Wolframoxid betragtes som et af de mest ildfaste i denne klasse af uorganiske stoffer. For at karakterisere metallet, lad os analysere selve metallets kvaliteter.
Funktioner af wolfram
For at forstå den praktiske betydning af wolframoxid bemærker vi, at selve metallet har elektrisk modstand, en lineær udvidelseskoefficient og et højt smeltepunkt.
Ren wolfram har høj duktilitet. Metallet vil kun opløses i syre, når det opvarmes til en temperatur på 5000 oC. Det reagerer med kulstof og danner wolframcarbid som et reaktionsprodukt. Den resulterende samling er meget holdbar.
Det mest almindelige wolframoxid er wolframanhydrid. Den største fordel ved den kemiske forbindelse er evnen til at reducere pulver til metal og danne lavere oxider som biprodukter.
Metalet er kendetegnet ved høj densitet, skørhed og evnen til at danne wolframoxid ved lave temperaturer.
Wolframlegeringer
Forskere identificerer enkeltfasede typer legeringer, som omfatterder er et eller flere elementer. Den mest kendte forbindelse af wolfram med molybdæn. Legering af legeringen med molybdæn øger trækstyrken af wolfram.
Enfasede legeringer er forbindelser: wolfram - zirconium, wolfram - hafnium, wolfram - niobium. Rhenium giver maksimal plasticitet til wolfram. Dens tilføjelse påvirker ikke ydeevnen af ildfast metal.
Få metal
Det er umuligt at opnå legeringer af ildfast wolfram på traditionel vis: når metallet når smeltepunktet, går metallet øjeblikkeligt over i en gasform. Den vigtigste mulighed for at opnå rent metal er elektrolyse. I industrielle mængder bruges pulvermetallurgi til at opnå wolframlegeringer. For at gøre dette skal du skabe specielle teknologiske forhold ved hjælp af vakuum.
At være i naturen
Wolframoxid, hvis formel er WO3, kaldes den højeste forbindelse. Det forekommer ikke i naturen i sin rene form, men er en del af wolframmalme. Processen med udvinding og forarbejdning af ildfast metal involverer flere trin.
Højere wolframoxid er isoleret fra malmmassen. Derefter beriges forbindelsen, og efter forarbejdning isoleres rent metal.
I processen med at lave tynd wolframtråd, skal man sørge for fuldstændig at fjerne urenheder. Ellers vil specifikationerne for det færdige produkt blive væsentligt reduceret.
Brugssfærer for wolfram
Hvordan genopretter jeg wolframoxid? Hydrogen, der interagerer med denne forbindelse, hjælper med at opnå et rent metal. Det er essentielt i fremstillingen af filamenter, røntgenrør, varmeapparater og vakuumovnsskærme, som er designet til brug ved høje temperaturer.
Stål, hvor wolfram er et legeringselement, har høje styrkeegenskaber. Produkter fremstillet af en sådan legering bruges til fremstilling af medicinske instrumenter, skæreplader til boring af brønde. Den største fordel ved forbindelsen er modstand mod mekanisk deformation.
Sandsynligheden for, at der opstår revner og skår under driften af færdige produkter er ret lav. Den mest populære stålkvalitet, som inkluderer wolfram, anses for at vinde.
Skrottet af dette sjældne metal bruges til at fremstille katalysatorer af høj kvalitet, alle slags maling, specielle pigmenter osv. I den moderne atomindustri er wolfram-digler og beholdere til radioaktivt affald meget brugt.
Ildfasthed af metal spiller en særlig rolle ved buesvejsning. Da wolfram i sin rene form betragtes som et ret sjældent metal, udføres proceduren for berigelse og forarbejdning af wolframmalm for at opnå det. I sin rene form har den en lysegrå farve med en karakteristisk metallisk glans. Standard wolframlegeringer, kaldet stellitter, omfatter også kobolt og krom. Hovedbestanddelen i sådanne forbindelser er kobolt. Legeringerefterspurgt inden for maskinteknik.
Wolframoxider
Hvad er egenskaberne ved wolframoxid (6), hvis formel er WO3? Metallet er i stand til at udvise forskellige grader af oxidation: den maksimale stabilitet har muligheder med metalvalens (4) og (6). Den første forbindelse af typen WO2 tilhører sure oxider og har følgende egenskaber: højt smeltepunkt og speciel massefylde. Denne kemiske forbindelse er næsten uopløselig i vand, men ved opvarmning kan den opløses i syrer og baser. I den kemiske industri bruges det som katalysator i nogle reaktioner. For eksempel bruges forbindelsen WO2 til fremstilling af keramiske produkter.
Wolframoxid med en valens (6) udviser også karakteristiske sure egenskaber. Denne forbindelse reagerer med alkalier, men er ikke i stand til at opløses i vand. Da forbindelsen har et højt smeltepunkt, bruges den kun som accelerator for kemiske processer.
Konklusion
I løbet af uorganisk kemi lægges der særlig vægt på studiet af oxider, analysen af deres egenskaber og de særlige forhold ved deres anvendelse i industrien. Ved den afsluttende eksamen tilbydes elever i niende klasse f.eks. opgaven med følgende indhold: "Lav formler for oxider af kobber, jern, wolfram, og bestem også deres grundlæggende kemiske egenskaber."
For at kunne klare opgaven med succes er det nødvendigt at have en ide om oxidernes egenskaber. Som sådanoverveje binære forbindelser, hvor det andet grundstof er oxygen. Alle oxider klassificeres norm alt i tre grupper: basiske, sure, amfotere.
Jern og kobber er elementer i en sekundær undergruppe, derfor er de i stand til at udvise variable valenser. For kobber kan der kun skrives to varianter af oxider, der udviser grundlæggende egenskaber - Cu2O og CuO.
Jern er ikke placeret i hovedundergruppen af kemiske grundstoffer, derfor finder oxidationstilstande +2 og +3 sted. I disse tilfælde dannes oxider af følgende typer - FeO og Fe2O3.
Wolfram i binære forbindelser med oxygen i udviser oftest valenser (4) og (6). Begge oxider af dette metal udviser sure egenskaber, så de bruges i industrien som kemiske procesacceleratorer.
Hovedformålet med alle wolframoxider er at isolere rent metal fra dem, som er efterspurgt i den kemiske og metallurgiske industri.
