Tungsten - ምንድን ነው? የ tungsten የኦክሳይድ ሁኔታ. የ tungsten መተግበሪያዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

Tungsten የኬሚካል ንጥረ ነገር ሲሆን አቶሚክ ቁጥሩ 74 ነው።ይህ ሄቪ ሜታል ከብረት-ግራጫ እስከ ነጭ ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው ሲሆን ይህም በቀላሉ በብዙ ጉዳዮች ላይ የማይተካ ያደርገዋል። የማቅለጫ ነጥቡ ከማንኛውም ብረት ከፍ ያለ ነው ፣ እና ስለሆነም በብርሃን አምፖሎች እና በኤሌክትሪክ ምድጃዎች ውስጥ እንደ ማሞቂያ ንጥረ ነገሮች (ለምሳሌ ፣ ዚርኮኒየም-ቱንግስተን ቅይጥ) እንደ ክሮች ያገለግላል። የንጥሉ ኬሚስትሪ እንደ ማነቃቂያ ጥቅም ላይ እንዲውል ያስችለዋል. ልዩ ጥንካሬው በ "ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ብረቶች" ውስጥ ለመጠቀም ተስማሚ ያደርገዋል, ይህም ቁሳቁሶች ከካርቦን ብረቶች በበለጠ ፍጥነት እንዲቆራረጡ እና ከፍተኛ ሙቀት ባለው ውህዶች ውስጥ. ቱንግስተን ካርቦዳይድ፣ ከካርቦን ጋር ያለው የንጥረ ነገር ውህድ፣ ከሚታወቁት በጣም ጠንከር ያሉ ንጥረ ነገሮች አንዱ ሲሆን ወፍጮ እና ማዞሪያ መሳሪያዎችን ለመስራት ያገለግላል። ካልሲየም እና ማግኒዚየም tungstates በፍሎረሰንት መብራቶች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ እና tungsten oxides በቀለም እና በሴራሚክ ግላይዝ ላይ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የግኝት ታሪክ

የዚህ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር መኖር ለመጀመሪያ ጊዜ የተጠቆመው በ1779 በፒተር ዎልፍ ሲሆን ማዕድን ቮልፍራማይትን ሲመረምር ወደአዲስ ንጥረ ነገር መያዝ አለበት የሚለው መደምደሚያ. በ 1781 ካርል ዊልሄልም ሼል አዲስ አሲድ ከ tungstenite ሊገኝ እንደሚችል አረጋግጧል. ሼል እና ቶርበርን በርግማን ቱንግስተኒክ አሲድ የተባለውን አሲድ በመቀነስ አዲስ ብረት የማግኘት እድልን ለማጤን ሐሳብ አቅርበዋል። በ1783፣ ሆሴ እና ፋውስቶ ኤልጊየር የተባሉ ሁለት ወንድማማቾች በዎልፍራማይት ውስጥ ከ tungsthenic አሲድ ጋር ተመሳሳይ የሆነ አሲድ አግኝተዋል። በዚሁ አመት ወንድማማቾች ቱንግስተንን በከሰል በመጠቀም ማግለል ቻሉ።

በሁለተኛው የአለም ጦርነት ወቅት ይህ ኬሚካላዊ አካል ትልቅ ሚና ተጫውቷል። የብረቱ ከፍተኛ የሙቀት መጠን መቋቋም፣ እንዲሁም የአይዞዎቹ ከፍተኛ ጥንካሬ ቱንግስተን ለወታደራዊ ኢንዱስትሪው በጣም አስፈላጊው ጥሬ ዕቃ አድርጎታል። ተዋጊዎቹ ፖርቹጋል በአውሮፓ ውስጥ የቮልፍራማይት ዋና ምንጭ መሆኗ ላይ ጫና ፈጥረዋል።

በተፈጥሮ ውስጥ መሆን

በተፈጥሮ ውስጥ ኤለመንቱ በ wolframite (FeWO₄/MnWO₄)፣ scheelite (CaWO_{4) ውስጥ ይከሰታል።)፣ ferberite እና hübnerite። የእነዚህ ማዕድናት ጠቃሚ ክምችቶች በአሜሪካ ውስጥ በካሊፎርኒያ እና ኮሎራዶ, በቦሊቪያ, ቻይና, ደቡብ ኮሪያ, ሩሲያ እና ፖርቱጋል ውስጥ ይገኛሉ. 75% የሚሆነው የአለም የተንግስተን ምርት በቻይና ውስጥ ያተኮረ ነው። ብረቱ የሚገኘው ኦክሳይድን በሃይድሮጅን ወይም በካርቦን በመቀነስ ነው።}

