Saan ginagamit ang tungsten sa pang-araw-araw na buhay. Saan Ginagamit ang High Density Tungsten?

Tungsten. Elemento ng kemikal, simbolo W (Latin Wolframium, English Tungsten, French Tungstene, German Wolfram, mula sa German Wolf Rahm - laway ng lobo, bula). May serial number 74, atomic weight 183.85, density 19.30 g/cm3, temperatura ng pagkatunaw 3380° C, punto ng kumukulo 5680°C.

Ang Tungsten ay isang light grey na metal temperatura ng silid nagtataglay ng mataas na paglaban sa kaagnasan sa tubig at sa hangin, at gayundin sa mga acid at alkalis. Nagsisimula itong mag-oxidize nang bahagya sa hangin sa 400-500° C (sa isang temperatura ng pulang init) at intensively oxidized sa mas mataas na temperatura. Ang Tungsten ay bumubuo ng dalawang matatag na oksido: WO3 at WO2 . Ang Tungsten ay hindi halos nakikipag-ugnayan sa hydrogen hanggang sa ang pagtunaw mismo, at nagsisimula itong tumugon sa nitrogen lamang sa mga temperatura sa itaas. 2000° C. Sa chlorine, ang tungsten ay bumubuo ng mga chlorides WCl 2 , WCl 4 , WCl 5 , WCl 6 . Solid carbon at ilang mga gas na naglalaman nito 1100-1200° C tumugon sa tungsten upang bumuo ng mga carbide WC at W2C.

Tungsten dissolves sa mixtures ng hydrofluoric at nitric acid , natutunaw din sa molten alkalis na may access sa hangin at lalo na sa mga oxidizing agent. Ang mga hiwalay na acid ay hindi kumikilos sa tungsten.

Ang napakataas na kadalisayan ng tungsten ay ductile sa temperatura ng silid. Sa mga tuntunin ng lakas sa mataas na temperatura, ang tungsten ay lumalampas sa lahat ng iba pang mga metal. Samekanikal na katangian Ang tungsten ay malakas na naiimpluwensyahan ng mga impurities. Ang nilalaman ng maliit na halaga ng mga impurities sa metal ay ginagawa itong napakarupok (cold brittle). Ang oxygen, nitrogen, carbon, iron, phosphorus, at silicon ay may pinakamaraming negatibong epekto sa mga katangian ng tungsten.

Ang tungsten ay malawakang ginagamit sa radio tube, radio engineering at electronic vacuum na industriya para sa paggawa ng mga filament, heater at screen para sa mga high-temperature na vacuum furnace, mga de-koryenteng kontak, cathodes x-ray tubes.

Sa metalurhiya, ang mga bakal ay pinagsama sa tungsten at ginagamit sa paggawa ng mga matitigas na haluang metal (halimbawa, ang isang cermet na haluang metal batay sa tungsten carbide ay mananalo), sa industriya ng kemikal, ang mga pintura at mga catalyst ay ginawa mula dito, sa teknolohiya ng rocket - mga produktong tumatakbo. sa napakataas na temperatura, sa industriya ng nukleyar - mga crucibles para sa pag-iimbak ng mga radioactive na materyales, bilang aksyong proteksiyon sa tungsten alloy, ang nikel at tanso ay mas mataas kaysa sa tingga . Ang mga haluang metal na may mga metal ay nakuha sa pamamagitan ng sintering, at hindi sa pamamagitan ng presyon, dahil sa natutunaw na punto ng tungsten, maraming mga metal ang nagiging singaw.

Ginagamit din ang tungsten para sa patong: sa mga bahagi na nagpapatakbo sa napakataas na temperatura sa pagbabawas at neutral na media; para sa paghahagis ng mga hulma molibdenum ginagamit upang makabuo ng mga rod ng mataas na radioactive na mga metal; sa mga bahagi ng alitan.

Ang mga haluang metal batay sa tungsten na may rhenium ay karaniwan din. Rhenium additive (hanggang sa 20-25%) binabawasan ang temperatura ng paglipat ng tungsten sa isang malutong na estado, matalim na pinatataas ang plasticity nito sa normal na temperatura at nagpapabuti ng mga teknolohikal na katangian. Ang mga haluang metal ay nakuha sa pamamagitan ng pamamaraan metalurhiya ng pulbos at natutunaw sa electric arc mga vacuum furnaces. Ang mga thermocouple at electrical contact ay ginawa mula sa mga haluang ito.

Tungsten alloys na may molibdenum angkop para sa operasyon sa mga temperatura sa itaas 3000° C, ginagamit ang mga ito para sa mga nozzle ng jet engine.

Kapag ang tungsten ay pinainit sa itaas 400° Na may pulbos na oksido na nabuo sa ibabaw nito kulay dilaw, na kapansin-pansing sumingaw sa mga temperatura sa itaas 800° C. Samakatuwid, ang tungsten ay maaaring gamitin bilang isang materyal na may mataas na lakas sa mataas na temperatura lamang kapag maaasahang proteksyon ibabaw ng produkto mula sa pagkakalantad sa isang oxidizing na kapaligiran o kapag gumagana sa isang neutral na kapaligiran o sa isang vacuum. Para sa panandaliang proteksyon ng tungsten mula sa oksihenasyon sa 2000-3000° Sa paggamit ng mga ceramic enamel-like coatings na naglalaman ng mga refractory compound bilang pangunahing filler ang mga ito ay refractory binder glass.

Tungsten in makabagong teknolohiya gumaganap ng isang napakahalagang papel. Ginagamit ito sa industriya ng bakal, sa paggawa ng mga matitigas na haluang metal, sa paggawa ng acid-resistant at iba pang espesyal na haluang metal, sa electrical engineering, sa paggawa ng mga tina, bilang mga kemikal na reagents, atbp.

Humigit-kumulang 70% ng lahat ng mined tungsten ay napupunta sa produksyon ng ferrotungsten, sa anyo kung saan ito ay ipinakilala sa bakal. Sa pinakamayaman sa tungsten at sa pinakakaraniwang tungsten steels (sa high-speed cutting steels), ang tungsten ay bumubuo ng mga kumplikadong tungsten-containing carbide na nagpapataas ng tigas ng bakal, lalo na sa mataas na temperatura (red hardness). Maraming beses na nagpapataas ng bilis ng pagputol. . Sa kasalukuyan, ang mga high-speed steel cutter ay nagbibigay-daan sa mga cutter na gawa sa cermet hard alloy na ginawa batay sa tungsten carbide na may pagdaragdag ng isang cementing additive. Ang Titanium, tantalum, at niobium carbide ay ipinapasok din sa ilang matigas na haluang metal. Mga modernong bilis Ang mga pagbawas na natamo ng mga innovator ng produksyon ay nakukuha nang tumpak gamit ang mga cutter na gawa sa matitigas na haluang metal. Ang mga tungsten alloy na may iba pang mga metal ay may malawak na iba't ibang mga aplikasyon: ang nickel-tungsten-chromium alloy ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga katangian na lumalaban sa acid. Ang pansin ay iginuhit sa mga haluang metal ng tungsten na may tumaas na paglaban sa init: halimbawa, ang pagdaragdag ng 1% niobium, tantalum, molibdenum, na bumubuo ng isang solidong solusyon na may tungsten, ay nagpapataas ng punto ng pagkatunaw ng metal sa itaas ng 3300 ° C., habang ang pagdaragdag ng Ang 1% na bakal, na bahagyang natutunaw sa tungsten, ay nagpapababa ng punto ng pagkatunaw sa 1640°C. Ang pananaliksik sa lugar na ito ay malawakang binuo sa USA.

