О вольфраме и его свойствах
Об основных химических и физических свойствах вольфрама
Название вольфрам в переводе означает «волк» и «пена» или металл, «пожирающий» олово. В природе он представлен черными или желтоватыми камнями, встречающимися вместе с касситеритом (оловом). Вольфрам известный металлургам его из 16-18 века. Его содержание в тяжелой руде снижает выходную долю олова. На Урале он известный был под названием «волчец». Впервые металл назвали вольфрамом в 1574 году.
На протяжении 19 века свойства вольфрама и его соединений изучались многими учеными. Их исследования поспособствовали значительному расширению области применения этого металла. На сегодняшний день характеристики вольфрама хорошо известны. Он нашел свое применение во многих отраслях, в частности, и в народном хозяйстве. Вольфрам не является редким, ведь его содержание в земной коре лишь немного уступает количеству таких металлов как цинк, свинец, хром и другие нередкие.
Вольфрам занимает место в шестой группе и пятом периоде периодической системы Д.И. Менделеева. Входит он в подгруппу хрома. Валентность металла достаточно высокая переменная, за счет расположения электронов в нем. Благодаря такому свойству вольфрам присутствует в большинстве соединений, как кислородсодержащий анион.
Вольфрам обладает высокой тугоплавкостью. Также он относится к самым тяжелым металлам. Значение плотности вольфрама составляет 19,3 г/см3. Цвет чистого металлического металла подобен платине и может быть белым или серебристо-белым.
Воздух не оказывает на вольфрам никакого воздействия, однако при повышенной влажности его поверхность подвергается медленному окислению. При 700 °C данный металл вступает в реакцию с водой, в результате чего получается двуокись вольфрама и водород. Кислоты не оказывают воздействия на вольфрам, его поверхность окисляется концентрированной азотной кислотой и царской водкой. Растворителем этого металла является смесь азотной и фтористоводородной кислот.
Металлический вольфрам растворяется в растворе с высоким содержанием щавелевой кислоты в присутствии пергидроля. При протекании реакции образовывается комплексное соединение вольфрама и щавелевой кислоты.
Кипит вольфрам при 5800°K. Характеристика упругости изменяется при нагреве – становится выше.
Щелочные растворы не оказывают никакого воздействия на вольфрам, но при присутствии окислителей, таких как перекись водорода и персульфат аммония, металл вступает в реакцию с аммиаком. Выходной материал – соль вольфрамовой кислоты. При присутствии окислителей наблюдается сплавление металлического вольфрама с щелочами или содой. В ходе реакции получается, как и в предыдущем случае, соль вольфрамовой кислоты.
Особенности трехокиси вольфрама или вольфрамового ангидрида
Вольфрамовым ангидридом принято называть конечный продукт, полученный при переработке вольфрамового сырья. Он желтого цвета, в процессе нагревания становится оранжевым. Представлена трехокись вольфрама в виде порошка. При температуре 1357°C упругость паров данного металла достигает 1 атм. Но заметное повышение характеристики наблюдается при более низких температурах, поэтому не рекомендуется получать вольфрамовый ангидрид способом прокаливания вольфрамовой кислоты выше, чем при 800-850°C. Что способствует уменьшению потерь.
При необходимости определения количества вольфрама в вольфрамовой кислоте, прокаливают её при температуре 750-800°C.
Вольфрамовый ангидрид практически не растворяется в кислотах и воде.
Особенности низших окислов вольфрама
К этой группе относятся «синие» окислы, исследования состава которых до сих пор вызывают значительный интерес и становятся предметом многих работ ученых. Условно указывается, что валентность такого металла – 5, но на самом деле это не так, ведь он в действительности имеет более сложную структуру.
На сегодняшний день принято считать, что из вольфрама образуются промежуточные окислы или твердые растворы. Также, в некоторых случаях, они рассматриваются как вольфрамо-вольфраматы, т.е. как вольфрамовая соль вольфрамовой кислоты. «Синие» окислы получают путем воздействия на раствор или соединения вольфрама в сухом виде восстановителями.
Образование «синих» окислов – это характерная для вольфрама реакция, об их присутствии свидетельствует посинение раствора вольфрамата или зеленый оттенок трехокиси вольфрама. Восстановление шестивалентного вольфрама проводится растворами хлористого олова, фосфористой кислоты, двухвалентного хрома, трехвалентного титана, а также металлами, потенциал которых более отрицательный.
