Описание
Вольфрам — такой же тяжелый металл как золото (плотность 19,3 г / куб.см), такой же твердый как алмаз (в виде карбида вольфрама), и очень жаростойкий (температура плавления: 3422 C). В переводе с немецкого «волчья пена», обозначается буквой W. Это химический элемент 6 группы таблицы Менделеева, атомный номер — 74, атомная масса — 183,85.
Мы часто в быту слышим такую поговорку: «Тяжелый, как свинец», но правильнее было бы говорить: «Тяжелый, как вольфрам». А почему? Потому что плотность вольфрама в несколько раз больше, чем у свинца, а точнее в 1,7 раза. Также он отличается от всех металлов тяжестью, твердостью и, самое главное, ТУГОПЛАВКОСТЬЮ. Сам вольфрам и его сплавы занимают высший рейтинг «надежности» среди остальных металлов. Самое интересное, что он кипит только при температуре поверхности Солнца! А это без малого 6690 градусов С, а если это технически чистый вольфрам, то он будет плавиться при 3410 градусов С. Можно сказать, что это «король тугоплавкости»!
Его внешний вид, а именно цвет зависит от способа получения. Например, сплавленный вольфрам — это блестящий серый металл, как платина, а вольфрамовый порошок — это темно-серый или даже черный, помимо этого цвет зависит от зернения.
Благодаря своим свойствам, вольфрам является незаменимым материалом для современной высокотехнологичной промышленности, поскольку имеет самую высокую температуру плавления среди прочих металлов. Его высокая плотность используется в качестве противовеса или гашения вибрации в аэрокосмической, автомобильной, спортивной и телекоммуникационной технике. Он служит заменой свинца и защищает от опасного излучения в медицинской технике. В сочетании с углеродом в виде карбида вольфрама он составляет основу современных режущих и сверлильных инструментов для обработки металла, камня, дерева и пластика.
История открытия
Впервые был получен испанскими братьями де Эльгуйяр в 1783 году. Самое интересное, что название «вольфрам» существовало еще до открытия самого элемента. Еще в 16 веке металлурги, занимающиеся добычей олова, проследили, что теряется большое количество олова, и эта руда получила данное название.
В 1781 году Шееле получил трехокись вольфрама из минерала, названным шеелитом. Затем открытие Шееле доказал Бергман, нарывающий его — тяжелотвесным камнем.
Однако Берцелиус предпочитал другое название — тунгстен. Вольфрам могли называть разными названиями: волчец, вольфрамий, шеелит или тунгстеновый королек.
В сегодняшнем мире, а именно в США, Франции и Великобритании вольфрам называют тунгстеном.
Свойства
Существует природный вольфрам, состоящий из пяти стабильных изотопов (от 180 до 186). Они образуются в атомных реакторах в результате реакций, но все они сравнительно нестабильны, т.к. их периоды полураспада составляют от несколько часов до нескольких месяцев.
Активность вольфрама начинает проявляться при вступлении в реакцию с подавляющим большинством элементов, при этом образуется много простых и сложных соединений, поэтому даже в сплавах он всегда остается связанным. Но с окислителями и кислородом он взаимодействует намного проще, чем другие тяжелые металлы. Реакция с кислородом идет только при нагревании. Если присутствуют пары воды, то реакция пойдет намного легче. Если же реакция происходит на воздухе при температуре 400-500 градусов С, то вся поверхность металла покрывается коричневой оксидной пленкой.
При высокой температуре вольфрам может соединяться с серой, теллуром и селеном, помимо этого: с азотом, бором, кремнием и углеродом. Эти соединения отличаются особо большой твердостью.
Применение
В течение ряда лет металлический вольфрам для производства быстрорежущей стали приобрел большое практическое значение и хорошо себя зарекомендовал благодаря высокой температуре плавления при производстве электрических лампочек. Однако получение тонких нитей вызывало значительные трудности именно из-за высокой температуры плавления металла и было возможно только при использовании различных материалов, поскольку не было возможности получать вольфрам в обычном расплавленном состоянии.
Сегодня вольфрам используется для изготовления тиглей, трубок и других химических устройств, которые характеризуются высокой кислото- и температурной стойкостью. Из-за своей высокой твердости вольфрам идеально подходит для изготовления инструментов, таких как сверла, напильники и секаторы.
Металлический вольфрам широко используется в качестве заменителя алмаза. Общеизвестно, что каждый год многие миллионы марок алмазов потребляются промышленностью для всех видов инструментов, таких как матрицы, долота для глубоких сверл, каменные пилы, стеклорезы, крутильные инструменты и т.п.
Вольфрам является одним из самых редких элементов на земле. Как чистый элемент не существует, только в форме соединений. Вольфрамсодержащими рудами являются вольфрам или вольфрамат (смесь различных соединений элементов марганца, железа и вольфрама), вольфрамовая охра или вольфрам (соединение оксида вольфрама (VI) и кристаллизационной воды), шеелит (соединение вольфрамата кальция — CaWO4). Самые большие запасы вольфрамовой руды находятся в Китае. Остальная часть в Канаде, США, России и Австралии.
Сегодня вольфрам добывают из руд вольфрама или шеелита. Вещества расплавляются с добавлением соды при 800 С, так что образуется вольфрамат натрия. После этого его превращают в вольфрамат кальция, смешивают с соляной кислотой и затем отжигают. Получается оксид вольфрама (VI). Для получения вольфрамовых нитей в лампах накаливания металлический вольфрамовый порошок должен быть спечен при температуре 2 500 C до тонких нитей.
Месторождения вольфрама
Наиболее крупные находятся в Китае, Казахстане, Канаде и США.
Также известны месторождения в Боливии, Португалии, России и Южной Корее.
Основными экспортерами этого элемента являются США, Япония, Великобритания и Германия.
Получение вольфрама
Этот процесс происходит через подстадию выделения триоксида рудных концентратов и восстановлением водородом до металлического порошка при температуре 700 градусов С.
Внимание!
Пыль вольфрама может раздражать дыхательные пути!
Фасовка: прутки (электроды), проволока, лента, лист, различные сплавы, а также порошки в фасовке по 200 гр., 1кг, 5 кг.
