Wolfram er det mest ildfaste av metaller. Bare det ikke-metalliske grunnstoffet karbon har et høyere smeltepunkt, men det eksisterer i flytende form bare ved høyt trykk. Under standardforhold er wolfram kjemisk motstandsdyktig.
Navnets historie og opprinnelse
Navnet Wolframium ble overført til grunnstoffet fra mineralet wolframitt, kjent tilbake på 1500-tallet. kalt "ulveskum" - lat. spuma lupi eller tysk. Ulv Rahm. Navnet skyldtes det faktum at wolfram, som fulgte med tinnmalm, forstyrret smeltingen av tinn og gjorde det til slaggskum ("det slukte tinn som en ulv som slukte en sau").
Fysiske egenskaper
Tungsten er et skinnende lysegrå metall som har de høyeste påviste smelte- og kokepunktene (det antas at seaborgium er enda mer ildfast, men foreløpig kan dette ikke slås fast - levetiden til seaborgium er svært kort). Smeltepunkt - 3695 (3422 °C), koker ved 5828 (5555 °C). Tettheten til ren wolfram er 19,25 g/cm³. Den har paramagnetiske egenskaper (magnetisk susceptibilitet 0,32⋅10 −9). Brinell hardhet 488 kg/mm², elektrisk resistivitet ved 20 °C - 55⋅10 −9 Ohm m, ved 2700 °C - 904⋅10 −9 Ohm m. Lydhastigheten i glødet wolfram er 4290 m/s.
Wolfram er et av de tyngste, hardeste og mest ildfaste metallene. I sin rene form er det et sølvhvitt metall, lik platina, ved en temperatur på omtrent 1600 ° C er det lett smidd og kan trekkes inn i en tynn tråd. Metallet er svært stabilt i vakuum.
Kjemiske egenskaper
2 W + 4 H N O 3 + 10 H F ⟶ W F 6 + W O F 4 + 4 N O + 7 H 2 O (\displaystyle (\mathsf (2W+4HNO_(3)+10HF\longrightarrow WF_(6)+WOF_(4)+ 4NO\uparrow +7H_(2)O)))Reagerer med smeltede alkalier i nærvær av oksidasjonsmidler:
2 W + 4 N a O H + 3 O 2 ⟶ 2 N a 2 W O 4 + 2 H 2 O (\displaystyle (\mathsf (2W+4NaOH+3O_(2)\longrightarrow 2Na_(2)WO_(4)+2H_ (2)O))) W + 2 N a O H + 3 N a N O 3 ⟶ N a 2 W O 4 + 3 N a N O 2 + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (W+2NaOH+3NaNO_(3)\longrightarrow Na_(2)WO_ (4)+3NaNO_(2)+H_(2)O)))Til å begynne med går disse reaksjonene sakte, men når de når 400 °C (500 °C for en reaksjon som involverer oksygen), begynner wolfram å selvoppvarmes, og reaksjonen fortsetter ganske voldsomt, og produserer en stor mengde varme.
Det oppløses i en blanding av salpetersyre og flussyre, og danner heksafluorwolframsyre H2. Av wolframforbindelsene er de viktigste: wolframtrioksid eller wolframanhydrid, wolfram, peroksidforbindelser med den generelle formelen Me 2 WO X, samt forbindelser med halogener, svovel og karbon. Tungstater er tilbøyelige til å danne polymeranioner, inkludert heteropolyforbindelser med inkludering av andre overgangsmetaller.
applikasjon
Hovedbruken av wolfram er som grunnlag for ildfaste materialer i metallurgi.
Tungsten metall
Tungsten tilkoblinger
- For mekanisk bearbeiding av metaller og ikke-metalliske konstruksjonsmaterialer i maskinteknikk (dreiing, fresing, høvling, meisling), brønnboring og i gruveindustrien er harde legeringer og komposittmaterialer basert på wolframkarbid mye brukt (for eksempel win , bestående av WC-krystaller i en koboltmatrise; kvaliteter mye brukt i Russland - VK2, VK4, VK6, VK8, VK15, VK25, T5K10, T15K6, T30K4), samt blandinger av wolframkarbid, titankarbid, tantalkarbid kvaliteter for spesielt vanskelige bearbeidingsforhold, for eksempel meisling og høvling av smiing laget av varmebestandig stål og hammerboring av sterke materialer). Mye brukt som legeringselement (ofte sammen med molybden) i stål og jernbaserte legeringer. Høylegert stål, klassifisert som "høyhastighets", med en markering som begynner med bokstaven P, inneholder nesten alltid wolfram.