Ang metal tungsten ay nakakahanap ng iba't ibang mga aplikasyon sa electrical at X-ray engineering. Ang mga filament ng mga electric lamp ay ginawa mula sa tungsten. Ang tungsten ay lalong angkop para sa layuning ito dahil sa mataas na refractoriness nito at napakababang pagkasumpungin: sa mga temperatura ng pagkakasunud-sunod ng 2500 ° C, kung saan gumagana ang mga filament, ang presyon ng singaw ng tungsten ay hindi umabot sa 1 mm Hg. Ang mga heater ay ginawa rin mula sa metal na tungsten para sa mga de-kuryenteng hurno na makatiis sa temperatura hanggang 3000 ° C. Ginagamit ang metallic tungsten para sa mga anticathode ng X-ray tubes, para sa iba't ibang bahagi ng electrovacuum equipment, para sa mga radio device, kasalukuyang rectifier, atbp. Ang mga manipis na tungsten filament ay ginagamit sa mga galvanometer. Ang mga katulad na thread ay ginagamit para sa mga layuning pang-opera. Sa wakas, ang tungsten metal ay ginagamit upang gumawa ng iba't ibang coil spring, pati na rin ang mga bahagi na nangangailangan ng materyal na lumalaban sa iba't ibang impluwensya ng kemikal.

Ang mga compound ng tungsten ay ginamit nang napakalawak bilang mga tina. Sa China, kinulayan ang mga sinaunang bagay na gawa sa porselana hindi pangkaraniwang kulay"peach", ipinakita ng mga pag-aaral na ang pintura ay naglalaman ng tungsten.

Ang mga asin ng tungsten ay ginagamit upang magbigay ng paglaban sa sunog sa ilang mga tela. Ang mabibigat na mamahaling sutla ay may utang sa kanilang kagandahan sa mga tungsten salts kung saan sila ay pinapagbinhi.

Ang mga purong paghahanda ng tungsten ay ginagamit sa pagsusuri ng kemikal bilang mga reagents para sa mga alkaloid at iba pang mga sangkap. Ang mga compound ng tungsten ay ginagamit din bilang mga catalyst.

1. Nag-aalok kami ng mga sumusunod na produkto ng tungsten: tungsten strip, tungsten wire, tungsten rod, tungsten rod.

Ang nilalaman ng artikulo

TUNGSTEN– (Wolframium), W – kemikal na elemento 6 (VIb) ng pangkat ng periodic system ng D.I. Mendeleev, atomic number 74, atomic mass 183.85. 33 isotopes ng tungsten ay kilala: mula 158 W hanggang 190 W. Limang isotopes ang natagpuan sa kalikasan, tatlo sa mga ito ay matatag: 180 W (ang proporsyon sa mga natural na isotopes ay 0.120%), 182 W (26.498%), 186 W (28.426%), at ang dalawa pa ay mahinang radioactive: 183 W (14.314%, T ½ = 1.1 10 17 taon), 184 W (30.642%, T ½ = 3 10 17 taon). Ang pagsasaayos ng shell ng elektron ay 4f 14 5d 4 6s 2 . Ang pinaka-katangiang estado ng oksihenasyon ay +6. Ang mga compound na may tungsten oxidation states na +5, +4, +3, +2 at 0 ay kilala.

Bumalik noong ika-14-16 na siglo. Ang mga minero at metalurgist sa Ore Mountains of Saxony ay nabanggit na ang ilang mga ores ay nakagambala sa pagbabawas ng tin stone (ang mineral cassiterite, SnO 2) at humantong sa slagging ng tinunaw na metal. Sa propesyonal na wika Sa oras na iyon, ang prosesong ito ay nailalarawan bilang mga sumusunod: "Ang mga ores na ito ay pinunit ang lata at nilalamon ito, tulad ng isang lobo na lumalamon sa isang tupa." Binigyan ng mga minero ang "nakakainis" na lahi na ito ng mga pangalang "Wolfert" at "Wolfrahm", na nangangahulugang "wolf foam" o "foam sa bibig ng isang galit na lobo." German chemist at metallurgist na si Georg Agricola sa kanyang pangunahing gawain Labindalawang Aklat sa Metal(1556) ang nanguna Latin na pangalan ng mineral na ito - Spuma Lupi, o Lupus spuma, na mahalagang tracing paper mula sa sikat na pangalang Aleman.

Noong 1779 sinaliksik ni Peter Wulf ang mineral na tinatawag na wolframite (FeWO 4 x MnWO 4) at napagpasyahan na dapat itong maglaman ng isang dating hindi kilalang sangkap. Noong 1783, sa Espanya, ang magkapatid na d'Elguyar (Juan Jose at Fausto D'Elhuyar de Suvisa) ay naghiwalay ng "acidic earth" mula sa mineral na ito sa tulong ng nitric acid, isang dilaw na precipitate ng isang hindi kilalang metal oxide, natutunaw sa tubig ng ammonia. . Ang mga iron at manganese oxide ay natagpuan din sa mineral. Sina Juan at Fausto ay nagkalkula ng "lupa" sa uling at nakatanggap ng isang metal, na iminungkahi nilang tawagan ang "tungsten", at ang mineral mismo - "wolframite". Kaya, ang mga Espanyol na chemist d'Elguiar ang unang naglathala ng impormasyon tungkol sa pagkatuklas ng isang bagong elemento.

Nang maglaon ay nalaman na sa unang pagkakataon ang tungsten oxide ay natagpuan hindi sa "tin eater" - wolframite, ngunit sa isa pang mineral.

Noong 1758, natuklasan at inilarawan ng Swedish chemist at mineralogist na si Axel Fredrik Cronstedt ang isang hindi pangkaraniwang mabigat na mineral (CaWO 4, na kalaunan ay tinawag na scheelite), na tinawag niyang Tung Sten, na nangangahulugang "mabigat na bato" sa Swedish. Kumbinsido si Kronstedt na ang mineral na ito ay naglalaman ng isang bago, hindi pa natuklasan, elemento.

Noong 1781, ang mahusay na Swedish chemist na si Karl Scheele ay nabulok ang "mabigat na bato" na may nitric acid, na natuklasan, bilang karagdagan sa calcium salt, "dilaw na lupa", hindi katulad ng puting "molybdenum earth", na una niyang ihiwalay tatlong taon na ang nakakaraan. . Ito ay kagiliw-giliw na ang isa sa mga kapatid na d "Elguillard ay nagtrabaho sa oras na iyon sa kanyang laboratoryo. Tinawag ni Scheele ang metal na "tungsten", pagkatapos ng pangalan ng mineral kung saan unang nahiwalay ang dilaw na oksido. Kaya ang parehong elemento ay may dalawang pangalan.

Noong 1821, iminungkahi ni von Leonhard na tawagan ang mineral na CaWO 4 scheelite.

Ang pangalang tungsten ay matatagpuan sa Lomonosov; Sina Solovyov at Hess (1824) ay tinawag itong wolframium, Dvigubsky (1824) - wolframium.

Kahit na sa simula ng ika-20 siglo. sa France, Italy at sa mga bansang Anglo-Saxon, ang elementong "tungsten" ay itinalaga bilang Tu (mula sa tungsten). Sa kalagitnaan lamang ng huling siglo, naitatag ang modernong simbolo W.

Tungsten sa kalikasan. Mga uri ng deposito.

Ang Tungsten ay isang medyo bihirang elemento, ang clarke ( porsyento sa crust ng lupa) ay 1.3 10 -4% (ika-57 na lugar sa mga elemento ng kemikal).

Pangunahing nangyayari ang tungsten bilang mga tungstate ng iron at manganese o calcium, at kung minsan ay lead, copper, thorium at rare earth elements.

