Lingkup, formula dan sifat tungsten

Apa itu tungsten? Sifat utama elemen ini didasarkan pada ciri struktur kimianya. Mengingat relevansi tungsten, perlu dibongkar strukturnya secara lebih rinci.

Posisi di tabel periodik

Mengingat sifat dasar tungsten, kita mulai dengan fakta bahwa ia memiliki nomor urut ke-74. Dalam kondisi normal, itu adalah logam transisi dengan warna perak-perak. Tungsten padat, memiliki kilau metalik. Ini adalah unsur yang paling tahan api, semakin besar titik lelehnya hanya memiliki karbon. ² 5p ⁶ 5d ⁴ 6s ² , E _ион (Ме => Ме ⁺ + e) = 7,98 э В. Formula elektronik: KLMN5s ² 5p ⁶ 5d ⁴ 6s ² , _ion E (Me => Me ⁺ + e) = 7,98 eV .

Sejarah asal

Nama yang tidak biasa diberikan pada logam oleh wolfram mineral. "Wolf foam" sudah dikenal sejak abad ke-16. Nama mineral yang tidak biasa ini dijelaskan dengan adanya bijih timah di dalamnya . Tungsten mengganggu timah leleh, memindahkannya ke busa dari terak. Sifat fisik tungsten apa yang menjadi dasar penerapannya yang luas di industri? Di AS, logam ini disebut "batu berat".

Pada akhir abad ke-18, Scheele, ketika mengolah mineral dengan asam nitrat, diperoleh scheelite, mendapatkan tungsten trioxide. Beberapa saat kemudian, saudara Eliar berhasil mendapatkan tungsten oxide dari wolfram Saxon. Ahli kimia inilah yang mengungkapkan sifat kimia tungsten tertentu.

Berada di alam

Adakah tungsten murni di alam? Sifat kimia logam ini menunjukkan kehadirannya di kerak bumi untuk sebagian besar dalam bentuk senyawa. Misalnya, ada campuran oksida mangan, besi, tungsten. Untuk keperluan industri, senyawa ferberit dan gubnerit dipilih. Selain tungsten, besi dan mangan hadir di dalamnya. Sifat fisik tungsten memungkinkan pemisahan logam dari mineral tungsten. Di dalamnya, konsentrasinya tidak melebihi dua persen. Di antara deposit tungsten terbesar, kami mencatat China, Amerika Serikat, Kazakhstan. Selain itu, cadangan logam yang signifikan ini telah diidentifikasi di Korea Selatan, Bolivia, Rusia, Portugal. Sifat fisik tungsten yang sangat baik menunjukkan produksi industri yang signifikan. Di dunia setiap tahunnya menghasilkan sekitar 50 ribu ton elemen tahan api ini. Eksportir utama tungsten adalah Korea Selatan, China, Austria. Di antara importir logam tahan api, pimpinan kelapa sawit adalah milik Inggris Raya, Jepang, Amerika Serikat, Jerman.

Fitur produksi

Wolfram ini diperoleh melalui tahap peralihan, yang menyiratkan isolasi tungsten trioxide dari konsentrat bijih. Selanjutnya, dikembalikan ke bubuk logam. Tahap serupa terjadi pada suhu sekitar 700 derajat celcius. Sifat fisik tungsten apa yang menjadi dasar teknologi ini? Temperatur lelehnya yang tinggi memungkinkan bubuk metalurgi serbuk menjadi sasaran kompresi, sintering dalam atmosfir hidrogen pada suhu sekitar 1.300 derajat celcius. Selanjutnya, arus listrik dilewatkan melalui tungsten yang didapat. Ketika logam dipanaskan sampai suhu 3000 derajat, bahan monolitik diamati. Dengan peleburan zona, pemurnian dan produksi logam kristal tunggal berikutnya dilakukan.

Properti

Apa karakteristik tungsten? Sifat kimianya didasarkan pada titik lebur yang tinggi. Unsur tersebut menunjukkan valensi 2 sampai 6. Yang paling stabil adalah tungsten dengan valensi enam. Logam ini ditandai dengan meningkatnya ketahanan korosi. Hal ini tidak teroksidasi di udara pada suhu kamar. Dalam oksida tungsten, ia diubah hanya bila suhu mencapai putih lutut. Dalam rangkaian elektrokimia tegangan logam, elemen ini terletak setelah hidrogen, sehingga tidak larut dalam asam hidrofluorat dan sulfat encer. Tungsten mampu larut dalam hidrogen peroksida, serta dalam campuran asam hidrofluorat dan nitrat.

Dengan adanya oksidan, logam ini mampu bereaksi dengan alkali cair. Awalnya, interaksi berlangsung cukup lambat, namun setelah mencapai suhu 400 derajat, pemanasan spontan logam diamati, yang mempercepat reaksi. Tungsten dalam campuran asam hidrofluorat dan asam nitrat membentuk asam heksafluorotungstat. Dalam jumlah maksimum di industri ini, tungsten anhydride digunakan. Tungstates memiliki kemampuan untuk membuat anion polimer. Logam ini adalah dasar bahan tahan api dalam metalurgi modern.

Aplikasi

Bagaimana tungsten karbida bisa digunakan ? Sifat senyawa ini memungkinkan untuk mengisolasi tungsten murni darinya. Daktilitas dan refraktori logam membuatnya menjadi dasar pembuatan filamen dalam berbagai perangkat pencahayaan. Selain itu, tungsten digunakan dalam tabung vakum dan kinescopes. Karena unsur ini memiliki kepadatan tinggi, maka bahan ini menjadi basis produksi paduan berat. Mereka sangat diperlukan dalam penciptaan medan melawan, core subcaliber dan pelindung baja, rotor giroskop ultra-kecepatan tinggi untuk pembuatan rudal balistik. Dalam volume besar, tungsten digunakan dalam pengelasan argon-arc sebagai elektroda. Paduan, yang mengandung tungsten dalam komposisi mereka, memiliki ketahanan panas tinggi, tahan asam, tahan terhadap deformasi mekanis. Karakteristik ini memungkinkan untuk menggunakannya untuk produksi instrumen bedah, tangki armor, mesin pesawat terbang, kontainer untuk penempatan zat radioaktif. Ini adalah tungsten yang merupakan komponen penting untuk produksi baja bermutu tinggi.

Hal ini juga digunakan dalam tungku vakum suhu tinggi dalam bentuk elemen pemanas. Dalam paduan dengan renium, termokopel dibuat darinya untuk tungku semacam itu.

Kesimpulan

Ini berkat densitas tungsten yang tinggi sehingga logam ini cocok untuk melindungi permukaan dari radiasi pengion. Peningkatan kekerasan dan refraktori logam membuat kesulitan yang signifikan dengan prosesnya. Untuk mengatasi masalah tersebut, nikel, tembaga, dan besi diperkenalkan. Daya tahan tungsten membuatnya diminati dalam pembuatan bahan struktural dalam rekayasa modern.

Hal ini diperlukan untuk penggilingan, pemutihan, pengereman, pengeboran sumur. Misalnya, pemenangnya terdiri dari tungsten carbide. Campuran ini diaplikasikan pada latihan yang digunakan untuk membuat lubang pada beton. Tungsten sulfide bertindak sebagai pelumas bersuhu tinggi. Hal ini diminati dalam produksi. Beberapa senyawa tungsten digunakan dalam bentuk pigmen dan katalis. Oleskan senyawa logam ini dan sebagai elemen paduan pada paduan dan baja berdasarkan besi. Nilai biologis tidak memiliki tungsten logam.