Вольфра́м/Wolframium (W)
Атомный номер	74
Внешний вид	Тугоплавкий прочный металл, стального цвета или белый
Свойства атома
Атомная масса (молярная масса)	183,84 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома	141 пм
Энергия ионизации (первый электрон)	769,7 (7,98) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация	[Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²
Химические свойства
Ковалентный радиус	130 пм
Радиус иона	(+6e) 62 (+4e) 70 пм
Электроотрицательность (по Полингу)	1,7
Электродный потенциал	W ← W³⁺ 0,11 В W ← W⁶⁺ 0,68 В
Степени окисления	6, 5, 4, 3, 2, 0
Термодинамические свойства
Плотность	19,3 г/см³
Удельная теплоёмкость	0,133 Дж/(K·моль)
Теплопроводность	173 Вт/(м·K)
Температура плавления	3680 K
Теплота плавления	(35) кДж/моль
Температура кипения	5930 K
Теплота испарения	824 кДж/моль
Молярный объём	9,53 см³/моль
Кристаллическая решётка
Структура решётки	кубическая объёмноцентрированая
Период решётки	3,160 Å
Отношение c/a	n/a
Температура Дебая	310,00 K

Вольфра́м — химический элемент с атомным номером 74 в периодической системе, обозначается символом W (лат. Wolframium), твёрдый серый переходный металл. Главное применение — как основа тугоплавких материалов в металлургии. Крайне тугоплавок, при стандартных условиях химически стоек.

История и происхождение названия[]

В 14-16 веках немецкие металлурги при выплавке олова сталкивались с тем, что в ряде случаев при прокаливании оловянной руды с углем большая часть олова оказывается в составе пенистого шлака. Позднее это было объяснено присутствием в оловянной руде SnO₂ (касситерите), примеси вольфрамита OsO₄(Fe,Mn)WO₄. Оксид вольфрама WO₃ впервые был выделен в 1781 шведским исследователем К. Шееле. Металлический вольфрам был получен через несколько лет испанскими химиками — братьями д'Элуяр....

Название Wolframium перешло на элемент с минералавольфрамит, известного ещё вXVI в. под названием «волчья пена» — «Spuma lupi» на латыни, или «Wolf Rahm» по-немецки. Название было связано с тем, что вольфрам, сопровождая оловянные руды, мешал выплавкеолова, переводя его в пену шлаков («пожирает олово как волк овцу»).

В настоящее время вСША, Великобритании иФранциидля вольфрама используют название «tungsten» (швед.tung sten - «тяжелый камень»).

Нахождение в природе[]

Вольфрам мало распространён в природе, содержание в земной коре 1,3·10⁻⁴% по массе. Основные минералы — природные вольфраматы вольфрамит (Fe, Mn)WO₄ и шеелит СaWO₄, который первоначально и назывался тунгстен.

Получение[]

Месторождения вольфрама найдены в Боливии, Китае (который обеспечивает 75% мирового производства вольфрама), Португалии, России, США и Южной Корее.

Процесс получения вольфрама проходит через стадию выделения триоксида WO₃ из рудных концентратов и последующем восстановлении до металлического порошка водородом при температуре ок. 700°C. Из-за высокой температуры плавления вольфрама для получения компактной формы используются методы порошковой металлургии: полученный порошок прессуют, спекают в атмосфере водорода при температуре 1200 — 1300°C, затем пропускают через него электрический ток. Металл нагревается до 3000°C, при этом происходит спекание в монолитный материал. Для последующей очистки и получения монокристаллической формы используется зонная плавка.

Физические свойства[]

Вольфрам — светло-серый металл, имеющий самые высокие температуры плавления и кипения.

Некоторые физические свойства приведены в таблице (см. выше).

Химические свойства[]

В атмосфере сухого воздуха вольфрам устойчив до 400°C, при дальнейшем нагревании образуется оксид WO₃.

При комнатной температуре реагирует только со фтором. Взаимодействуя со фтором при 300-400°C, вольфрам образует WF₆.

Существуют также образующиеся при нагревании высшие хлорид (WCl₆) и бромид (WBr₆) вольфрама.

Получены устойчивые галогениды WHal₅. Устойчивые иодиды в степенях окисления +5 и +6 не получены.

Оксигалогениды WOHal₄ (Hal = F, Cl, Br) получают взаимодействием вольфрама с галогеном при нагревании в присутствии паров воды:

W + H₂O + 3Cl₂ → WOCl₄ + 2HCl.

При взаимодействии вольфрама с пара́ми серы или с сероводородом H₂S при температуре 400°C образуется дисульфид WS₂, так же получают диселенид WSe₂. Нагревая вольфрам в присутствии азота при температуре 1400-1500°C, получают нитрид вольфрама WN₂. Синтезированы карбид вольфрама WC и существующий только при высоких температурах карбид W₂C, дисилицид WSi₂ и пентаборид вольфрама W₂B₅.

Вольфрам не реагирует с минеральными кислотами. Для перевода его в раствор используют смесь азотной HNO₃ и плавиковой HF кислот или электрохимические процессы.