Ang pinakakaraniwang mineral na wolframite ay isang solidong solusyon ng iron at manganese tungstates (Fe, Mn)WO 4 . Ang mga ito ay mabibigat na matitigas na kristal na may kulay mula kayumanggi hanggang itim, depende sa kung aling elemento ang nangingibabaw sa kanilang komposisyon. Kung mayroong higit na manganese (Mn:Fe> 4:1), ang mga kristal ay itim, ngunit kung ang bakal ay nangingibabaw (Fe:Mn> 4:1), sila ay kayumanggi. Ang unang mineral ay tinatawag na hübnerite, ang pangalawa - ferberite. Ang Wolframite ay paramagnetic at isang mahusay na conductor ng kuryente.

Sa iba pang mga tungsten mineral, ang scheelite, calcium tungstate CaWO 4, ay may kahalagahan sa industriya. Ito ay bumubuo ng mga kristal, nagniningning na parang salamin, ng mapusyaw na dilaw, minsan halos puti ang kulay. Ang Scheelite ay hindi magnetized, ngunit may isa pang tampok na katangian - ang kakayahang luminesce. Kung ito ay iluminado ultraviolet rays, nag-fluoresce ito ng maliwanag na asul sa dilim. Ang admixture ng molibdenum ay nagbabago sa kulay ng glow ng scheelite: ito ay nagiging maputlang asul, at kung minsan kahit na cream. Ang pag-aari na ito ng scheelite, na ginagamit sa paggalugad ng geological, ay nagsisilbing isang tampok sa paghahanap na nagbibigay-daan sa iyo upang makita ang mga deposito ng mineral.

Bilang isang patakaran, ang mga deposito ng tungsten ores ay nauugnay sa mga lugar ng pamamahagi ng mga granite. Ang malalaking kristal ng wolframite o scheelite ay napakabihirang. Karaniwan, ang mga mineral ay nakasabit lamang sa mga sinaunang granite na bato. Ang average na konsentrasyon ng tungsten sa kanila ay 1-2% lamang, kaya mahirap kunin ito. Sa kabuuan, mga 15 sariling mineral ng tungsten ang kilala. Kabilang sa mga ito ang rasoite at stolcite, na dalawang magkaibang crystalline modification ng lead tungstate PbWO 4 . Ang iba pang mga mineral ay mga produkto ng decomposition o pangalawang anyo ng mga karaniwang mineral na wolframite at scheelite, tulad ng tungsten ocher at hydrotungstite, na isang hydrated tungsten oxide na nabuo mula sa wolframite; Ang russelite ay isang mineral na naglalaman ng mga oxide ng bismuth at tungsten. Ang tanging non-oxide tungsten mineral ay WS 2 tungstenite, ang pangunahing reserbang kung saan ay puro sa USA. Karaniwan ang nilalaman ng tungsten sa mga nabuong deposito ay nasa saklaw mula 0.3 hanggang 1.0% WO 3 .

Ang lahat ng mga deposito ng tungsten ay nagmumula sa igneous o hydrothermal. Habang lumalamig ang magma, nangyayari ang differential crystallization, kaya madalas na matatagpuan ang scheelite at wolframite bilang mga ugat kung saan ang magma ay tumagos sa mga bitak. crust ng lupa. Karamihan sa mga deposito ng tungsten ay puro sa mga batang bulubundukin - ang Alps, ang Himalayas at ang Pacific belt. Ayon sa US Geological Survey para sa 2003 (U.S. Geological Surveys), humigit-kumulang 62% ng mga reserbang tungsten sa mundo ay matatagpuan sa China. Ang mga makabuluhang deposito ng elementong ito ay na-explore din sa USA (California, Colorado), Canada, Russia, South Korea, Bolivia, Brazil, Australia at Portugal.

Ang mga reserbang mundo ng tungsten ores ay tinatantya sa 2.9 106 tonelada sa mga tuntunin ng metal. pinakamalaking reserba Ang China ay may (1.8 106 tonelada), ang pangalawang lugar ay ibinahagi ng Canada at Russia (2.6 105 at 2.5 105 tonelada, ayon sa pagkakabanggit). Ang Estados Unidos ay nasa ikatlong puwesto (1.4 105 tonelada), ngunit ngayon halos lahat ng mga deposito ng Amerika ay na-mothballed. Sa iba pang mga bansa, ang Portugal (mga reserbang 25,000 tonelada), Hilagang Korea (35,000 tonelada), Bolivia (53,000 tonelada) at Austria (10,000 tonelada) ay may malaking reserba.

Ang taunang produksyon ng mundo ng mga tungsten ores ay 5.95·10 4 tonelada sa mga tuntunin ng metal, kung saan 49.5·10 4 tonelada (83%) ang kinukuha sa China. Gumagawa ang Russia ng 3400 tonelada, Canada - 3000 tonelada.

Ang King Island sa Australia ay gumagawa ng 2000–2400 tonelada ng tungsten ore bawat taon. Sa Austria, ang scheelite ay minahan sa Alps (mga lalawigan ng Salzburg at Steiermark). Isang pinagsamang deposito ng tungsten-gold-bismuth (ang mga minahan ng Kanung at ang deposito ng Calzas sa Yukon) ay ginagawa sa hilagang-silangan ng Brazil, na may tinatayang reserbang ginto na 1 milyong onsa at 30,000 tonelada ng tungsten oxide. Ang nangunguna sa mundo sa pagbuo ng mga hilaw na materyales ng tungsten ay ang China (mga larangan ng Jianshi (60% ng produksyon ng tungsten ng China), Hunan (20%), Yunnan (8%), Guangdong (6%), Guanzhi at Inner Mongolia (2% bawat isa) at iba pa). Ang dami ng taunang produksyon sa Portugal (ang deposito ng Panashira) ay tinatantya sa 720 tonelada ng tungsten bawat taon. Sa Russia, ang mga pangunahing deposito ng tungsten ores ay matatagpuan sa dalawang rehiyon: Malayong Silangan(Deposito ng Lermontovskoye, 1700 tonelada ng concentrate bawat taon) at sa North Caucasus (Kabardino-Balkaria, Tyrnyauz). Ang halaman sa Nalchik ay nagpoproseso ng ore sa tungsten oxide at ammonium paratungstate.

Ang pinakamalaking mamimili ng tungsten ay ang Kanlurang Europa - ang bahagi nito sa merkado ng mundo ay 30%. 25% ng kabuuang pagkonsumo ay nanggagaling Hilagang Amerika at China, at 12–13% sa Japan. Ang pangangailangan para sa tungsten sa mga bansang CIS ay tinatantya sa 3,000 tonelada ng metal bawat taon.

Mahigit sa kalahati (58%) ng lahat ng natupok na metal ay ginagamit sa paggawa ng tungsten carbide, halos isang-kapat (23%) - sa anyo ng iba't ibang mga haluang metal at bakal. Ang paggawa ng tungsten "rolled na mga produkto" (filament para sa maliwanag na maliwanag lamp, electrical contact, atbp.) Accounts para sa 8% ng ginawa tungsten, at ang natitirang 9% ay ginagamit sa produksyon ng mga pigment at catalysts.

Pagproseso ng mga hilaw na materyales ng tungsten.

Ang pangunahing ore ay naglalaman ng mga 0.5% tungsten oxide. Pagkatapos ng flotation at paghihiwalay ng mga non-magnetic na bahagi, isang bato na naglalaman ng humigit-kumulang 70% WO 3 ay nananatili. Ang enriched ore (at oxidized tungsten scrap) ay pagkatapos ay leached na may sodium carbonate o hydroxide:

4FeWO 4 + O 2 + 4Na 2 CO 3 = 4NaWO 4 + 2Fe 2 O 3 + 4CO 2

6MnWO 4 + O 2 + 6Na 2 CO 3 = 6Na 2 WO 4 + 2Mn 3 O 4 + 6CO 2

WO 3 + Na 2 CO 3 \u003d Na 2 WO 4 + CO 2

WO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 WO 4 + H 2 O

Na 2 WO 4 + CaCl 2 \u003d 2NaCl + CaWO 4 Ї.