Особенности перекисных соединений вольфрама
К перекисным соединениям относятся: надвольфраматы, первольфраматы или пероксидыи вольфрама. Образуются они в ходе реакций вольфрама и перекиси водорода. Первольфрамат изучен более 60 лет тому назад, он хорошо растворяется в воде. Цвет материала желтый. Он обладает высокой устойчивостью в водных растворах при низких температурах, при этом устанавливается равновесное состояние между первольфраматом и перекисью водорода. С помощью первольфрамата можно получить свободный йод посредством окисления йодистого калия. Также ним окисляются спирт и альдегид.
В 1951 учеными был получен первольфрамат белого цвета. Образуется такое вещество из материала желтого цвета в результате его хранения при повышенной влажности в течение 24-48 часов. Распад белого первольфрамата проходит при температуре 60-70°C, при этом наблюдается слабая вспышка, в результате чего в среду отдаются излишки кислорода. С водой он взаимодействует аналогично желтому предшественнику.
Особенности соединений вольфрама с галогенами
Известны различные соединения вольфрама с галогенами. Значимыми среди них являются хлориды. Получают его посредством нагрева до 500 °C металлического вольфрама с хлором. Для шестихлористого вольфрама характерна форма в виде кристаллов синевато-черного цвета с фиолетовым оттенком.
Хлорид вольфрама получают из различных соединений вольфрама. В качестве хлорирующего агента используется не только газообразный хлор, но и различные соединения хлора, такие как хлористый водород, фосген, пятихлористый фосфор, сера и.др. Хлористый вольфрам и хлорокись вольфрама при реакции с водой образуют вольфрамовую кислоту. Хлориды и оксихлориды вольфрама легко получают при относительно низких температурах, что используется при проведении анализа вольфрама.
Особенности соединений вольфрама с серой
Дисульфид вольфрама представлен в виде темно-серого кристаллического порошка, удельный вес которого 7,5 г/см3. С водой он в реакцию не вступает, растворяется в расплавленных щелочах, в смеси азотной и плавиковой кислот. В природе встречается очень редко.
Шестивалентный сульфид вольфрама, или трисульфид получают посредством нагрева сульфосолей вольфрама в парах серы или косвенно, в процессе подкисления раствора. Сырье для производства образуется путем пропускания сероводорода через раствор вольфрамата, который может быть нейтральным или щелочным. Сульфосоли вольфрама хорошо растворяются в воде. Трисульфид вольфрама, наоборот не взаимодействует с ней. Для растворения данного вещества используют растворы щелочей и сернистых щелочей. При взаимодействии с водой трисульфид вольфрама способен образовывать коллоидные растворы. При нагревании шестивалентного сульфида вольфрама в закрытой среде, от него отщепляется сера и трисульфид становится дисульфидом.
Область применения вольфрама
Достаточно долго вольфрам вовсе не использовался. Его начали активно применять после промышленной революции. Более того, этот металл стал незаменимым. В электротехнической промышленности из вольфрама производят нити ламп накаливания. В медицине из его различных концентраций изготавливают рентгеновские трубки. Востребован металл и сплавы на его основе в атомной промышленности. Из вольфрама производят специальные контейнеры, которые защищают от радиоактивного излучения, при этом толщина экрана требуется меньше, чем в аналогичных конструкциях из свинца.
О приобретении вольфрама
Купить вольфрам как розничными, так и оптовыми партиями можно, обратившись в компанию «Метаторг». Цены вас приятно удивят. Качество продукции высокое и обеспечивается за счет использования проверенного сырья и производства металлопроката на современном зарубежном оборудовании. Вольфрам изготавливается в соответствии с международными сертификатами качества ISO, отечественными ГОСТ и ТУ.
Компания «Метаторг» реализует со склада: вольфрамовую проволоку, вольфрамовый пруток, вольфрамовый порошок, вольфрамовые электроды, вольфрамовый штабик, вольфрамовый лист, таких марок как: ВА, ВЧ, ВРН, ВТ, ВИ, ВЛ, В-МП, ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3, ЭВЧ, ЭВТ-15, СВИ.
