Na sobnoj temperaturi volfram je otporan na atmosfersku koroziju, ali kada se zagrije već do 750 K, oksidira u WO 3, reagira s halogenima: s fluorom na sobnoj temperaturi i s jodom na temperaturi od oko 900 K.
Kada se zagrije na visoke temperature, reagira s ugljikom, silicijumom i borom, formirajući karbide, silicide, odnosno boride. Sumpor i fosfor ne djeluju na volfram u normalnim uvjetima. U zraku se otapa u vrućim vodenim otopinama alkalija, ali je slabo podložan djelovanju kiselina, osim fluorovodične i dušične kiseline kada se zagrijava.
Vodik i azot ne daju hemijska jedinjenja sa volframom, do
3000 0 C, iako neki izvori ukazuju na mogućnost stvaranja WH 2 hidrida.
Sa kiseonikom volfram formira tri stabilna oksida:
WO 2 - braon;
WO 3 - žuta;
W 2 O 5 - plavičasta boja.
Svi ovi oksidi nastaju na temperaturi od oko 800 K u zraku ili u kisiku, a svi su vrlo hlapljivi i imaju nisku tačku topljenja. Na primjer, WO 3 se topi na 1645 K.
U praksi, kako bi se razlikovala volframova žica od žice od molibdena, koristi se jednostavan trik: vrh žice se zapali šibicom. Ako se istovremeno primijeti žuti ili smeđi dim, onda je to volframova žica, ako bijela - molibden.
Ugljik smanjuje okside W:
Na temperaturi od 825 K;
Na temperaturi od 1325 K;
Na temperaturi od 1425 K.
Sa azotom volfram formira nitride na temperaturama iznad 1600 K, ali iznad 2275 K se razlažu.
Kada je u interakciji sa ugljenikom i temperaturama iznad 1800 K, volfram stvara W 2 C i WC karbide. Gustina W 2 C - 16000 kg / m 3, WC - 9000 kg / m 3, tvrdoća oko 9 Mohs jedinica. Na temperaturi od 2875 K, WC karbid se razgrađuje reakcijom
Slika 73 prikazuje dijagram stanja W–C.
Kao što se može vidjeti iz dijagrama, volfram karbidi imaju tačku topljenja znatno ispod one samog metala. Dakle, WC se topi na temperaturi od oko 2875 K, W 2 C - 3065 K. Osim toga, karbidi mogu formirati eutektičke legure sa volframom sa tačkom topljenja mnogo nižom od one metala koji se topi na 3683 K. Stoga, raketni naučnici treba obratiti pažnju na opasnost od reakcije formiranja karbida na grafit-volfram sučelju, do koje dolazi pri zagrijavanju iznad 2675 K. Upozorenje je zbog činjenice da je dizajn obloge kritičnog presjeka mlaznice a motor na čvrsto gorivo kombinuje unutrašnju oblogu od volframa sa grafitnom kopčom.
Da bi se izbjegla ova reakcija između obloge od volframa i grafita kućišta, nanosi se takozvani "barijerni" sloj od tantala ili titanijum karbida (TaC, TiC).
Zbog velike gustine volframa i njegove oskudice, dizajneri i tehnolozi nastoje ga zamijeniti lakšim i manje oskudnim materijalima, o čemu će biti riječi u nastavku.
Rice. 73. Dijagram statusa W-C
Rice. 74. Šema prijenosa mase u lampi
sa žarnom niti: 1 - zid tikvice, gde se formira WJ 2; 2 - spirala, gdje se WJ 2 razlaže na W i J
Iako reakcija volframa sa jodom nije vezana za raketnu tehnologiju, ipak bih se ukratko zadržao na tome.