Ang nagresultang solusyon ay napalaya mula sa mga mekanikal na impurities, at pagkatapos ay naproseso. Sa una, ang calcium tungstate ay namuo, na sinusundan ng pagkabulok nito na may hydrochloric acid at ang paglusaw ng nagresultang WO 3 sa may tubig na ammonia. Minsan ang paglilinis ng pangunahing sodium tungstate ay isinasagawa gamit ang ion exchange resins. Ang huling produkto ng proseso ay ammonium paratungstate:

CaWO 4 + 2HCl \u003d H 2 WO 4 Ї + CaCl 2

H 2 WO 4 \u003d WO 3 + H 2 O

WO 3 + 2NH 3 · H 2 O (conc.) \u003d (NH 4) 2 WO 4 + H 2 O

12(NH 4) 2 WO 4 + 14HCl (napaka dil.) \u003d (NH 4) 10 H 2 W 12 O 42 + 14NH 4 Cl + 6H 2 O

Ang isa pang paraan upang ihiwalay ang tungsten mula sa enriched ore ay paggamot na may chlorine o hydrogen chloride. Ang pamamaraang ito ay batay sa medyo mababang punto ng kumukulo ng tungsten chlorides at oxochlorides (300°C). Ang pamamaraan ay ginagamit upang makakuha ng mataas na purong tungsten.

Ang wolframite concentrate ay maaaring direktang pagsamahin sa karbon o coke sa isang electric arc chamber. Gumagawa ito ng ferrotungsten, na ginagamit sa paggawa ng mga haluang metal sa industriya ng bakal. Ang purong scheelite concentrate ay maaari ding idagdag sa pagkatunaw ng bakal.

Humigit-kumulang 30% ng pagkonsumo ng mundo ng tungsten ay ibinibigay ng pagproseso ng pangalawang hilaw na materyales. Ang kontaminadong tungsten carbide scrap, chips, sawdust at powdered tungsten residues ay na-oxidized at na-convert sa ammonium paratungstate. Ang mga scrap ng mga high-speed na bakal ay ginagamit sa paggawa ng parehong mga bakal (hanggang sa 60–70% ng buong pagkatunaw). Ang scrap ng tungsten mula sa mga incandescent lamp, electrodes at chemical reagents ay halos hindi nire-recycle.

Ang pangunahing intermediate na produkto sa paggawa ng tungsten ay ammonium paratungstate (NH 4) 10 W 12 O 41 · 5H 2 O. Ito rin ang pangunahing transported tungsten compound. Sa pamamagitan ng calcining ammonium paratungstate, nakukuha ang tungsten(VI) oxide, na pagkatapos ay ginagamot ng hydrogen sa 700–1000°C para makakuha ng metallic tungsten powder. Ang tungsten carbide ay nakukuha sa pamamagitan ng sintering ito ng carbon powder sa 900–2200°C (proseso ng carburation).

Noong 2002, ang presyo ng ammonium paratungstate, ang pangunahing komersyal na tambalan ng tungsten, ay humigit-kumulang $9,000 bawat tonelada sa mga terminong metal. Kamakailan lamang, nagkaroon ng pababang kalakaran sa mga presyo para sa mga produktong tungsten dahil sa malaking supply mula sa China at mga bansa ng dating USSR.

Sa Russia, ang mga produktong tungsten ay ginawa ng: Skopinsky Hydrometallurgical Plant "Metallurg" ( Ryazan Oblast, tungsten concentrate at anhydride), Vladikavkaz Pobedit Plant (North Ossetia, tungsten powder at ingots), Nalchik Hydrometallurgical Plant (Kabardino-Balkaria, metal tungsten, tungsten carbide), Kirovgrad plant of hard alloys ( Rehiyon ng Sverdlovsk, tungsten carbide, tungsten powder), Elektrostal (rehiyon ng Moscow, ammonium paratungstate, tungsten carbide), Chelyabinsk Electrometallurgical Plant (ferrotungsten).

Mga katangian ng isang simpleng sangkap.

Ang metallic tungsten ay may mapusyaw na kulay abo. Pagkatapos ng carbon, ito ang may pinakamataas na punto ng pagkatunaw sa lahat mga simpleng sangkap. Ang halaga nito ay tinutukoy sa loob ng hanay na 3387–3422° C. Ang Tungsten ay may mahusay na mga katangian ng mekanikal sa mataas na temperatura at ang pinakamababang koepisyent ng pagpapalawak sa lahat ng mga metal. Ang boiling point ay 5400–5700° C. Ang Tungsten ay isa sa pinakamabigat na metal na may density na 19250 kg/m 3 . Ang electrical conductivity ng tungsten sa 0°C ay humigit-kumulang 28% ng electrical conductivity ng silver, na kung saan ay ang pinaka electrically conductive metal. Ang dalisay na tungsten ay medyo madaling iproseso, ngunit kadalasan ay naglalaman ito ng mga impurities ng carbon at oxygen, na nagbibigay sa metal ng kilalang tigas nito.

Ang Tungsten ay may napakataas na tensile at compression modulus, napakataas na thermal creep resistance, mataas na thermal at electrical conductivity, mataas electronic emission, na maaaring higit pang pagbutihin sa pamamagitan ng paghahalo ng tungsten sa ilang mga metal oxide.

Ang Tungsten ay lumalaban sa kemikal. Hydrochloric, sulfuric, nitric, hydrofluoric acids, aqua regia, aqueous sodium hydroxide solution, ammonia (hanggang 700 ° C), mercury at mercury vapor, hangin at oxygen (hanggang 400 ° C), tubig, hydrogen, nitrogen, carbon monoxide(hanggang sa 800 ° C), hydrogen chloride (hanggang sa 600 ° C) ay hindi nakakaapekto sa tungsten. Ammonia na may halong hydrogen peroxide, likido at kumukulong sulfur, chlorine (higit sa 250 ° C), hydrogen sulfide sa mainit-init na temperatura, mainit na aqua regia, pinaghalong hydrofluoric at nitric acid, natutunaw ng nitrate, nitrite, potassium chlorate, lead dioxide tumugon sa tungsten, sodium nitrite, mainit na nitric acid, fluorine, bromine, yodo. Ang tungsten carbide ay nabuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng carbon sa tungsten sa mga temperatura sa itaas 1400 ° C, oksido - sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa singaw ng tubig at sulfur dioxide (sa isang pulang temperatura ng init), carbon dioxide (sa itaas 1200 ° C), oxides ng aluminyo, magnesiyo at thorium.

Mga katangian ng pinakamahalagang compound ng tungsten.

Kabilang sa mga pinakamahalagang compound ng tungsten ay ang oxide, chloride, carbide at ammonium paratungstate nito.

Tungsten(VI) oxide Ang WO 3 ay isang light yellow crystalline substance, nagiging orange kapag pinainit, natutunaw na 1473 ° C, kumukulo - 1800 ° C. Ang katumbas na tungstic acid ay hindi matatag, ang isang dihydrate ay namuo sa isang may tubig na solusyon, nawawala ang isang molekula ng tubig sa 70– 100 ° C, at ang pangalawa - sa 180-350 ° C. Kapag ang WO 3 ay tumutugon sa alkalis, ang mga tungstate ay nabuo.

