Tungsten (W): egenskaper, produksjon, bruk

DE wolfram, symbol W, atomnummer 74, er et gruppe 6-metall av TSkjønnheten Periodisk. Hovedkarakteristikken er det faktum at det er metallet med høyest smeltetemperatur og det andre elementet med høyest smeltetemperatur, nest etter karbon. Den har en grå farge, refererer til stål, er stabil i luft, men brenner ved oppvarming.

Tungsten finnes i to hverdagsprodukter: kulepenner og glødelamper (med filamenter). Men i industrien er wolfram mye brukt i produksjonen av metalllegeringer og som et tilsetningsstoff til stål. Det er også til stede i smykker og smarte vinduer, enheter som klarer å kontrollere intensiteten av sollys som faller på et sted, og forbedrer energieffektiviteten.

Les mer: Metaller - elementer preget av lysstyrke, styrke, termisk og elektrisk ledningsevne

wolfram oppsummering

  • Det er et overgangsmetall, som er i gruppe 6 i det periodiske systemet, i den sjette perioden.

  • Det er metallet med det høyeste smeltepunktet i det periodiske systemet.

  • Den er grå i fargen og er stabil i luften.

  • Mye av det er hentet fra wolframitt og scheelite.

  • Den brukes blant annet til å produsere glødelamper, kulepenner, smykker, smarte briller.

wolfram egenskaper

  • Symbol: W

  • atomnummer: 74

  • atommasse: 183.84 f.m.u.

  • Fusjonspunkt: 3422 °C

  • Kokepunkt: 5555 °C

  • Tetthet: 19,3 g/cm³

  • elektronegativitet: 2,36

  • Elektronisk distribusjon: [Xe] 6s2 4f14 5d4

  • Kjemikalieserie: gruppe 6, overgangsmetall, d-blokk

Tungsten egenskaper

Wolfram er et gråaktig metall, hvis farge kan minne om stål. Det som skiller seg mest ut er det svært høye smeltepunktet, 3422 °C, den største blant metaller og den nest største i det periodiske systemet, nest etter karbon. Noen egenskaper og egenskaper til wolfram ligner veldig på molybden, et annet element i gruppe 6.

Når det gjelder reaktivitet, dette metallet er stabilt i nærvær av luft ved romtemperatur, men ved høyere temperaturer ender det opp med å lide forbrenning WO3, en av hovedforbindelsene til dette elementet. wolfram oksideres lett av halogener, oppnår oksidasjonstilstander fra +2 til +6. Den er motstandsdyktig mot syreangrep, inkludert aqua regia, men angripes raskt av smeltede baser i nærvær av oksidasjonsmidler.

Tungsten metalliske biter på hvit overflate

Forekomst og produksjon av wolfram

wolfram er det 18. mest tallrike elementet i jordskorpen, forekommer hovedsakelig i wolframitt (eller wolframitt), (Fe, Mn) WO-malmer4, scheelite (CaWO4), ferberitt (FeWO4) og hubnerite (MnWO4). De to første, wolframitt og scheelite, med høyt innhold av WO3, er hovedkilder av dette metallet rundt om i verden.

Wolframittprøve på hvit overflate

Det meste av planetens wolfram er lokalisert i Kina, Russland, Vietnam, Spania og ColorogJeg skulle fra nord. Kinesiske reserver representerer mer enn halvparten av hele planeten, med Kina som står for mer enn 80 % av verdens wolframproduksjon. DE Brasil den har wolframittreservater i delstatene Pará, Rondônia, Rio Grande do Sul, Santa Catarina og São Paulo, og scheelite i Seridó-regionen, mellom Paraíba og Rio Grande do Norte. Brasilianske wolframreserver utgjør rundt 1 % av verdens totale.

For produksjon og innkjøp, først og fremst, wolframmalm må gjennomgå fysiske knuse- og slipeprosesser. Deretter er en av måtene å skaffe wolfram ved fusjon med natriumkarbonat (Na2CO3) ved høy temperatur, og produserer natriumwolframat (Na2WO4), hva er løselig i vann.

tillegg av saltsyre genererer wolframsyre, senere omdannet til wolframoksid VI, WO3, via kalsinering (kjemisk metode der prøver omdannes ved høye temperaturer). av WO3, er det mulig å produsere metallisk wolfram via redoks med hydrogengass eller med karbon ved høy temperatur. Noen ganger er det produksjon av karbid (eller karbid) fra wolfram, WC eller W2C, som et sluttprodukt, kjent som karbid.