የዓለም ክምችት 7 ሚሊዮን ቶን ይገመታል::ከዚህ ውስጥ 30% የሚሆነው የቮልፍራማይት ተቀማጭ እና 70% የሼኤልት ክምችት እንደሆነ ይገመታል:: በአሁኑ ጊዜ እድገታቸው በኢኮኖሚ አዋጭ አይደለም. አሁን ባለው የፍጆታ ደረጃ, እነዚህ ክምችቶች የሚቆዩት 140 ዓመታት ብቻ ነው. ሌላ ጠቃሚ ምንጭቱንግስተን የቆሻሻ ብረት መልሶ ጥቅም ላይ ማዋል ነው።

ቁልፍ ባህሪያት

Tungsten እንደ መሸጋገሪያ ብረት የሚመደብ ኬሚካላዊ ንጥረ ነገር ነው። የሱ ምልክት ከላቲን ዎልፍራሚየም የመጣ ነው። በፔሪዲክ ሠንጠረዥ ውስጥ፣ በቡድን VI በታንታለም እና በሬኒየም መካከል አለ።

በጥሩ መልክ፣ tungsten በቀለም ከአረብ ብረት ግራጫ እስከ ፒውተር ነጭ የሚደርስ ጠንካራ ቁሳቁስ ነው። ከቆሻሻዎች ጋር, ብረቱ ተሰባሪ እና ለመስራት አስቸጋሪ ይሆናል, ነገር ግን ከሌሉ, ከዚያም በሃክሶው ሊቆረጥ ይችላል. በተጨማሪም፣ ሊፈጠር፣ ሊጠቀለል እና ሊሳል ይችላል።

Tungsten የኬሚካል ንጥረ ነገር ሲሆን የማቅለጫው ነጥብ ከሁሉም ብረቶች (3422 ° ሴ) ከፍተኛ ነው። በተጨማሪም ዝቅተኛው የእንፋሎት ግፊት አለው. በተጨማሪም በ T> 1650 ° ሴ ከፍተኛው የመሸከም አቅም አለው። ኤለመንቱ ከዝገት ጋር በጣም የሚቋቋም እና በማዕድን አሲዶች በትንሹ ይጠቃል። ከአየር ጋር ንክኪ በሚፈጠርበት ጊዜ የመከላከያ ኦክሳይድ ሽፋን በብረት ወለል ላይ ይሠራል, ነገር ግን ቱንግስተን በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ሙሉ በሙሉ ኦክሳይድ ነው. በትንሽ መጠን ወደ ብረት ሲጨመር ጥንካሬው በከፍተኛ ደረጃ ይጨምራል።

ኢሶቶፕስ

በተፈጥሮ ውስጥ ቱንግስተን ከአምስት ራዲዮአክቲቭ አይሶቶፖች የተሰራ ነው ነገርግን ረጅም ግማሽ ህይወት ስላላቸው የተረጋጋ ሊባሉ ይችላሉ። ሁሉም ወደ hafnium-72 በአልፋ ቅንጣቶች (ከሄሊየም-4 ኒውክሊየስ ጋር የሚዛመድ) በመልቀቃቸው ይበሰብሳሉ። የአልፋ መበስበስ በ¹⁸⁰W ውስጥ ብቻ ነው የሚታየው፣ ከእነዚህ ውስጥ በጣም ቀላል እና ያልተለመደውisotopes. በአማካይ ሁለት የአልፋ መበስበስ በ 1 ግራም የተፈጥሮ ቱንግስተን በአመት ይከሰታሉ ¹⁸⁰W.

በተጨማሪ 27 ሰው ሰራሽ ራዲዮአክቲቭ አይዞቶፕ የተንግስተን ተገልጿል:: ከእነዚህ ውስጥ በጣም የተረጋጋው ¹⁸¹ዋ ግማሽ ህይወት ያለው 121.2 ቀናት፣ ¹⁸⁵W (75.1 ቀናት)፣ ^{188 ነው።} W (69፣ 4 ቀናት) እና ¹⁷⁸ዋ (21፣ 6 ቀናት)። ሁሉም ሌሎች አርቲፊሻል አይሶቶፖች የግማሽ ህይወት ከአንድ ቀን ያነሰ ነው, እና አብዛኛዎቹ ከ 8 ደቂቃዎች ያነሱ ናቸው. ቱንግስተን እንዲሁ አራት "የሚታታብ" ግዛቶች አሉት፣ ከነሱም በጣም የተረጋጋው ^179mW (6.4 ደቂቃ) ነው።

ነው።

ግንኙነቶች

በኬሚካል ውህዶች ውስጥ፣ tungsten oxidation ሁኔታ ከ +2 ወደ +6 ይቀየራል፣ ከእነዚህም ውስጥ +6 በጣም የተለመደ ነው። ኤለመንቱ በተለምዶ ከኦክስጅን ጋር በመተሳሰር ቢጫ ትሪኦክሳይድ (WO₃) ይፈጥራል፣ እሱም በውሃ አልካላይን መፍትሄዎች እንደ tungstate ions ይሟሟል (WO₄₂₋)።