Ang mga anion ng mga tungstic acid ay may posibilidad na bumuo ng mga polycompounds. Kapag tumutugon sa mga puro acid, nabuo ang halo-halong anhydride:

12WO 3 + H 3 PO 4 (kukuluan, conc.) = H 3

Kapag ang tungsten oxide ay nakikipag-ugnayan sa metallic sodium, isang non-stoichiometric sodium tungstate ay nabuo, na tinatawag na "tungsten bronze":

WO3+ x Na = Na x WO3

Kapag binabawasan ang tungsten oxide na may hydrogen, sa sandali ng paghihiwalay, ang mga hydrated oxide na may halo-halong estado ng oksihenasyon ay nabuo - "tungsten blue" WO 3– n(OH) n , n= 0.5–0.1.

WO 3 + Zn + HCl ® (“asul”), W 2 O 5 (OH) (kayumanggi)

Tungsten(VI) oxide isang intermediate na produkto sa paggawa ng tungsten at mga compound nito. Ito ay bahagi ng ilang mahahalagang industriyal na hydrogenation catalyst at pigment para sa mga keramika.

Mas mataas tungsten chloride Ang WCl 6 ay nabuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng tungsten oxide (o metallic tungsten) na may chlorine (pati na rin sa fluorine) o carbon tetrachloride. Naiiba ito sa iba pang mga compound ng tungsten sa pamamagitan ng mababang punto ng pagkulo nito (347°C). Sa pamamagitan ng kemikal na kalikasan nito, ang chloride ay isang acid chloride ng tungstic acid, samakatuwid, kapag nakikipag-ugnayan sa tubig, ang mga hindi kumpletong acid chloride ay nabuo, at kapag nakikipag-ugnayan sa alkalis, ang mga asing-gamot ay nabuo. Bilang resulta ng pagbawas ng tungsten chloride na may aluminyo sa pagkakaroon ng carbon monoxide, nabuo ang tungsten carbonyl:

WCl 6 + 2Al + 6CO \u003d Ї + 2AlCl 3 (sa eter)

Ang tungsten carbide WC ay nakukuha sa pamamagitan ng pag-react ng powdered tungsten na may karbon sa isang pagbabawas ng kapaligiran. Ang katigasan, na maihahambing sa brilyante, ay tumutukoy sa saklaw ng aplikasyon nito.

Ang ammonium tungstate (NH 4) 2 WO 4 ay stable lamang sa ammonia solution. Sa dilute hydrochloric acid ammonium paratungstate (NH 4) 10 H 2 W 12 O 42 precipitates, na siyang pangunahing intermediate na produkto ng tungsten sa world market. Ang ammonium paratungstate ay madaling nabubulok kapag pinainit:

(NH 4) 10 H 2 W 12 O 42 \u003d 10NH 3 + 12WO 3 + 6H 2 O (400 - 500 ° C)

Ang paggamit ng tungsten

Ang paggamit ng purong metal at mga haluang metal na naglalaman ng tungsten ay pangunahing batay sa kanilang refractoriness, tigas at paglaban sa kemikal. Ang purong tungsten ay ginagamit sa paggawa ng mga filament para sa mga electric incandescent lamp at cathode ray tubes, sa paggawa ng mga crucibles para sa pagsingaw ng mga metal, sa mga contact ng automobile ignition distributor, sa X-ray tube target; bilang windings at mga elemento ng pag-init electric furnaces at bilang isang istrukturang materyal para sa espasyo at iba pang sasakyan na pinapatakbo sa mataas na temperatura. High speed steels (17.5–18.5% tungsten), stellite (cobalt based with Cr, W, C added), hastalloy (Ni based stainless steel) at marami pang ibang alloys ay naglalaman ng tungsten. Ang Ferrotungsten (68–86% W, hanggang 7% Mo at iron), na madaling makuha sa pamamagitan ng direktang pagbabawas ng mga wolframite o scheelite concentrates, ay ang batayan para sa paggawa ng tool at heat-resistant alloys. Ang "Pobedit" ay isang napakatigas na haluang metal na naglalaman ng 80-87% tungsten, 6-15% kobalt, 5-7% carbon, kailangang-kailangan sa pagproseso ng metal, pagmimina at industriya ng langis.

Ang mga tungstate ng kaltsyum at magnesiyo ay malawakang ginagamit sa mga fluorescent device, ang iba pang mga tungsten salt ay ginagamit sa mga industriya ng kemikal at pangungulti. Ang Tungsten disulfide ay isang tuyong pampadulas na may mataas na temperatura, matatag hanggang 500°C. Ang mga tungsten bronze at iba pang compound ng elemento ay ginagamit sa paggawa ng mga pintura. Maraming mga tungsten compound ay mahusay na catalysts.

Sa loob ng maraming taon mula noong natuklasan, ang tungsten ay nanatiling isang pambihira sa laboratoryo, noong 1847 lamang nakatanggap ang Oxland ng isang patent para sa paggawa ng sodium tungstate, tungstic acid at tungsten mula sa cassiterite (tin stone). Ang pangalawang patent, na nakuha ng Oxland noong 1857, ay inilarawan ang produksyon ng mga iron-tungsten alloys, na bumubuo sa batayan ng modernong high-speed steels.

Sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo ang mga unang pagtatangka ay ginawa upang gamitin ang tungsten sa produksyon ng bakal, ngunit matagal na panahon hindi posible na ipakilala ang mga pag-unlad na ito sa industriya dahil sa mataas na presyo ng metal. Ang tumaas na pangangailangan para sa alloyed at high-strength steels ay humantong sa paglulunsad ng high speed steels sa Bethlehem Steel. Ang mga halimbawa ng mga haluang metal na ito ay unang ipinakita noong 1900 sa World Exhibition sa Paris.

Teknolohiya sa paggawa ng mga tungsten filament at kasaysayan nito.

Ang mga volume ng produksyon ng tungsten wire ay may maliit na bahagi sa lahat ng mga sektor ng aplikasyon ng tungsten, ngunit ang pag-unlad ng teknolohiya para sa produksyon nito ay naglaro pangunahing tungkulin sa pagbuo ng powder metalurgy ng refractory compounds.

Mula noong 1878, nang ipakita ni Swan sa Newcastle ang walo at labing-anim na kandilang uling na kanyang naimbento, nagkaroon ng paghahanap ng mas angkop na materyal para sa paggawa ng mga filament. Ang unang charcoal lamp ay may kahusayan na 1 lumen/watt lamang, na nadagdagan sa susunod na 20 taon sa pamamagitan ng mga pagbabago sa mga pamamaraan ng pagproseso ng uling sa pamamagitan ng isang kadahilanan na dalawa at kalahati. Noong 1898, ang ilaw na output ng naturang mga bombilya ay 3 lumens/watt. Ang mga carbon thread noong mga araw na iyon ay pinainit sa pamamagitan ng pagdaan agos ng kuryente sa isang kapaligiran ng mabibigat na singaw ng hydrocarbon. Sa panahon ng pyrolysis ng huli, pinunan ng nagresultang carbon ang mga pores at iregularidad ng thread, na nagbibigay ng maliwanag na metal na ningning.

Sa pagtatapos ng ika-19 na siglo Ginawa ni von Welsbach ang unang metal na filament para sa mga lamp na maliwanag na maliwanag. Ginawa niya ito mula sa osmium (T pl = 2700 ° C). Ang mga filament ng osmium ay may kahusayan na 6 lumens / watt, gayunpaman, ang osmium ay isang bihirang at napakamahal na elemento ng pangkat ng platinum, samakatuwid malawak na aplikasyon sa produksyon mga gamit sa bahay Hindi nahanap. Ang Tantalum, na may melting point na 2996°C, ay malawakang ginamit sa anyo ng iginuhit na kawad mula 1903 hanggang 1911 salamat sa gawa ni von Bolton ng Siemens at Halske. Ang kahusayan ng mga tantalum lamp ay 7 lumens/watt.

