Вольфрам

Вольфрам — 74-й химический элемент таблицы Менделеева и самый тяжелый металл. В природе он содержится в почве в двух типах минералов, называемых шеелитом и вольфрамитом, в пропорции 1,38 частей на миллион. Его уникальные свойства делают этот металлоид очень полезным в технологической отрасли. Тогда узнайте все подробности об этом металле.

Что такое вольфрам?

Это природный элемент, очень твердый и плотный на вид, серовато-белый и блестящий. Он имеет самую высокую температуру плавления среди переходных элементов: температуру перехода из твердого состояния в жидкость составляет 3422°C. Кроме того, посредством химических процессов его можно превратить в растворимую соль, порошок и оксид вольфрама.

Символ вольфрама

W Его название отражает наиболее замечательные характеристики металлоида. Оно происходит от шведского слова «tungsten», которое переводится как «tung», что означает «тяжелый камень», и «stenostone », что означает «тяжелый камень». Шведские химики Тоберн Бергман и Карл Вильгельм изучали вольфрам и открыли новый элемент, хотя разделить его им не удалось, они назвали его вольфрамом.

С другой стороны, Вольфрам происходит из немецкого языка, и его значение не имеет большого значения. Эту фамилию дал испанец Хуан Хосе Эльхуяр, когда ему удалось выделить элемент в чистом виде из вольфрамита. Однако до сегодняшнего дня его название является причиной споров по поводу названия элемента, хотя многие считают, что обе формы должны быть официальными. На данный момент Вольфрам представляет собой металлоид.

Возможности Вольфрама

Вольфрам отличается универсальностью: его можно использовать в чистом виде или в смеси с другими элементами. Кроме того, он имеет самый низкий коэффициент теплового расширения в чистом виде среди всех металлов и обладает наибольшей устойчивостью к трению. Он также имеет другие ценные характеристики, которые описаны ниже:

  • Состояние : Твёрдое и очень твёрдое.
  • Цвет : Металл в чистом виде имеет белый и сероватый цвет, если содержит примеси.
  • Растворимость : Нерастворим в воде.
  • Токсичность : Низкая, для человека становится токсичной только в больших количествах, сильного загрязнения вольфрамом в окружающей среде не обнаружено.
  • Реакционная способность : Реагирует при высокой температуре с углеродом, серой, хлором, йодом и двуокисью углерода.
  • Структура : Центрированный кубический кристалл.
  • Состав : 74 электрона, 108 нейтронов и 74 протона.

Химические и физические свойства вольфрама

  1. Атомный номер : 74
  2. Период : 6
  3. Блок : Д
  4. Группа : 6
  5. Ковалентный радиус (Å): 146 пм.
  6. Плотность: 19 250 кг/м³
  7. Точка кипения: 5555 °С
  8. Температура плавления: 3420°C.
  9. Атомный радиус: 193
  10. Средний радиус: 135 часов
  11. Электроотрицательность: 2,36
  12. Степень окисления: 6, 5, 4, 3, 2.
  13. Первый потенциал ионизации эВ: кДж/моль
  14. Электронная конфигурация: [Xe]4f14 5d4 6s2
  15. Теплопроводность: 174 Вт/(км)
  16. Электропроводность: 18,9 × 10 6 м -1 ·Ом -1
  17. Атомная масса (г/моль): 182,84 ед.
  18. Электронов на слой: 2, 8, 18, 32, 12, 2
  19. Оксид: Слегка кислый
  20. Удельная теплоемкость: 130 Дж/(К.кг)

Происхождение вольфрама

Шведские химики Карл Вильгельм и Бергман Тоберн провели исследования вольфрама, ранее малоизвестного минерала. Они приходят к выводу, что есть новый элемент, но не могут его идентифицировать или отделить от минерала целиком.

Позже, в 1783 году, знаменитому испанскому химику Хуану Хосе Эльхуяру и его брату Фасто удалось выделить новый чистый элемент, который они назвали вольфрамом или вольфрамом. Открытие произошло в шахтах, расположенных между Чехией и Германией. В природе встречается между камнями или в смесях с некоторыми минералами.

Для чего нужен Вольфрам?

Его используют как материал для изготовления твердорежущих инструментов, требующих скорости. С тех пор этот элемент создает прочную композицию, подобную сплавам железа с железом или сталью и карбидом вольфрама. Последний заменяет алмаз при изготовлении штампов и перфораторов.

С другой стороны, кристаллы вольфрама используются в качестве защитного экрана для предотвращения различных типов излучения, таких как выбросы нейтронов и гамма-лучей. Дополнительно его используют при изготовлении следующих инструментов:

  • Сварочные электроды.
  • Катоды для электрических ламп.
  • Рентгеновские мишени.
  • Таблички для авиационных и автомобильных дистрибьюторов.
  • Электрические лампы.
  • Электронное оборудование.
  • Инструменты для стоматологов.
  • Металлические инструменты.
  • Сумасшедшие песни.

оксид вольфрама

Вольфрам дает наиболее стабильные степени окисления элемента от 2+ до 6+. Он занимает подгруппу таблицы Менделеева вместе с хромом и молибденом из-за очень схожих химических характеристик. Четыре оксида очень специфичны, плюс два карбида. С другой стороны, он образует карбонитные, силицидные, боридные, сульфидные и нитридные соединения.

Таким образом, из-за высокой коррозионной стойкости, твердости и высокой температуры плавления вольфрам используется при производстве ряда режущих инструментов и стоматологических инструментов. Он также является отличным защитником от радиации, не производя при этом высокий уровень токсичности, как свинец.