- Wolframsulfid WS 2 brukes som smøremiddel med høy temperatur (opptil 500 °C).
- Noen wolframforbindelser brukes som katalysatorer og pigmenter.
- Enkeltkrystaller av wolframater (bly, kadmium, kalsiumwolframater) brukes som scintillasjonsdetektorer for røntgenstråler og annen ioniserende stråling i kjernefysikk og nukleærmedisin.
- Tungsten ditelluride WTe 2 brukes til å konvertere termisk energi til elektrisk energi (termo-emf ca. 57 μV/K).
Andre applikasjoner
Tungsten marked
Prisene for metall wolfram (elementinnhold på ca. 99%) ved utgangen av 2010 var ca. 40-42 US-dollar per kilogram, i mai 2011 var de ca. 53-55 US-dollar per kilogram. Halvfabrikata fra 58 USD (stenger) til 168 (tynn stripe). I 2014 svingte wolframprisene i området fra 55 til 57 USD.
Biologisk rolle
Wolfram spiller ingen biologisk rolle av betydning. Noen arkebakterier og bakterier har enzymer som inkluderer wolfram i sitt aktive senter. Det er obligatoriske wolframavhengige former for hypertermofile arkebakterier som lever rundt dypvanns hydrotermiske ventiler. Tilstedeværelsen av wolfram i enzymer kan betraktes som en fysiologisk relikvie fra tidlig Archaea - det er forslag om at wolfram spilte en rolle i de tidlige stadiene av livets opprinnelse.
Naturlig wolfram består av en blanding av fem isotoper (180 W - 0,12(1) %, 182 W - 26,50(16) %, 183 W - 14,31(4) %, 184 W - 30,64(2) % og 186 W - 28,43 (19) %). Den ekstremt svake radioaktiviteten til naturlig wolfram ble oppdaget (omtrent to henfall per gram grunnstoff per år), på grunn av α-aktiviteten på 180 W, som har en halveringstid på 1,8⋅10 18 år.
Notater
- Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Atomvekter av grunnstoffene 2011 (IUPAC Technical Report) // Pure and Applied Chemistry. - 2013. - Vol. 85, nei. 5 . - S. 1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
- Wolfram: fysiske egenskaper(Engelsk) . WebElements. Hentet 17. august 2013.
Wolfram er et kjemisk grunnstoff med atomnummer 74 i det periodiske systemet, betegnet med symbolet W (lat. Wolframium).
Atomnummer - 74
Atommasse - 183,84
Tetthet, kg/m³ - 19300
Smeltepunkt, °C - 3410
Varmekapasitet, kJ/(kg °C) - 0,134
Elektronegativitet - 1,7
Kovalent radius, Å - 1,30
1. ionisering potensial, eV - 7,98
Historien om oppdagelsen av wolframOppdagelsen av wolfram er assosiert med navnene til den svenske kjemikeren Carl Wilhelm Scheele (kjent for sin vitenskapelige forskning og oppdagelser av mange stoffer, spesielt han var den første som oppdaget klor), så vel som de spanske kjemikerne, d' Eluyar-brødrene (d'Elguire).
I 1781 fant Scheele, som undersøkte mineralet wolfram, oversatt til russisk som en tung stein, at det var en forbindelse av kalsium med en ukjent syre, som K. Scheele kalte wolfram. Den samme syren ble oppdaget av brødrene d'Eluyard i 1783 i et annet mineral i wolframitt. Wolframitt var kjent i lang tid og ble ofte funnet i tinnmalm. Den berømte 1500-tallsforskeren Agricola sa om det "sluker tinn som en ulv sluker en sau," siden da man smeltet tinnmalm, sammen med wolframitt, fløt en betydelig mengde tinn inn i slaggens skum. Det er derfor Agricola kalte dette mineralet ulveskum. I Ural ble wolframitt kjent som "tistel."
Etter å ha fått wolframsyre (nå kalt wolfram) fra wolframitt, var brødrene d'Eluyard ved å bruke karbon i stand til å trekke ut et nytt grunnstoff fra det i form av rent metall, som analogt med det originale mineralet ble kalt wolfram. I mange land, spesielt i England og USA. I USA kalles dette mineralet wolfram, og begrepet wolfram brukes noen ganger for å referere til mineralet wolframitt.