Ang Tungsten ay nagsimulang gamitin sa mga lamp na maliwanag na maliwanag noong 1904 at pinalitan ang lahat ng iba pang mga metal tulad noong 1911. Ang isang maginoo na lampara na maliwanag na maliwanag na may filament ng tungsten ay may glow na 12 lumens / watt, at mga lamp na tumatakbo sa ilalim ng mataas na boltahe - 22 lumens / watt. Ang mga modernong fluorescent lamp na may tungsten cathode ay may kahusayan na humigit-kumulang 50 lumens/watt.

Noong 1904, sinubukan ng Siemens-Halske na ilapat ang proseso ng pagguhit ng wire na binuo para sa tantalum sa higit pang mga refractory na metal tulad ng tungsten at thorium. Ang katigasan at kakulangan ng malleability ng tungsten ay pumigil sa proseso na tumakbo nang maayos. Gayunpaman, nang maglaon, noong 1913–1914, ipinakita na ang molten tungsten ay maaaring igulong at iguhit gamit ang isang bahagyang pamamaraan ng pagbabawas. electric arc ay ipinasa sa pagitan ng isang tungsten rod at isang bahagyang natunaw na tungsten droplet na inilagay sa isang graphite crucible na pinahiran sa loob ng tungsten powder at matatagpuan sa isang hydrogen atmosphere. Kaya, ang mga maliliit na patak ng tinunaw na tungsten ay nakuha, mga 10 mm ang lapad at 20-30 mm ang haba. Bagaman may kahirapan, posible nang makipagtulungan sa kanila.

Sa parehong mga taon, si Just at Hannaman ay nag-patent ng isang proseso para sa paggawa ng mga tungsten filament. Ang pinong metal na pulbos ay hinaluan ng isang organikong panali, ang nagresultang i-paste ay dumaan sa mga spinneret at pinainit sa isang espesyal na kapaligiran upang alisin ang panali, at nakuha ang isang pinong filament ng purong tungsten.

Noong 1906-1907 ang kilalang proseso ng extrusion ay binuo at ginamit hanggang sa unang bahagi ng 1910s. Napakapino na giniling na itim na tungsten powder ay hinaluan ng dextrin o almirol hanggang sa mabuo ang isang plastic na masa. Pinilit ng haydroliko na presyon ang masa na ito sa pamamagitan ng manipis na mga salaan ng brilyante. Ang sinulid na nakuha ay sapat na malakas upang masugatan sa mga spool at matuyo. Susunod, ang mga thread ay pinutol sa "mga hairpins", na pinainit sa kapaligiran. inert gas sa pulang init upang alisin ang natitirang kahalumigmigan at magaan na hydrocarbon. Ang bawat "hairpin" ay naayos sa isang clamp at pinainit sa isang hydrogen na kapaligiran sa isang maliwanag na glow sa pamamagitan ng pagpasa ng isang electric current. Ito ay humantong sa panghuling pag-alis ng mga hindi gustong mga dumi. Sa mataas na temperatura, ang mga indibidwal na maliliit na particle ng tungsten fuse at bumubuo ng isang pare-parehong solid metal filament. Ang mga thread na ito ay nababanat, bagaman marupok.

Sa simula ng ika-20 siglo Gumawa sina Yust at Hannaman ng ibang proseso na kapansin-pansin sa pagka-orihinal nito. Ang isang carbon filament na 0.02 mm ang lapad ay pinahiran ng tungsten sa pamamagitan ng pag-init nito sa isang kapaligiran ng hydrogen at tungsten hexachloride vapor. Ang sinulid na pinahiran sa ganitong paraan ay pinainit sa isang maliwanag na glow sa hydrogen sa ilalim ng pinababang presyon. Sa kasong ito, ang tungsten shell at ang carbon core ay ganap na pinagsama sa isa't isa, na bumubuo ng tungsten carbide. Ang resultang sinulid ay puti at malutong. Susunod, ang filament ay pinainit sa isang stream ng hydrogen, na nakikipag-ugnayan sa carbon, na nag-iiwan ng isang compact filament ng purong tungsten. Ang mga thread ay may parehong mga katangian tulad ng nakuha sa proseso ng pagpilit.

Noong 1909, ang American Coolidge ay nakakuha ng malleable na tungsten nang walang paggamit ng mga filler, ngunit sa tulong lamang ng isang makatwirang temperatura at machining. Ang pangunahing problema sa pagkuha ng tungsten wire ay ang mabilis na oksihenasyon ng tungsten sa mataas na temperatura at ang pagkakaroon ng isang istraktura ng butil sa nagresultang tungsten, na humantong sa brittleness nito.

Ang modernong produksyon ng tungsten wire ay kumplikado at tumpak. teknolohikal na proseso. Ang hilaw na materyal ay pulbos na tungsten na nakuha sa pamamagitan ng pagbawas ng ammonium paratungstate.

Ang tungsten powder na ginagamit para sa produksyon ng wire ay dapat na mataas ang kadalisayan. Karaniwan, ang mga pulbos ng tungsten na may iba't ibang pinagmulan ay pinaghalo upang maging average ang kalidad ng metal. Ang mga ito ay halo-halong sa mga gilingan at, upang maiwasan ang oksihenasyon ng metal na pinainit ng friction, isang stream ng nitrogen ay ipinapasa sa silid. Pagkatapos ang pulbos ay pinindot sa mga bakal na hulma sa hydraulic o pneumatic presses (5–25 kg/mm2). Kung gumamit ng mga kontaminadong pulbos, ang siksik ay malutong at isang ganap na na-oxidizable na organic binder ay idinagdag upang maalis ang epektong ito. Sa susunod na yugto Ang pre-sintering ng mga rod ay isinasagawa. Kapag ang pag-init at paglamig ay nagsasama sa isang daloy ng hydrogen, ang kanilang mekanikal na katangian ay bumubuti. Ang mga compact ay medyo malutong, at ang kanilang density ay 60-70% ng density ng tungsten, kaya ang mga rod ay sumasailalim sa mataas na temperatura na sintering. Ang baras ay naka-clamp sa pagitan ng mga contact na pinalamig ng tubig, at sa isang kapaligiran ng tuyong hydrogen ay isang kasalukuyang dumadaan dito upang painitin ito halos sa punto ng pagkatunaw nito. Dahil sa pag-init, ang tungsten ay sintered at ang density nito ay tumataas sa 85-95% ng mala-kristal, sa parehong oras, ang mga laki ng butil ay tumataas, at ang mga kristal ng tungsten ay lumalaki. Ito ay sinusundan ng forging sa isang mataas na (1200–1500°C) na temperatura. Sa isang espesyal na kagamitan, ang mga tungkod ay dumaan sa isang silid, na pinipiga ng martilyo. Para sa isang pass, ang diameter ng baras ay nabawasan ng 12%. Kapag huwad, ang mga kristal ng tungsten ay humahaba, na lumilikha ng isang istraktura ng fibrillar. Pagkatapos mag-forging, kasunod ang wire drawing. Ang mga rod ay lubricated at dumaan sa isang salaan ng brilyante o tungsten carbide. Ang antas ng pagkuha ay depende sa layunin ng mga resultang produkto. Ang resultang diameter ng wire ay humigit-kumulang 13 µm.