Na temperaturama iznad 850 K, volfram s parama joda stvara jodid, koji je lako sublimirajuća sol jodidne kiseline:
Na temperaturi od 2475 K, jodid se raspada:
Ove dvije reakcije se koriste za prijenos volframa, na primjer, u žaruljama sa žarnom niti: unatoč niskom tlaku pare u njima, volfram i dalje isparava u vakuumu. Njegove pare sjede na stijenkama staklene sijalice lampe i njena prozirnost se smanjuje. Ako je tikvica napunjena parama joda, tada će potonji reagirati s volframom na vrućoj stijenci lampe i formirati WJ 2, koji zbog difuzije ulazi u zagrijanu volframovu spiralu i raspada se. Slobodni jod će se ponovo pomaknuti na zid, a volfram će ostati na spirali, i tako bez kraja. Krajnji rezultat je povećana svjetlost i izdržljivost lampi punjenih jodom.
Ista reakcija se koristi u tehnologiji za dobijanje čistih vatrostalnih metala: volframa, tantala, molibdena, hafnija itd.
Ova reakcija se također može koristiti za dobivanje tankih volframovih ljuski. Osim jodidne metode, u tu svrhu se može koristiti karbonil, tj. razlaganje WCO 2 . U motorima na mlazno gorivo volfram se u svom čistom obliku u pravilu ne koristi zbog niske termičke stabilnosti, već se koristi u obliku takozvanih pseudo-legura s bakrom. O tome će biti riječi u nastavku.
Još u 16. veku bio je poznat mineral volframit, koji je u prevodu sa nemačkog ( Wolf Rahm) znači "vučja krema". Mineral je dobio ovo ime u vezi sa svojim karakteristikama. Činjenica je da je volfram, koji je pratio kalajne rude, prilikom topljenja kalaja jednostavno pretvorio u pjenu od šljake, zbog čega su rekli: “ždere kalaj kao što vuk jede ovcu”. Nakon nekog vremena, od volframita je ime volfram naslijedio 74. hemijski element periodnog sistema.
Karakteristike volframa
Volfram je svijetlosivi prelazni metal. Ima vanjsku sličnost sa čelikom. U vezi s posjedovanjem prilično jedinstvenih svojstava, ovaj element je vrlo vrijedan i rijedak materijal, čiji čisti oblik nema u prirodi. Wolfram ima:
- dovoljno visoka gustoća, što je jednako 19,3 g / cm 3;
- visoka tačka topljenja, komponenta 3422 0 S;
- dovoljan električni otpor - 5,5 μOhm * cm;
- koeficijent parametra normalnog linearnog širenja jednak 4,32;
- najviša tačka ključanja među svim metalima, jednaka 5555 0 S;
- niska brzina isparavanja, čak i uprkos temperaturama većim od 200 0 C;
- relativno niska električna provodljivost. Međutim, to ne sprečava volfram da bude dobar provodnik.
| Karakteristično | Značenje |
|---|---|
| Atom svojstva | |
| Ime, simbol, broj | Volfram / Volfram (W), 74 |
| Atomska masa (molarna masa) | 183.84(1) a. e.m. (g/mol) |
| Elektronska konfiguracija | 4f14 5d4 6s2 |
| Radijus atoma | 141 pm |
| Hemijska svojstva | |
| kovalentni radijus | 170 pm |
| Jonski radijus | (+6e) 62 (+4e) 70 h |
| Elektronegativnost | 2.3 (Paulingova skala) |
| Potencijal elektrode | W ← W3+ 0,11 VW ← W6+ 0,68 V |
| Stanja oksidacije | 6, 5, 4, 3, 2, 0 |
| Energija jonizacije (prvi elektron) | 769,7 (7,98) kJ/mol (eV) |
| Termodinamička svojstva jednostavne supstance | |
| Gustina (na n.a.) | 19,25 g/cm³ |
| Temperatura topljenja | 3695K (3422°C, 6192°F) |
| Temperatura ključanja | 5828K (5555°C, 10031°F) |
| Oud. toplota fuzije |
285,3 kJ/kg 52,31 kJ/mol |
| Oud. toplota isparavanja | 4482 kJ/kg 824 kJ/mol |
| Molarni toplotni kapacitet | 24,27 J/(K mol) |
| Molarni volumen | 9,53 cm³/mol |
| Kristalna rešetka jednostavne supstance | |
| Rešetkasta struktura | kubično telo centar |
| Parametri rešetke | 3.160Å |
| Debye temperatura | 310K |
| Ostale karakteristike | |
| Toplotna provodljivost | (300 K) 162,8 W/(m K) |
| CAS broj | 7440-33-7 |
Sve to čini volfram vrlo izdržljivim metalom koji nije podložan mehaničkim oštećenjima. Ali prisustvo takvih jedinstvenih svojstava ne isključuje prisustvo nedostataka koje ima i volfram. To uključuje:
- visoka krhkost kada je izložena vrlo niskim temperaturama;
- visoka gustoća, što otežava proces njegove obrade;
- niska otpornost na kiseline na niskim temperaturama.
