钨是元素周期表中第 74 号化学元素,也是最重的金属。它天然存在于土壤中,存在于称为白钨矿和黑钨矿的两种矿物质中,含量为 1.38 ppm。其独特的特性使这种非金属在科技行业非常有用。然后了解这种金属的所有细节。
什么是钨?
它是一种天然元素,外观非常坚硬致密,灰白色,有光泽。它是过渡元素中熔点最高的,由固态转变为液态的温度为3422℃。此外,通过化学过程,它可以转化为可溶性盐、粉末和氧化钨。
钨符号
W它的名字指的是非金属最显着的特征。它来自瑞典语“tungsten”,翻译为“tung”,意思是“重石头”, “steno Stone”,意思是“重石头”。瑞典化学家托伯恩·伯格曼和卡尔·威廉研究了钨,发现了一种新元素,虽然未能将其分离,但他们将其命名为钨。
另一方面,Wolfram 来自德语,其含义没有什么价值。这个姓氏是由西班牙人胡安·何塞·埃尔胡亚尔(Juan José Elhuyar)命名的,当时他成功地将纯态元素与黑钨矿分离出来。然而,直到今天,它的名字仍然引起了对该元素名称的争议,尽管许多人认为这两种形式都应该是官方的。目前,Wolfram 代表准金属。
Wolfram 特征
钨的特点是其多功能性,可以在纯净状态下加工或与其他元素混合加工。此外,它在纯金属状态下具有最低的热膨胀系数,并且是具有最大摩擦阻力的金属。它还具有其他有价值的规格,描述如下:
- 状况:坚固且极其坚硬。
- 颜色:纯净状态下的金属呈白色,含有杂质时呈灰色。
- 溶解性:不溶于水。
- 毒性:低,只有大量使用时才会对人体产生毒性,环境中尚未检测到钨的强烈污染。
- 反应性:在高温下与碳、硫、氯、碘和二氧化碳发生反应。
- 结构: 中心立方晶体。
- 组成:74个电子、108个中子和74个质子。
钨的化学和物理性质
- 原子序数:74
- 周期:6
- 区块:D
- 组别:6人
- 共价半径 (Å): 146 pm
- 密度: 19,250 千克/立方米
- 沸点: 5,555 ℃
- 熔点: 3,420°C
- 原子半径: 193
- 平均半径: 135h
- 电负性: 2.36
- 氧化态: 6、5、4、3、2
- 第一电离势 eV: kJ/mol
- 电子排布: [Xe]4f14 5d4 6s2
- 导热系数: 174W/(Km)
- 电导率: 18.9×10 6 m -1 ·Ω -1
- 原子质量(克/摩尔): 182.84 u
- 每层电子数: 2、8、18、32、12、2
- 氧化物:弱酸性
- 比热: 130 J/(K.kg)
钨的起源
瑞典化学家卡尔·威廉和伯格曼·托伯恩对钨这种以前鲜为人知的矿物进行了研究。他们得出的结论是存在一种新元素,但无法识别它或将其与整个矿物分离。
后来,在 1783 年,著名的西班牙化学家胡安·何塞·埃尔胡亚尔 (Juan José Elhuyar) 和他的兄弟法斯托 (Fasto) 成功提取了新的纯元素,他们称之为钨 (Wolfram) 或钨 (Tungsten)。这一发现发生在位于捷克共和国和德国之间的矿井中。它存在于自然界的岩石之间或与某些矿物质的混合物中。
沃尔夫拉姆有什么用?
它被用作制造需要速度的硬切削工具的材料。从那时起,这种元素就形成了一种坚固的成分,如铁或钢和碳化钨的铁合金。后者在模具和穿孔器的制造中取代了金刚石。
另一方面,钨晶体被用作防护罩,以防止不同类型的辐射,例如中子发射和伽马射线。此外,它还用于制造以下工具:
- 焊条。
- 功率管的阴极。
- X 射线目标。
- 飞机和汽车经销商的板材。
- 电灯。
- 电子设备。
- 牙医的仪器。
- 金属工具。
- 疯狂的歌曲。
氧化钨
钨产生 2+ 至 6+ 之间最稳定的元素氧化态。由于化学特性非常相似,它与铬和钼属于元素周期表的子族。这四种氧化物非常特殊,再加上两种碳化物。另一方面,它形成碳酸盐、硅化物、硼化物、硫化物和氮化物化合物。
综上所述,由于钨具有较高的耐腐蚀性、硬度和高熔点,用于制造一系列切削工具和牙科器械。它也是一种极好的辐射保护剂,不会像铅那样产生高水平的毒性。