Ang biological na papel ng tungsten

limitado. Ang kapitbahay nito sa grupo, ang molibdenum, ay kailangang-kailangan sa mga enzyme na nagsisiguro sa pagbubuklod ng nitrogen sa atmospera. Noong nakaraan, ang tungsten ay ginamit sa biochemical research lamang bilang isang antagonist ng molibdenum, i.e. ang pagpapalit ng molibdenum ng tungsten sa aktibong sentro ng enzyme ay humantong sa pag-deactivate nito. Ang mga enzyme, sa kabaligtaran, ay na-deactivate kapag pinapalitan ang tungsten ng molibdenum, ay natagpuan sa mga thermophilic microorganism. Kabilang sa mga ito ang formate dehydrogenases, aldehyde ferredoxin oxidoreductases; formaldehyde-ferredo-xin-oxidoreductase; acetylene hydratase; reductase carboxylic acid. Ang mga istruktura ng ilan sa mga enzyme na ito, tulad ng aldehyde ferredoxin oxidoreductase, ay natukoy na ngayon.

Ang mga malubhang epekto ng pagkakalantad sa tungsten at mga compound nito sa mga tao ay hindi pa natukoy. Ang matagal na pagkakalantad sa mataas na dosis ng tungsten dust ay maaaring magdulot ng pneumoconiosis, isang sakit na dulot ng lahat ng mabibigat na pulbos na pumapasok sa mga baga. Ang pinakakaraniwang sintomas ng sindrom na ito ay ubo, mga problema sa paghinga, atopic na hika, mga pagbabago sa baga, ang pagpapakita kung saan bumababa pagkatapos ng pakikipag-ugnay sa metal ay tumigil.

Mga online na materyales: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/tungsten/

Yuri Krutyakov

Panitikan:

Colin J. Smithells Tungsten, M., Metallurgizdat, 1958
Agte K., Vacek I. Tungsten at molibdenum, M., Enerhiya, 1964
Figurovsky N.A. Ang pagkatuklas ng mga elemento at ang kanilang pinagmulan ay pinangalanan uy. M., Agham, 1970
Mga sikat na aklatan ng mga elemento ng kemikal. M., Nauka, 1983
US Geological Survey Minerals Yearbook 2002
Lvov N.P., Nosikov A.N., Antipov A.N. Mga enzyme na naglalaman ng tungsten, tomo 6, 7. Biochemistry, 2002

Ang pagkakaroon ng mapusyaw na kulay abo. AT panaka-nakang sistema Mendeleev, siya ang nagmamay-ari ng ika-74 na serial number. Ang elemento ng kemikal ay matigas ang ulo. Naglalaman ito ng 5 matatag na isotopes sa komposisyon nito.

Mga kemikal na katangian ng tungsten

Ang chemical resistance ng tungsten sa hangin at sa tubig ay medyo mataas. Kapag pinainit, nag-oxidize ito. Paano mas maraming temperatura, mas mataas ang rate ng oksihenasyon ng isang elemento ng kemikal. Sa mga temperatura sa itaas 1000°C, ang tungsten ay nagsisimulang sumingaw. Sa temperatura ng silid, ang hydrochloric, sulfuric, hydrofluoric at nitric acid ay hindi maaaring magkaroon ng anumang epekto sa tungsten. Ang isang pinaghalong nitric at hydrofluoric acid ay natutunaw ang tungsten. Wala sa likido o sa solid na estado, ang tungsten ay halo-halong may ginto, pilak, sodium, lithium. Gayundin, walang pakikipag-ugnayan sa magnesium, calcium, mercury. Tungsten sa tantalum at niobium, at may chromium at maaaring bumuo ng mga solusyon sa solid at in estado ng likido.

Paglalapat ng tungsten

Ginagamit ang tungsten sa modernong industriya paano sa purong anyo, pati na rin sa . Ang Tungsten ay isang metal na lumalaban sa pagsusuot. Kadalasan, ang mga haluang metal na naglalaman ng tungsten ay ginagamit upang gumawa ng mga blades ng turbine at mga balbula ng makina ng sasakyang panghimpapawid. Gayundin, natagpuan ng elementong kemikal na ito ang aplikasyon nito para sa paggawa ng iba't ibang bahagi sa X-ray engineering at radio electronics. Ang tungsten ay ginagamit para sa mga filament ng mga electric lamp.

Ang mga kemikal na compound ng tungsten ay natagpuan kamakailan ang kanilang praktikal na gamit. Ang Phosphotungstic heteropoly acid ay ginagamit sa paggawa ng Matitingkad na kulay at mga lacquer na lumalaban sa liwanag. Para sa paggawa ng mga makinang na pintura at paggawa ng mga laser, ginagamit ang mga tungstate ng mga bihirang elemento ng lupa, alkaline earth metal at cadmium.

Ngayon, ang mga tradisyonal na gintong singsing sa kasal ay pinapalitan ng mga produktong gawa sa iba pang mga metal. Ang mga singsing sa kasal ng Tungsten carbide ay nakakuha ng katanyagan. Ang mga naturang produkto ay lubos na matibay. Ang mirror finish ng singsing ay hindi kukupas sa paglipas ng panahon. Ang produkto ay mananatili sa orihinal nitong kondisyon para sa buong panahon ng paggamit.

Ang Tungsten ay ginagamit bilang isang alloying additive para sa bakal. Nagbibigay ito sa bakal ng lakas at katigasan nito. mataas na temperatura. Kaya, ang mga tool na ginawa mula sa tungsten steel ay may kakayahang makatiis ng napakalakas na proseso ng metalworking.

Ang produksyon ng tungsten sa mundo ay halos 30 libong tonelada bawat taon. Mula sa simula ng ating siglo, paulit-ulit itong nakaranas ng matalim na pagtaas at parehong matarik na pagbaba. At ngayon ito ay purong estratehikong metal. Mula sa tungsten steel at iba pang mga haluang metal na naglalaman o mga karbida nito, ang sandata ng tangke, mga shell ng torpedo at mga shell ay ginawa, karamihan mahahalagang detalye sasakyang panghimpapawid at makina. - kailangang-kailangan sangkap pinakamahusay na mga tatak kasangkapang bakal. Sa pangkalahatan, ang metalurhiya ay sumisipsip ng halos 95% ng lahat ng mined tungsten.

Sa katangian, malawak itong ginagamit hindi lamangmalinistungsten, ngunit higit sa lahat ang mas mura ferrotungsten - isang haluang metal na naglalaman ng 80% W at tungkol20% Fe; kunin ito sa mga electric arc furnace). Ang Tungsten ay may maraming kahanga-hangang katangian. Ang tinatawag na mabigat na metal (mula sa tungsten, nikel at tanso) ay ginagamit upang gumawa ng mga lalagyan kung saan nakaimbak ang mga radioactive na materyales. Ang proteksiyon na epekto nito ay 40% na mas mataas kaysa sa lead. Ginagamit din ang haluang ito sa radiotherapy, dahil lumilikha ito ng sapat na proteksyon na may medyo maliit na kapal ng screen.

Ang isang haluang metal ng tungsten carbide na may 16% kobalt ay napakatigas na maaari itong bahagyang palitan kapag nag-drill ng mga balon.Ang mga pseudo alloys ng tungsten na may tanso at pilak ay isang mahusay na materyal para sa mga switch ng kutsilyo at mga switch ng mataas na boltahe: tumatagal sila ng anim na beses na mas mahaba kaysa sa maginoo na mga contact na tanso. O ang paggamit ng tungsten sa mga buhok ng mga electric lamp ay tinalakay sa simula ng artikulo. Ang indispensability ng tungsten sa lugar na ito ay ipinaliwanag hindi lamang sa pamamagitan ng refractoriness nito, kundi pati na rin sa ductility nito.? Mula sa isang kilo ng tungsten, ang isang wire ay iguguhit na may haba 3,5 km, iyon ay, ang kilo na ito ay sapat na upang makagawa ng mga filament para sa 23,000 60-watt na mga bombilya.