መተግበሪያ

የተንግስተን በጣም ከፍተኛ የማቅለጫ ነጥብ ስላለው እና ductile (ወደ ሽቦ መሳል ስለሚችል) እንደ አምፖል አምፖሎች እና የቫኩም መብራቶች እንዲሁም በኤሌክትሪክ ምድጃዎች ማሞቂያ ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል። በተጨማሪም ቁሱ በጣም ከባድ ሁኔታዎችን ይቋቋማል. ከሚታወቁት አፕሊኬሽኖቹ አንዱ በጋዝ የሚከለል የተንግስተን አርክ ብየዳ ነው።

በተለየ መልኩ ከባድ፣ tungsten ለከባድ የጦር መሳሪያ ቅይጥ ተስማሚ አካል ነው። ከፍተኛ ጥንካሬ በ kettlebells ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል ፣ለጀልባዎች ቆጣሪ ክብደት እና ባላስት ቀበሌዎች እንዲሁም በዳርት ውስጥ (80-97%)። ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ብረት, ከካርቦን ብረት ይልቅ በከፍተኛ ፍጥነት ቁሳቁሶችን መቁረጥ ይችላል, እስከ 18% የሚሆነውን ንጥረ ነገር ይይዛል. ተርባይን ቢላዎች፣ የሚለብሱ ክፍሎች እና ሽፋኖች ቱንግስተንን የያዙ “ሱፐርሎይ”ን ይጠቀማሉ። እነዚህ ከፍ ባለ የሙቀት መጠን የሚሰሩ ሙቀትን የሚቋቋሙ፣ ከፍተኛ የመቋቋም ችሎታ ያላቸው ውህዶች ናቸው።

የኬሚካል ኤለመንቱ የሙቀት መስፋፋት ከቦሮሲሊኬት መስታወት ጋር ስለሚመሳሰል ከብርጭቆ ወደ ብረት ማኅተሞች ለመሥራት ያገለግላል። በጥይት እና በጥይት ለመተካት ቱንግስተንን የያዙ ውህዶች በጣም ጥሩ ምትክ ናቸው። ከኒኬል ፣ ከብረት ወይም ከኮባልት ጋር በተያያዙ ውህዶች ውስጥ ተፅእኖ ያላቸው ፕሮጄክቶች ከእሱ የተሠሩ ናቸው። እንደ ጥይት፣ የእንቅስቃሴ ኃይሉ ኢላማን ለመምታት ይጠቅማል። በተዋሃዱ ሰርኮች ውስጥ, tungsten ወደ ትራንዚስተሮች ግንኙነት ለመፍጠር ጥቅም ላይ ይውላል. አንዳንድ የሙዚቃ መሳሪያ ገመዶች የሚሠሩት ከ tungsten ሽቦ ነው።

ግንኙነቶችን በመጠቀም

የተንግስተን ካርቦዳይድ ልዩ ጥንካሬ (W₂C፣ WC) ለመፈልፈያ እና ለመጠምዘዣ መሳሪያዎች በጣም የተለመደ ያደርገዋል። በብረታ ብረት, በማዕድን, በዘይት እና በግንባታ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ይተገበራል. ቱንግስተን ካርቦዳይድ ለጌጣጌጥ ስራም ይጠቅማል ምክንያቱም ሃይፖአለርጅኒክ ስለሆነ እና ድምቀቱን የማጣት አዝማሚያ የለውም።

Glaze የሚሠራው ከኦክሳይዶቹ ነው። Tungsten "bronze" (በኦክሳይዶች ቀለም ምክንያት ተብሎ የሚጠራው) በቀለም ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. በፍሎረሰንት ውስጥ ማግኒዥየም እና ካልሲየም tungstates ጥቅም ላይ ይውላሉመብራቶች. ክሪስታል ቶንግስት በኒውክሌር ሕክምና እና ፊዚክስ ውስጥ እንደ scintillation ጠቋሚ ሆኖ ያገለግላል። ጨው በኬሚካል እና በቆዳ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. Tungsten disulfide 500 ° ሴ መቋቋም የሚችል ከፍተኛ ሙቀት ያለው ቅባት ነው. አንዳንድ ቱንግስተንን የያዙ ውህዶች በኬሚስትሪ እንደ ማበረታቻዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ንብረቶች

የደብልዩ ዋና አካላዊ ባህሪያት የሚከተሉት ናቸው፡

• አቶሚክ ቁጥር፡ 74.
• የአቶሚክ ብዛት፡ 183፣ 85።
• የማቅለጫ ነጥብ፡ 3410°ሴ።
• የመፍላት ነጥብ፡ 5660°ሴ።
• Density፡ 19.3 ግ/ሴሜ³ በ20°ሴ።
• ኦክሲዴሽን እንዲህ ይላል፡ +2፣ +3፣ +4፣ +5፣ +6።
• ኤሌክትሮኒክ ውቅር፡ [Xe]4 ረ ¹⁴5 ደ ⁴6 ሰ ².