Det skal bemerkes at wolfram, mineralet som K. Scheele først etablerte et nytt element i, ble omdøpt og kalt scheelite til ære for denne kjemikeren.
Wolfram Clarke i jordskorpen er (ifølge Vinogradov) 1,3 g/t. Dens gjennomsnittlige innhold i bergarter, g/t: ultrabasisk - 0,1, basisk - 0,7, middels - 1,2, sur - 1,9.
Wolfram forekommer i naturen hovedsakelig i form av oksiderte komplekse forbindelser dannet av wolframtrioksid WO 3 med oksider av jern og mangan eller kalsium, og noen ganger bly, kobber, thorium og sjeldne jordartsmetaller. Wolframitt (jern- og manganwolframat nFeWO 4 * mMnWO 4 - henholdsvis ferberitt og hübneritt) og scheelitt (kalsiumwolframat CaWO 4) er av industriell betydning. Wolframmineraler er vanligvis innebygd i granittbergarter, så den gjennomsnittlige wolframkonsentrasjonen er 1-2%.
Totale verdensreserver av wolfram (unntatt Russland) er omtrent 7,5 millioner tonn, bekreftede reserver er omtrent 4 millioner tonn. Kasakhstan, Kina, Canada og USA har de største reservene; forekomster er også kjent i Bolivia, Portugal, Russland og Sør-Korea. Verdens wolframproduksjon er 18-20 tusen tonn per år, inkludert i Kina 10, Russland 3,5; Kasakhstan 0,7, Østerrike 0,5. Hovedeksportører av wolfram: Kina, Sør-Korea, Østerrike. Hovedimportører: USA, Japan, Tyskland, Storbritannia.
Produksjon av wolframProsessen med å oppnå wolfram går gjennom understadiet med separering av trioksid WO 3 fra malmkonsentrater og påfølgende reduksjon til metallpulver med hydrogen ved en temperatur på ca. 700 °C. På grunn av det høye smeltepunktet til wolfram, brukes pulvermetallurgimetoder for å oppnå en kompakt form: det resulterende pulveret presses, sintres i en hydrogenatmosfære ved en temperatur på 1200-1300 °C, deretter føres en elektrisk strøm gjennom det. Metallet varmes opp til 3000 °C, og sintring skjer til et monolittisk materiale. For etterfølgende rensing og oppnåelse av en enkrystallinsk form, brukes sonesmelting.
Hvis de ønsker å få en mer kompakt prøve av wolfram, blir pulveret komprimert. I industrien oppnås stenger med en tetthet på 13-15 g/cm 3 fra det, men de har lav mekanisk styrke, så de blir sintret. Oppvarming til 2000 °C i vakuum eller i en hydrogenatmosfære utføres ved å lede en elektrisk strøm direkte gjennom metallet. Dimensjonene til stolpene etter sintring avtar, og tettheten øker til 17,5 g/cm 3 .
I tillegg til elektronstrålesmelting er det en annen måte å smelte wolfram på. Dette er argon-bue-smelting. En av rheniumprøvene ble fremstilt ved bruk av samme metode. I motsetning til elektronstrålesmelting, når smelting i en bue, fjernes flyktige metallurenheter mindre lett (siden smelting utføres ved atmosfærisk trykk og ikke i et vakuum). Men det er denne metoden som gjør det mulig å fremstille wolframlegeringer med så flyktige metaller at de i vakuum lett kan fly vekk fra legeringen.