Les mer: Gruvedrift - består av utvinning og prosessering av underjordiske malmer

Tungsten-applikasjoner

I industrielle og kommersielle termer er wolframkarbid mye brukt som et belegg av høyhastighets skjære- og boreverktøy, som bor for bor, siden den har høy hardhet og høy mekanisk motstand.

Ulike typer øvelser arrangert på stativ
Wolframkarbider brukes til å belegge borkroner og andre skjæreinnretninger.

Tungsten er også en godt tilsetningsstoff for stål, som brukes i produksjon av høyhastighetsstål (8 % til 20 % av W) og av verktøy- og formstål (5 % til 18 % av W). Disse stålmodalitetene brukes til fremstilling av slitebestandige skjærematerialer og kniver.

Nærmere samfunnets daglige liv er wolfram en hovedkomponenten i glødepærer, som er hovedkomponenten i metallisk filament av disse lampene. Bruken av wolfram i dem bestemte slutten på bruken av karbon, osmium og tantal som filamenter. Mens karbonlamper, utviklet av Thomas Edison, varte noen timer, osmium var veldig dyre og tantal var veldig skjøre.

Wolfram brukes også i produksjon av kulepenner, oppfunnet av ungareren László Biró og popularisert i Europa av Marcel Bich. I disse pennene avsettes blekk på papiret via en rullende ball på tuppen av pennen. Siden denne kulen måtte ha høy hardhet og tetthet, viste wolfram seg å være en utmerket kandidat, nettopp fordi den inneholdt slike egenskaper.

Diverse kulepenner i pennholder
De små kulene på tuppen av kulepennene er laget av wolfram.

Tungsten har søknad i lage smykker, siden det presenterer seg selv som et hypoallergent materiale, med en tetthet nær gull, som er motstandsdyktig mot riper, deformasjoner og riper, i tillegg til en praktisk talt permanent glans, det vil si uten behov for polering konstanter. wolfram ringer, for eksempel er mye ettertraktet for sin gode holdbarhet, utseende og hardhet, i tillegg til at de selvfølgelig har en lavere pris sammenlignet med de edleste metallalliansene.

Håndholdt enhet som styrer smarte vinduer
Wolframforbindelser er sammensatt av smarte briller, som er i stand til å kontrollere lysinnfallet i miljøet.

En mer teknologisk bruk av wolfram er inne produksjon av smarte vinduer (smarte vinduer), som har en elektrokrom film som er i stand til å kontrollere intensiteten av lys og varme som faller inn på et miljø, og sikrer større lysende og energisk effektivitet av stedet. Slike enheter dukker allerede opp på markedet, både i biler og i eiendom generelt, og kan fjernstyres.

Les mer:Forskjeller mellom fluorescerende og glødelamper

wolfram historie

Tungsten har en spennende historie om navnet ditt, eller rettere sagt navnene deres, siden det også er kjent som wolfram, på germanske og slaviske språk.

I 1783, i Spania, brødrene Juan José og Fausto Delhuyar var de første som isolerte wolfram som et rent grunnstoff, med mineralet som opphav wolframitt. De spanske brødrene bestemte seg da for å kalle det nye elementet wolfram (en oversettelse av wolfram), på grunn av opprinnelsesmalmen. Navnet wolfram er avledet fra det tyske, ulv rahm, som oversettes som sikle eller ulvespytt, en referanse til tinntap under bearbeiding av wolframmalm.

Avgjørelsen som ble tatt av brødrene Delhuyar om å navngi det nye elementet som wolfram skapte en viss forvirring, som to år tidligere, mellom 1779 og 1781, skapte irene Peter Woulfe og det svenske Carl Wilhelm Scheele oppdaget en sur forbindelse i dag syre wolfram, basert på mineralet wolframitt (nå kjent som scheelite, CaWO4). Fra denne sure forbindelsen isolerte de oksid av wolfram VI, WO3.

Selv om de spanske brødrene var foran, selv for å ha klart å isolere metallet, ble det nye elementet også kjent over hele verden som wolfram, et knutepunkt av svenske ord tung (tung) og sten (stein) og refererer til wolframittmetall.

Men selv om begge navnene vedvarer til i dag, er det internasjonalt vedtatte symbolet for wolfram W, på grunn av det tyske navnet wolfram. Navnet wolfram er mer vanlig på engelsk og latinske språk.

wolfram øvelser

Spørsmål 1 (Uece)

Legg merke til følgende sitater om wolfram: «Onkelen min satte pris på tettheten til wolframen han forberedte, dens ildfasthet, dens store kjemiske stabilitet […]»; "Følelsen av å ta på den sintrede wolfram er uforlignelig."

SACHS, Oliver. onkel wolfram: Selskap av lommen.