Оксид вольфрама WO₃ обладает кислотными свойствами. Ему отвечает слабая нерастворимая вольфрамовая кислота, WO₃·H₂O (H₂WO₄). Её соли — вольфраматы (Na₂WO₄, CaWO₄, CdWO₄). Известны высокомолекулярные поливольфраматы (изополивольфраматы, гетерополивольфраматы), анионы которых содержат связанные между собой группировки WO₃.

Применение[]

Металлический вольфрам[]

Тугоплавкость и пластичность вольфрама делают его незаменимым для нитей накаливания в осветительных приборах, а также в кинескопах и других вакуумных трубках.
Благодаря высокой плотности вольфрам используется для противовесов, артиллерийских снарядов, пуль и сверхскоростных роторов гироскопов для стабилизации полёта баллистических ракет (до 180 тыс. об/мин).
Вольфрам используют в качестве электродов для аргоно-дуговой сварки.

Соединения вольфрама[]

Для механической обработки металлов и неметаллических конструкционных материалов в машиностроении (точение, фрезерование, строгание, долбление), бурения скважин, в горнодобывающей промышленности широко используются твёрдые сплавы и композитные материалы на основе карбида вольфрама (например, победит, состоящий из кристаллов WC в кобальтовой матрице; широко применяемые в России марки — ВК2, ВК4, ВК6, ВК8, ВК15, ВК25, Т5К10, Т15К6, Т30К4), а также смесей карбида вольфрама, карбида титана, карбида тантала (марки ТТ для особо тяжёлых условий обработки, например, долбление и строгание поковок из жаропрочных сталей и перфораторное ударно-поворотное бурение крепкого материала).

Сульфид вольфрама WS₂ применяется как высокотемпературная (до 500 °C) смазка.

Трехокись вольфрама находит применение для производства твердого электролита высокотемпературных топливных элементов.

Некоторые соединения вольфрама применяются как катализаторы и пигменты.

Монокристаллы вольфраматов (вольфраматы свинца, кадмия, кальция) используются как сцинтилляционные детекторы рентгеновского излучения и других ионизирующих излучений в ядерной физике и ядерной медицине.

Дителлурид вольфрама WTe₂ применяется для преобразования тепловой энергии в электрическую (термо-ЭДС около 57 мкВ/К).

Другие сферы применения[]

Искусственный радионуклид ¹⁸⁵W используется в качестве радиоактивной метки при исследованиях вещества. Стабильный ¹⁸⁴W применяется как компонент сплавов с ураном-235, применяемых в твердофазных ядерных ракетных двигателях, поскольку это единственный из распространённых изотопов вольфрама, имеющий низкое сечение захвата тепловых нейтронов (около 2 барн).

Рынок вольфрама[]

Цены на металлический вольфрам в штабиках чистотой 99% в 2006 году составили в среднем 45—50 долларов США за килограмм.

Биологическая роль[]

Вольфрам не играет биологической роли. Пыль вольфрама, как и большинство металлических пылей, раздражает органы дыхания.

Изотопы[]

Природный вольфрам состоит из пяти изотопов (¹⁸⁰W, ¹⁸²W, ¹⁸³W, ¹⁸⁴W и ¹⁸⁶W). Искусственно созданы и идентифицированы ещё 27 радионуклидов. В 2003 открыта чрезвычайно слабая радиоактивность природного вольфрама (примерно два распада на грамм элемента в год), обусловленная α-активностью ¹⁸⁰W, имеющего период полураспада 1,8×10¹⁸ лет.

Ссылки[]

**Периодическая система элементов**
H																	He
Li	Be											B	C	N	O	F	Ne
Na	Mg											Al	Si	P	S	Cl	Ar
K	Ca	Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
Rb	Sr	Y	Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
Cs	Ba	*	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
Fr	Ra	**	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Uub	Uut	Uuq	Uup	Uuh	Uus	Uuo

	*	La	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu
	**	Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr

ar:تنجستن az:Volfram bs:Volfram ca:Tungstè co:Tungstenu cs:Wolfram da:Wolfram de:Wolfram en:Tungsten eo:Volframo es:Wolframio et:Volfram fa:تنگستن fi:Volframi fr:Tungstène he:טונגסטן hr:Volfram hu:Volfrám hy:Վոլֆրամ id:Wolfram io:Wolframo is:Volfram it:Tungsteno ja:タングステン jbo:jarjinme ko:텅스텐 ku:Tûngsten la:Wolframium lb:Wolfram lt:Volframas lv:Volframs nds:Wolfram nl:Wolfraam nn:Wolfram no:Wolfram pl:Wolfram pt:Tungstênio ro:Wolfram (element) sh:Volfram simple:Tungsten sk:Volfrám sl:Volfram sr:Волфрам sv:Volfram ta:தங்குதன் tg:Волфрам th:ทังสเตน tr:Volfram ug:ۋولفرام uk:Вольфрам zh:钨

Выделить Вольфрам и найти в:

Страница 0 - краткая статья
Страница 1 - энциклопедическая статья
Разное - на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
Прошу вносить вашу информацию в «Вольфрам 1», чтобы сохранить ее

Вольфрам

Содержание