Innhenting av wolframkrystaller
Tettheten av wolfram er to og en halv ganger større enn tettheten til jern! (Og syv ganger tettheten til aluminium.) Det er nesten lik tettheten til gull (avviker med mindre enn 1%). Wolframkrystaller dyrkes etter sonemetoden, med oppvarming med en elektronstråle. Med denne metoden forsterkes arbeidsstykket (wolframstangen) vertikalt i et vakuumkammer. Rundt arbeidsstykket er det en ringkatode til elektronkanonen, hvorfra elektroner akselerert av høyspenning flyr ut. Når de treffer prøven, får de et lite område av den til å smelte. I den resulterende smeltede sonen holdes det flytende metallet fra å strømme ned av overflatespenningskrefter. Katoden (og med den den smeltede sonen) beveger seg sakte langs krystallen. I dette tilfellet forekommer flere nyttige prosesser: alle flyktige urenheter flyr bort fra prøven (i vakuumkammeret holdes trykket under 10 -5 mm Hg, og temperaturen er 3500 grader - under slike forhold forlater de fleste urenhetene prøve i form av damp); etter flere omganger, som ved sonesmelting, blir de gjenværende ikke-flyktige urenhetene konsentrert på den ene siden av prøven. Det oppstår også retningsbestemt krystallisering av barren, som ved bruk av et frø gjør det mulig å oppnå en enkelt krystall med en gitt orientering. Slike enkeltkrystaller brukes til å lage anoder for røntgenrør og i fysisk forskning. Glødetrådene til høykvalitets halogenlamper er også laget av monokrystallinske blokker, noe som gjør at de kan forlenge levetiden flere ganger.
Fysiske egenskaper til wolframWolfram er et lysegrå metall som har de høyeste smelte- og kokepunktene.
Noen fysiske egenskaper er gitt i tabeller. Andre fysiske egenskaper til wolfram:
Wolfram krystalliserer i et kroppssentrert kubisk gitter med en periode a = 3,1647 Å; densitet 19,3 g/cm 3, smeltepunkt 3410°C, kokepunkt 5900°C. Termisk ledningsevne (kal/cm·sek·°С) 0,31 (20°С); 0,26 (1300°C).
- Brinell hardhet (kgf/mm2) for en sintret barre 200-230, for en smidd barre 350-400 (1 kgf/mm2 = 10 MN/m2). Ved romtemperatur er wolfram lavplastisk.
- elektrisk resistivitet ved 20 °C 55 × 10 −9 Ohm m, ved 2700 ° C - 904 × 10 −9 Ohm m. Elektronarbeidsfunksjon 7,21·10 -19 J (4,55 eV), strålingsenergieffekt ved høye temperaturer (W/cm2): 18,0 (1000°C); 64,0 (2200°C); 153,0 (2700°C); 255,0 (3030°C).
- lydhastigheten i glødet wolfram er 4290 m/s.
- De mekaniske egenskapene til Tungsten avhenger av tidligere behandling. Strekkfasthet (kgf/mm 2) for en sintret barre 11, for trykkbehandlet fra 100 til 430; elastisitetsmodul (kgf/mm 1) 35000-38000 for tråd og 39000-41000 for enkrystallinsk tråd;
Wolfram er et av de tyngste og mest ildfaste metallene. I sin rene form er det et sølvhvitt metall, som ligner på platina, ved en temperatur på ca. 1600 °C er det lett å smi og kan trekkes til en tynn tråd.
Kjemiske egenskaper til wolfram
Valens fra 2 til 6. Den mest stabile er 6-valent wolfram. 3- og 2-valente wolframforbindelser er ustabile og har ingen praktisk betydning.
Wolfram har høy korrosjonsmotstand: ved romtemperatur endres det ikke i luften; ved rødglødende temperaturer oksiderer det sakte til wolfram VI-oksid; nesten uløselig i saltsyre, svovelsyre og flussyre. I salpetersyre og aqua regia oksiderer den fra overflaten. Det oppløses i en blanding av salpetersyre og flussyre, og danner wolframsyre. Av wolframforbindelsene er de viktigste: wolframtrioksid eller wolframanhydrid, wolframater, peroksidforbindelser med den generelle formelen Me 2 WO X, samt forbindelser med halogener, svovel og karbon. Tungstater er utsatt for dannelse av polymeranioner, inkludert heteropolyforbindelser med inkludering av andre overgangsmetaller.
Under normale forhold er wolfram kjemisk motstandsdyktig. Ved 400-500°C oksiderer det kompakte metallet merkbart i luft til WO 3 . Vanndamp oksiderer den intensivt over 600°C til WO 3 . Halogener, svovel, karbon, silisium, bor interagerer med wolfram ved høye temperaturer (fluor med pulverisert wolfram - ved romtemperatur). Wolfram reagerer ikke med hydrogen opp til smeltepunktet; med nitrogen over 1500°C danner nitrid. Under normale forhold er Tungsten motstandsdyktig mot saltsyre, svovelsyre, salpetersyre og flussyre, samt vannvann; ved 100°C samhandler svakt med dem; løses raskt i en blanding av flussyre og salpetersyre. I alkaliske løsninger ved oppvarming oppløses wolfram litt, og i smeltede alkalier med tilgang til luft eller i nærvær av oksidasjonsmidler oppløses det raskt; i dette tilfellet dannes wolframater. I forbindelser viser wolfram en valens på 2 til 6; forbindelser med høyere valens er de mest stabile.