Dobivanje volframa
Volfram je, zajedno sa molibdenom, rubidijumom i nizom drugih supstanci, uvršten u grupu retkih metala, koje karakteriše vrlo mala rasprostranjenost u prirodi. U tom smislu, ne može se kopati na tradicionalan način, poput mnogih minerala. Dakle, industrijska proizvodnja volframa sastoji se od sljedećih koraka:
- vađenje rude, koja sadrži određeni udio volframa;
- organizacija odgovarajućih uslova u kojima se metal može odvojiti od obrađene mase;
- koncentracija tvari u obliku otopine ili taloga;
- prečišćavanje hemijskog jedinjenja koje je rezultat prethodnog koraka;
- izolacija čistog volframa.
Dakle, čista tvar iz iskopane rude koja sadrži volfram može se izolirati na nekoliko načina.
- Kao rezultat obogaćivanja volframove rude gravitacijom, flotacijom, magnetskom ili električnom separacijom. U procesu nastaje volframov koncentrat koji se 55-65% sastoji od volframovog anhidrida (trioksida) WO 3 . U koncentratima ovog metala prati se sadržaj nečistoća koje mogu biti fosfor, sumpor, arsen, kalaj, bakar, antimon i bizmut.
- Kao što je poznato, volfram trioksid WO 3 je glavni materijal za odvajanje volframovog metala ili volframovog karbida. Dobijanje WO 3-- nastaje kao rezultat razgradnje koncentrata, ispiranja legure ili sintera, itd. U ovom slučaju na izlazu se formira materijal koji se sastoji od 99,9% WO 3.
- Od anhidrida volframa WO 3 . Redukcijom ove supstance sa vodikom ili ugljenikom dobija se volframov prah. Primjena druge komponente za reakciju redukcije se rjeđe koristi. To je zbog zasićenja WO 3 karbidima tijekom reakcije, zbog čega metal gubi snagu i postaje teži za obradu. Volframov prah se dobija posebnim metodama, zahvaljujući kojima je moguće kontrolisati njegov hemijski sastav, veličinu i oblik zrna, kao i raspodelu veličine čestica. Stoga se frakcija čestica praha može povećati brzim povećanjem temperature ili niskom brzinom dovoda vodonika.
- Proizvodnja kompaktnog volframa, koji ima oblik šipki ili ingota i predstavlja blanko za dalju proizvodnju poluproizvoda - žice, šipke, trake itd.
Posljednja metoda, zauzvrat, uključuje dvije moguće opcije. Jedan od njih se odnosi na metode metalurgije praha, a drugi na topljenje u elektrolučnim pećima sa potrošnom elektrodom.
Metoda metalurgije praha
Zbog činjenice da je zahvaljujući ovoj metodi moguće ravnomjernije rasporediti aditive koji daju volframu njegova posebna svojstva, on je popularniji.
Uključuje nekoliko faza:
- Metalni prah se presuje u šipke;
- Praznine se sinteruju na niskim temperaturama (tzv. predsinterovanje);
- Obratci za zavarivanje;
- Dobivanje poluproizvoda preradom praznina. Realizacija ove faze se izvodi kovanjem ili mašinskom obradom (brušenje, poliranje). Treba napomenuti da je mehanička obrada volframa moguća samo pod utjecajem visokih temperatura, inače se ne može obraditi.
Istovremeno, prah mora biti dobro pročišćen sa maksimalno dozvoljenim procentom nečistoća do 0,05%.