For wolfram, kryss av for det sanne alternativet.

a) Den elektroniske distribusjonen av wolfram er [Xe] 4f14 5d6.

b) Tilhører gruppe 5 i det periodiske system.

c) Det er et overgangsmetall, med høyt smeltepunkt.

d) Den befinner seg i den femte perioden av det periodiske system.

Svare: bokstaven C

Blant alternativene er det som er sant om wolfram bokstaven C, da dette elementet er et metall av overgang (gruppe 6) og har faktisk et høyt smeltepunkt (det høyeste blant metaller og det nest høyeste i tabellen Periodisk).

Påstand A er feil siden fordelingen er [Xe] 6s2 4f14 5d4.

Alternativ B er feil, da dette grunnstoffet tilhører gruppe 6 i det periodiske system.

Alternativ D er feil, da dette elementet befinner seg i den sjette perioden av det periodiske system.

Spørsmål 2 (Uepa)

"Tungsten er det eneste metallet i den tredje overgangslinjen i det periodiske system med en bevist biologisk funksjon. Det vises i noen bakterier og i enzymer kalt oksidoreduktaser, og spiller en lignende rolle som molybden i oksidoreduktaser i menneskekroppen. Wolfram har det høyeste smeltepunktet av alle metaller, nest etter karbon i hele det periodiske systemet. Den er syrebestandig og kun HNO-blanding3 + HF løser den sakte opp når den er varm. Den tåler godt alkaliske løsninger, men angripes av fusjoner med NaOH eller Na2CO3, konvertere til tungstater. WO3 det brukes som pigment og også til å farge keramiske materialer. CaWO-wolframater4 og MgWO4 de er komponenter av det hvite pulveret som belegger fluorescerende pærer internt. Natrium- og kaliumwolframater brukes i lær- og hudindustrien, i utfelling av blodproteiner og i kliniske analyser. For metallrensing blir naturlige wolframater utsatt for fusjon med natriumkarbonat (Na2CO3) ved høy temperatur, noe som resulterer i natriumwolframat (Na2WO4), løselig i vann. Fra denne løsningen, ved tilsetning av HCl, vil wolframsyre (H2WO4), som er konvertert til WO3 etter kalsinering. Metallisk wolfram oppnås gjennom reduksjon av WO3 med reduserende gass (H2) ved høy temperatur. Metallet oppnås i form av pulver, filamenter eller solide stenger"

(Kilde: Química Nova na Escola).

Når det gjelder det som er eksponert i teksten, er det riktig å si at:

a) CaWO-arten4 og MgWO4 er Arrenhius-syrer.

b) CaWO-arter4 og WO3 er basiske oksider.

c) NaOH- eller Na-arten2CO3 de er baser til Arrenhius.

d) reaksjonen mellom Na-arter2WO4 og HCl produserer arten H2WO4.

e) kalsinering av H2WO4 produserer wolframdioksid.

Svare: bokstaven D

Det er et utdrag fra teksten til spørsmålet som sier: "... resulterer i natriumwolframat (Na)2WO4), løselig i vann. Fra denne løsningen, ved tilsetning av HCl, utfelles wolframsyre (H2WO4)...", det vil si at reaksjonen mellom natriumwolframat og HCl resulterer i art H2WO4, og derfor er malen den for bokstaven D.

Alternativ A er feil da de kjemiske artene som er nevnt ikke er syrer, men salter.

Alternativ B er feil som CaWO4 er ikke et oksid, og dessuten WO3 er et surt oksid, siden det kommer fra dehydrering av wolframsyre:

H2WO4 → WO3 + H2DE

Alternativ C er feil, ettersom Arrhenius' teori bare NaOH kan betraktes som en base. I denne teorien er baser arter som øker konsentrasjonen av OH-ioner i vandig løsning. Og i2CO3 ikke har, i sin struktur, hydroksidionet, kan det ikke sees som grunnlag i lys av Arrhenius' teori.

Alternativ E er feil da wolframsyre produserer wolframtrioksid og ikke dioksid.

Av Stéfano Araújo Novais
Kjemilærer

Forholdet mellom Brasil og Afrika. Brasil og Afrika

De fleste land som utgjør det afrikanske kontinentet har mange likheter med Brasil. For det først...

read more

Kosmisk støv. definisjon av kosmisk støv

Kosmisk eller interstellært støv tilsvarer reduserte størrelser karbonfragmenter eller silikater ...

read more

Befolkning i Spania. Aspekter av den spanske befolkningen

Bestående av 45 316 586 innbyggere, ifølge data fra det brasilianske instituttet for geografi og ...

read more