Wolfram danner fire oksider: den høyeste - WO 3 (wolframanhydrid), den laveste - WO 2 og to mellomliggende W 10 O 29 og W 4 O 11. Wolframanhydrid er et sitrongult krystallinsk pulver som løses opp i alkaliske løsninger for å danne wolframater. Når det reduseres med hydrogen, dannes det suksessivt lavere oksider og wolfram. Wolframanhydrid tilsvarer wolframsyre H 2 WO 4 - et gult pulver, praktisk talt uløselig i vann og syrer. Når det interagerer med løsninger av alkalier og ammoniakk, dannes løsninger av wolframater. Ved 188°C spalter H2WO4 vann for å danne WO3. Med klor danner wolfram en rekke klorider og oksyklorider. De viktigste av dem: WCl 6 (smelter 275 °C, koker 348 °C) og WO 2 Cl 2 (smelter 266 °C, sublimerer over 300 °C), oppnådd ved påvirkning av klor på wolframanhydrid i nærvær av kull. Med svovel danner wolfram to sulfider WS 2 og WS 3. Wolframkarbider WC (smelte 2900°C) og W2C (smelte 2750°C) er harde, ildfaste forbindelser; oppnås ved interaksjon av wolfram med karbon ved 1000-1500°C.
Anvendelser av wolframTungsten har ikke funnet praktisk bruk på lenge. Det var først på slutten av 1800-tallet at de bemerkelsesverdige egenskapene til dette metallet begynte å bli brukt i industrien. For tiden brukes omtrent 80 prosent av utvunnet wolfram i wolframstål, og omtrent 15 prosent av wolfram brukes til å produsere harde legeringer.
DEFINISJON
Wolfram- syttifjerde element i det periodiske system. Betegnelse - W fra det latinske "wolframium". Ligger i sjette periode, VIB-gruppen. Refererer til metaller. Kjerneladingen er 74.
Når det gjelder overflod i jordskorpen, er wolfram underlegen krom, men overlegen molybden. Naturlige wolframforbindelser er i de fleste tilfeller wolframater - salter av wolframsyre H 2 WO 4. Dermed består den viktigste wolframmalmen - wolframitt - av wolframater av jern og mangan. Mineralet scheelitt CaWO 4 finnes også ofte.
Wolfram er et tungt hvitt metall (fig. 1) med en tetthet på 19,3 g/cm 3 . Smeltepunktet (ca. 3400 o C) er høyere enn smeltepunktet til alle andre metaller. Wolfram kan sveises og trekkes til tynne tråder.
Ris. 1. Wolfram. Utseende.
Atom- og molekylmasse av wolfram
DEFINISJON
Relativ molekylmasse til stoffet (Mr) er et tall som viser hvor mange ganger massen til et gitt molekyl er større enn 1/12 massen til et karbonatom, og relativ atommasse til et grunnstoff (A r)– hvor mange ganger den gjennomsnittlige massen av atomer til et kjemisk grunnstoff er større enn 1/12 massen til et karbonatom.
Siden wolfram i fri tilstand eksisterer i form av monoatomiske molekyler W, faller verdiene til dens atom- og molekylmasser sammen. De er lik 183,84.
Wolfram isotoper
Det er kjent at i naturen kan wolfram finnes i form av fem stabile isotoper 180 W, 182 W, 183 W, 184 W og 186 W. Massetallene deres er henholdsvis 180, 182, 183, 184 og 186. Kjernen til et atom i wolframisotopen 180 W inneholder syttifire protoner og hundre og seks nøytroner, og resten skiller seg fra den bare i antall nøytroner.
Det er kunstige ustabile isotoper av wolfram med massetall fra 158 til 192, samt elleve isomere tilstander av kjerner.
Wolframioner
Det ytre energinivået til et wolframatom har seks elektroner, som er valenselektroner:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 4 6s 2 .
Som et resultat av kjemisk interaksjon gir wolfram fra seg sine valenselektroner, dvs. er deres giver, og blir til et positivt ladet ion:
Wo-2e → W2+;
Wo-3e → W3+;
Wo-4e → W4+;
Wo-5e → W5+;
W o -6e → W 6+.