Ito ay dahil sa ari-arian na ang pandaigdigang industriya ng kuryente ay kumukonsumo lamang ng halos 100 tonelada ng tungsten bawat taon. ako ATsa mga nakaraang taon ay nakakuha ng malaking praktikal na kahalagahan mga kemikal na compound tungsten. Sa partikular, ang phosphotungstic heteropolyacid ay ginagamit para sa produksyon ng mga barnis at maliwanag, light-resistant na mga pintura. Sodium tungstate na solusyonNa 2 WO 4nagbibigay sa mga tela ng paglaban sa sunog at panlaban sa tubig, at mga metal na alkaline earth, cadmium at rare earthang mga pinong elemento ay ginagamit sa paggawa ng mga laser at makinang na pintura.

BAKIT "TUNGSTEN"? Ang salitang ito ay nagmula sa Aleman.Ito ay kilala na mas maaga hindi ito tumutukoy sa metal, ngunit sa pangunahing mineral ng tungsten - wolframite. May isang pagpapalagay na ang salitang ito ay halos mapang-abuso. Sa siglo XVI-XVII. Ang "tungsten" ay itinuturing na isang mineral ng lata. (Madalas talaga siyang sumabay lata ores.) Ngunit mas kaunting lata ang natunaw mula sa mga ores na naglalaman ng lata, na parang may "nilamon." Kaya lumitaw ang pangalan, na sumasalamin sa "mga gawi ng lobo" ng tungsten, - sa German Wolf ay isang lobo, at ang sinaunang German Ramm ay ba paraiso.

WOLFRAM O TUNGSTEN? Walang kabuluhan ang paghahanap ng metal na tinatawag na "tungsten" sa kilalang chemical abstract journal ng Estados Unidos o sa mga sangguniang publikasyon sa lahat ng elemento ng kemikal ng Mellor (England) at Pascal (France). Item No.74 iba ang tawag nila dito - tungsten. Kahit isang simboloAng W (ang unang titik ng salitang Wolfram) ay naging laganap lamang sa mga nakaraang taon: kamakailan lamang, ang Tu (ang mga unang titik ng salitang tungstene) ay isinulat sa Italya at France.Bakit ganoong kalituhan? Ang mga pundasyon nito ay inilatag ng kasaysayan ng pagkatuklas ng elemento Blg. 74.B1783 Ang mga Espanyol na chemist, ang Eluard brothers, ay nag-ulat ng pagkatuklas ng isang bagong elemento.

Nabubulok ang Saxon mineral na "tungsten" na may nitric acid, nakuha nila ang "acidic earth" - isang dilaw na precipitate ng oxide ng ilang metal, natutunaw sa ammonia. Ang oksido na ito ay kasama sa orihinal na mineral kasama ng mga oksido ng bakal at mangganeso. Iminungkahi ng magkapatid na Eluard na pangalanan ang bagong elementong tungsten, at ang mineral mismo - wolframite. Kaya, sino ang nakatuklas ng tungsten? Ang magkapatid na Eluard? Oo at hindi. Oo - dahil sila ang unang nag-ulat ng pagtuklas na ito sa print. Hindi - dahil dalawang taon bago iyon - sa1781 g. - natuklasan ng sikat na Swedish scientist na si Karl Wilhelm Scheele ang eksaktong parehong "dilaw na lupa", na nagpoproseso ng isa pang mineral na may nitric acid. Tinawag lang itong "tungsten", ibig sabihin, "mabigat na bato" (sa Swedishtung - mabigat, sten - bato). Nalaman pa ni Scheele na ang "lupa" na ito ay naiiba sa katulad na molibdenum sa kulay at ilang iba pang mga katangian, at sa mineral na ito ay nauugnay sa calcium oxide. Sa karangalan ng Scheele, ang mineral tungsten ay pinalitan ng pangalan na "scheelite".Ito ay nananatiling idagdag na ang isa sa mga kapatid na si Eluard ay isang estudyante ng Scheele at sa1781 Nagtrabaho si Mr. sa kanyang laboratoryo ... Sino ang nakatuklas ng tungsten? Ang magkabilang panig ay nagpakita ng nararapat na maharlika sa bagay na ito; Hindi kailanman sinabi ni Scheele na nakatuklas ng tungsten, at hindi iginiit ng magkapatid na Eluard ang kanilang priyoridad.

NILOKO ANG PANGALAN "TUNGSTEN BRONZE". Madalas mong marinig ang tungkol sa tungsten bronzes. Ano ito ea? Sa panlabas, napakaganda nila. Ang gintong tungsten bronze ay may komposisyonNa 2 O x WO 2 x WO 3, at asul - Na 2 O x WO 2 x 4WO 3 ; purplish red at violet occupy intermediate na posisyon- ang ratio ng WO 3 hanggang WO2 sa kanila ay mas mababa sa apat, ngunit higit sa isa. Tulad ng makikita mula sa mga pormula, ang mga ito ay hindi naglalaman ng tanso, o sink, o lata, ibig sabihin, mahigpit na nagsasalita, hindi sila tanso. Ang mga ito ay hindi lahat, dahil walang purong metal na mga compound dito: parehong tungsten at oxidized. Gayunpaman, ang mga ito ay kahawig ng tanso hindi lamang sa kulay at kinang, kundi pati na rin sa katigasan, paglaban sa mga kemikal na reagents at mataas na electrical conductivity.

KULAY PEACH. Napakahirap ihanda ang pinturang ito; ito ay hindi pula at hindi pink, ngunit ang ilan intermediate na kulay at may maberde na tint. Ayon sa alamat, upang mabuksan ito, ang isa ay kailangang gumastos ng tungkol8000 mga eksperimento sa iba't ibang mga metal at mineral. Noong ika-17 siglo ang pinakamahal na mga bagay na porselana para sa emperador ng Tsina ay pininturahan ng kulay peach sa isang pabrika sa lalawigan ng Shansn. Nang matuklasan ang sikreto ng paggawa ng pintura na ito, lumabas na ito ay batay sa tungsten oxide.

PARANG FAIRY TALE. Nangyari ito sa1911 d. Isang estudyanteng nagngangalang Li ang dumating sa Lalawigan ng Yunnan mula sa Beijing. Sa paglipas ng mga araw, nawawala sa kabundukan, naghahanap siya ng kung anong uri ng bato, ayon sa kanya, lata. Ngunit wala siyang nahanap.Ang may-ari ng bahay na tinitirhan ng estudyante ay may anak na babae, si Xiao-mi. Naawa ang dalaga sa kapus-palad na naghahanap ng mga espesyal na bato at sa gabi, naghahain siya ng hapunan, nagkuwento siya ng mga simpleng kwento. Ang isa sa mga ito ay tungkol sa isang hindi pangkaraniwang hurno na ginawa mula sa maitim na bato na nahulog mula sa isang bangin patungo mismo sa likod-bahay ng kanilang bahay. Ang kalan ay naging matagumpay - regular itong nagsilbi sa mga may-ari sa loob ng maraming taon. Binigyan pa ni Xiao-mi ang estudyante ng isa sa mga batong ito - kayumanggi, run-in, mabigat, parang. Ito ay naka-out na ito ay purong wolframite ... Tungkol sa

TUNGSTEN ISOTOPES.Ang natural na tungsten ay binubuo ng limang kuwadra isotopes na may mga numero ng masa 180, 182, 183, 184 ang pinakakaraniwan nasugatan, ang bahagi nito ay 30.64%) at 186. Sa medyo maraming artificial radioactive isotopes ng elemento№ 74 halostatlo lamang ang mahalaga: tungsten-181 na may kalahating buhay na 145 araw, tungsten-185 (74.5 araw) at tungsten-187 (23.85 oras). Ang lahat ng tatlong isotopes na ito ay nabuo sa mga nuclear reactor kapag binomba ng mga neutron. natural na timpla isotopes ng tungsten.