako przyspieszacze procesów chemicznych.
Głównym celem wszystkich tlenków wolframu jest oddzielenie od nich czystego metalu, który jest pożądany w przemyśle chemicznym i metalurgicznym.