Wolfram molekyl og atom
I fri tilstand eksisterer wolfram i form av monoatomiske W-molekyler. Her er noen egenskaper som karakteriserer wolframatomet og molekylet:
Wolfram legeringer
Det meste av utvunnet wolfram brukes i metallurgi for fremstilling av spesialstål og legeringer. Høyhastighets verktøystål inneholder opptil 20 % wolfram og har evnen til å selvherde. Slikt stål mister ikke hardheten selv når det varmes opp rødglødende.
I tillegg til høyhastighetsstål er andre wolfram- og krom-wolframstål mye brukt. For eksempel brukes stål som inneholder fra 1 til 6 % wolfram og opptil 2 % krom til fremstilling av sager, kuttere og matriser.
Som det mest ildfaste metallet er wolfram en del av en rekke varmebestandige legeringer. Spesielt har legeringene med kobolt og krom - stellitter - høy hardhet, slitestyrke og varmebestandighet. Tungsten-kobberlegeringer kombinerer høy elektrisk ledningsevne, termisk ledningsevne og slitestyrke. De brukes til fremstilling av arbeidsdeler av knivbrytere, brytere og elektroder for punktsveising.
Eksempler på problemløsning
EKSEMPEL 1
Wolfram er et metall med unike egenskaper. Den har det høyeste kokepunktet (5555 °C - den samme temperaturen i solens fotosfære) og smeltepunktet (3422 °C) blant metaller, samtidig som den har den laveste termiske utvidelseskoeffisienten.
I tillegg er det et av de hardeste, tyngste, mest stabile og tette metallene: tettheten til wolfram er sammenlignbar med uran og 1,7 ganger høyere enn bly.
Dens elektriske ledningsevne er nesten 3 ganger lavere enn for kobber, men er ganske høy. I sin rensede form er wolfram sølvhvitt, ligner stål eller platina i utseende, og med betydelig oppvarming - opp til 1600 °C - er det perfekt smidd.
Historie om oppdagelse og anvendelse
Metallet har fått navnet sitt fra wolframitt, et mineral hvis navn er oversatt fra latin som "ulveskum", og fra tysk som "ulvekrem". Dette merkelige navnet er assosiert med oppførselen til mineralet: det forstyrret smeltingen av tinn da det fulgte med den utvunne tinnmalmen, og gjorde materialet, verdifullt i middelalderen, til et skum av slagg. De sa om ham da: "han spiser tinn som en ulv spiser en sau."
Oppdagelsen av ren wolfram skjedde to steder samtidig. I 1781 oppnådde kjemikeren Scheele (Sverige) en "tung stein" ved å behandle scheelitt med salpetersyre. Og i 1783 rapporterte kjemikere ved Eluard (Spania) også isolasjonen av ren wolfram. 
De viktigste reservene av metallet var i Kasakhstan, Canada, Kina og USA.
Påføring av wolfram. Wolfram-karbid.
Omtrent 50 % av wolfram brukes til å produsere harde materialer, spesielt wolframkarbid med et smeltepunkt på 2770 °C.
Wolframkarbid er en kjemisk forbindelse med like mange wolfram- og karbonatomer. Det er 2 ganger hardere enn stål, har en hardhetskoeffisient på 9 på Mohs-skalaen (faktor 10).
Wolframkarbid brukes til fremstilling av:
— skjæreverktøy som er ekstremt motstandsdyktige mot slitasje og høye temperaturer;
— pansergjennomtrengende ammunisjon;
— tankrustning; 
— fly- og motordeler;
— deler av romskip og raketter;
— utstyr for atomindustrien;
— ballaster, kommersielle fly, racerbiler;
- kirurgiske instrumenter beregnet for åpen (abdominal) kirurgi og laparoskopisk (saks, pinsett, gripere, kuttere og andre) - de er dyrere enn medisinsk stål, men har bedre ytelse;
- smykker, spesielt gifteringer: populariteten til wolfram i gifteringer er forårsaket av metallets fysiske egenskaper (styrke, ildfasthet, som om det symboliserer samme styrke i forhold) og utseendet - polert, wolfram beholder et skinnende speil- som utseende i uendelig lang tid, som i det vanlige livet er det umulig å klø det med noe;
- en ball i dyre kulepenner;
– kalibreringsblokker, som igjen brukes til produksjon av presisjonslengder i dimensjonal metrologi.
Annen bruk av wolfram
Wolfram brukes til produksjon av varmeelementer for høytemperaturvakuumovner og glødetråder i en rekke belysningsenheter. 
Tungstensulfid har funnet bruk som et høytemperatursmøremiddel som tåler temperaturer opp til 500 °C. Tungstate enkeltkrystaller brukes i kjernefysikk og medisin.
En av de vanligste kjemiske grunnstoffene er wolfram. Det er betegnet med symbolet W og har et atomnummer på 74. Wolfram tilhører en gruppe metaller som har høy slitestyrke og smeltepunkt. I det periodiske systemet til Mendeleev er det i den sjette gruppen og har lignende egenskaper som sine "naboer" - molybden og krom.
Oppdagelse og historie
Tilbake på 1500-tallet var et slikt mineral som wolframitt kjent. Det var interessant fordi når tinn ble smeltet fra malm, ble skummet til slagg, og dette forstyrret selvfølgelig produksjonen. Siden den gang begynte wolframitt å bli kalt "ulveskum" (tysk: Wolf Rahm). Navnet på mineralet ble overført til selve metallet.
Den svenske kjemikeren Scheele behandlet scheelittmetall med salpetersyre i 1781. Under eksperimentet fikk han en gul tung stein - wolfram (VI) oksid. To år senere fikk Eluard-brødrene (spanske kjemikere) selv wolfram i sin rene form fra det saksiske mineralet.
Dette elementet og dets malmer utvinnes i Portugal, Bolivia, Sør-Korea, Russland, Usbekistan, og de største reservene ble funnet i Canada, USA, Kasakhstan og Kina. Bare 50 tonn av dette elementet utvinnes per år, så det er dyrt. La oss se nærmere på hva slags metall wolfram er.
Elementegenskaper
Som nevnt tidligere er wolfram et av de mest ildfaste metallene. Den har en skinnende lys grå farge. Smeltepunktet er 3422 °C, kokepunktet er 5555 °C, dens rene tetthet er 19,25 g/cm3 og hardheten er 488 kg/mm². Det er et av de tyngste metallene og har høy korrosjonsbestandighet. Det er praktisk talt uløselig i svovelsyre, saltsyre og flussyre, men reagerer raskt med hydrogenperoksid. Hva slags metall er wolfram hvis det ikke reagerer med smeltede alkalier? Ved å reagere med natriumhydroksid og oksygen danner det to forbindelser - natriumwolframat og vanlig vann H 2 O. Interessant, når temperaturen stiger, varmes wolfram selv opp, så skjer prosessen mye mer aktivt.
Produksjon av wolfram
På spørsmålet om hvilken gruppe metaller wolfram tilhører, kan vi svare at det er inkludert i kategorien sjeldne grunnstoffer som rubidium og molybden. Og dette betyr igjen at den er preget av liten produksjonsskala. I tillegg oppnås ikke slikt metall ved gjenvinning fra råvarer, det blir først bearbeidet til kjemiske forbindelser. Hvordan skjer produksjonen av sjeldent metall?
- Det nødvendige elementet isoleres fra malmmaterialet og konsentreres i en løsning eller sediment.
- Det neste trinnet er å oppnå en ren kjemisk forbindelse gjennom rensing.
- Fra det resulterende stoffet er rent sjeldent metall - wolfram - isolert.
For å anrike malm brukes gravitasjon, flotasjon, magnetisk eller elektrostatisk separasjon. Resultatet er et konsentrat som inneholder 55-65 % wolframanhydrid WO 3 . For å oppnå et pulver reduseres det med hydrogen eller karbon. For noen produkter er det her prosessen med å skaffe elementet slutter. Dermed brukes wolframpulver til å fremstille harde legeringer.
Produksjon av stolper
Vi har allerede funnet ut hva slags metall wolfram er, og nå vil vi finne ut i hvilket område det er produsert. Kompakte ingots - stenger - er laget av pulverblandingen. Til dette brukes kun pulver som er redusert med hydrogen. De er laget ved pressing og sintring. De resulterende blokkene er ganske sterke, men skjøre. De er med andre ord vanskelige å smi. For å forbedre denne teknologiske egenskapen utsettes stengene for høytemperaturbehandling. Et annet sortiment er laget av dette produktet.
Wolfram stenger
Selvfølgelig er dette en av de vanligste produktene laget av dette metallet. Hva slags wolfram brukes til å lage dem? Dette er stolpene beskrevet ovenfor, som er smidd på en roterende smimaskin. Det er viktig å merke seg at prosessen skjer i oppvarmet tilstand (1450-1500°C). De resulterende stengene brukes i en rekke bransjer. For eksempel for fremstilling av sveiseelektroder. I tillegg er wolframstenger mye brukt i varmeovner. De opererer i ovner ved temperaturer opp til 3000 °C i vakuum, inertgass eller hydrogen. Stengene kan også brukes som katoder for elektroniske og gassutladningsenheter, radiorør.
Interessant nok er selve elektrodene ikke-forbrukbare, og derfor er tilførsel av fyllmateriale (tråd, stang) nødvendig under sveising. Når det smeltes med materialet som sveises, skaper det et sveisebasseng. Disse elektrodene brukes vanligvis til sveising av ikke-jernholdige metaller.
Wolfram og wire
Her er en annen type utbredt produkt. Wolframtråd er laget av de smidde stengene vi diskuterte tidligere. Tegning utføres med en gradvis nedgang i temperaturen fra 1000°C til 400°C. Produktet rengjøres deretter ved gløding, elektrolytisk polering eller elektrolytisk etsing. Siden wolfram er et ildfast metall, brukes tråden i motstandselementer i varmeovner ved temperaturer opp til 3000°C. Termoelektriske omformere er laget av det, samt spiraler av glødelamper, sløyfevarmere og mye mer.
Wolframforbindelser med karbon
Wolframkarbider anses som svært viktige fra et praktisk synspunkt. De brukes til fremstilling av harde legeringer. Forbindelser med karbon har en positiv elektrisk motstandskoeffisient og god metallledningsevne. Wolframkarbider dannes av to typer: WC og W 2 C. De skiller seg i oppførsel i syrer, så vel som i løselighet i andre forbindelser med karbon.
To typer harde legeringer er laget basert på wolframkarbider: sintret og støpt. Sistnevnte er oppnådd fra en pulverisert forbindelse og karbid med en mangel på C (mindre enn 3%) ved støping. Den andre typen er laget av wolfram monokarbid WC og et sementholdig bindemetall, som kan være nikkel eller kobolt. Sintrede legeringer produseres kun ved pulvermetallurgi. Det sementholdige metallpulveret og wolframkarbidet blandes, presses og sintres. Slike legeringer har høy styrke, hardhet og slitestyrke.
I den moderne metallurgiske industrien brukes de til metallskjæring og til fremstilling av boreverktøy. En av de vanligste legeringene er VK6 og VK8. De brukes til fremstilling av kuttere, kuttere, bor og andre skjæreverktøy.
Anvendelsesområdet for wolframkarbider er ganske omfattende. Så de brukes til å lage:
- rustning piercing forsyninger;
- motordeler, fly, romfartøy og raketter;
- utstyr i atomindustrien;
- kirurgiske instrumenter.
I Vesten er wolframkarbider spesielt mye brukt i smykker, spesielt for å lage gifteringer. Metall ser vakkert ut, estetisk tiltalende og er enkelt å behandle.
Dette er fordi de er utrolig holdbare. For å skrape et slikt produkt, må du gjøre mye innsats. Selv etter noen år vil ringen se ut som ny. Det vil ikke falme, relieffmønsteret vil ikke bli skadet, og den polerte delen vil ikke miste glansen.
Wolfram og rhenium
Legeringen av disse to elementene er ganske mye brukt til fremstilling av høytemperatur termoelementer. Wolfram - hvilket metall? Som rhenium er det et varmebestandig metall, og legering av elementene reduserer denne egenskapen. Men hva om du tar to nesten like stoffer? Da vil ikke deres smeltepunkt synke.
Hvis rhenium brukes som tilsetning, vil en økning i varmemotstanden og duktiliteten til wolfram bli observert. Denne legeringen produseres ved smelting i pulvermetallurgi. Termoelementer laget av disse materialene er varmebestandige og kan måle temperaturer over 2000°C, men kun i et inert miljø. Selvfølgelig er slike produkter dyre, for på ett år utvinnes bare 40 tonn rhenium og bare 51 tonn wolfram.