Ova metoda omogućava dobivanje volframovih šipki kvadratnog presjeka od 8x8 do 40x40 mm i dužine 280-650 mm. Treba napomenuti da su na sobnoj temperaturi prilično jaki, ali imaju povećanu krhkost.
Osigurač
Ova metoda se koristi ako je potrebno dobiti volframove blanke dovoljno velikih dimenzija - od 200 kg do 3000 kg. Takvi su praznici, u pravilu, potrebni za valjanje, izvlačenje cijevi i proizvodnju proizvoda lijevanjem. Za topljenje je potrebno stvoriti posebne uslove - vakuum ili razrijeđenu atmosferu vodonika. Na izlazu se formiraju volframovi ingoti, koji imaju grubo zrnastu strukturu, kao i visoku krhkost zbog prisustva velike količine nečistoća. Sadržaj nečistoća može se smanjiti prethodnim topljenjem volframa u peći sa elektronskim snopom. Međutim, struktura ostaje nepromijenjena. S tim u vezi, da bi se smanjila veličina zrna, ingoti se dalje tope, ali već u elektrolučnoj peći. Istovremeno, legirajuće supstance se dodaju ingotima tokom procesa topljenja, dajući volframu posebna svojstva.
Za dobivanje volframovih ingota koji imaju fino zrnatu strukturu, koristi se lučno topljenje lubanje uz izlivanje metala u kalup.
Način dobijanja metala određuje prisustvo aditiva i nečistoća u njemu. Tako se danas proizvodi nekoliko vrsta volframa.
Klase volframa
- HF - čisti volfram, u kojem nema aditiva;
- VA - metal koji sadrži aluminij i silicijum alkalne aditive, koji mu daju dodatna svojstva;
- VM - metal koji sadrži torij i silicijum-alkalne aditive;
- VT - volfram, koji kao aditiv sadrži torijum oksid, koji značajno povećava emisiona svojstva metala;
- VI - metal koji sadrži itrijum oksid;
- VL - volfram sa lantan oksidom, koji takođe povećava svojstva emisije;
- VR - legura renija i volframa;
- BPH - nema aditiva u metalu, ali mogu biti prisutne nečistoće u velikim količinama;
- MW je legura volframa sa molibdenom, koja značajno povećava čvrstoću nakon žarenja, uz zadržavanje duktilnosti.
Gdje se koristi volfram?
Zbog svojih jedinstvenih svojstava, element 74 postao je nezamjenjiv u mnogim industrijama.
- Glavna primjena volframa je kao osnova za proizvodnju vatrostalnih materijala u metalurgiji.
- Uz obavezno učešće volframa, proizvode se užarene niti, koje su glavni element rasvjetnih uređaja, kineskopa, kao i drugih vakuumskih cijevi.
- Također, ovaj metal je osnova za proizvodnju teških legura koje se koriste kao protivutezi, oklopna jezgra potkalibarskih i pernatih artiljerijskih granata u obliku strijele.
- Volfram je elektroda za argon-lučno zavarivanje;
- Njegove legure su veoma otporne na različite temperature, kisele sredine, kao i na tvrdoću i otpornost na habanje, pa se stoga koriste u proizvodnji hirurških instrumenata, oklopa tenkova, torpeda i projektila, delova aviona i motora, kao i kontejnera za skladištenje. nuklearno oružje, otpad;
- Peći otporne na vakuum, u kojima temperatura dostiže ekstremno visoke vrijednosti, opremljene su grijaćim elementima također od volframa;
- Upotreba volframa je popularna za pružanje zaštite od jonizujućeg zračenja.
- Jedinjenja volframa se koriste kao legirajući elementi, visokotemperaturna maziva, katalizatori, pigmenti, a takođe i za pretvaranje toplotne energije u električnu (volfram ditelurid).
Ima svijetlo sivu boju. U periodičnom sistemu Mendeljejeva, on pripada 74. serijskom broju. Hemijski element je vatrostalan. Sadrži 5 stabilnih izotopa u svom sastavu.
Hemijska svojstva volframa
Hemijska otpornost volframa na zraku iu vodi je prilično visoka. Kada se zagrije, oksidira. Što je temperatura viša, to je veća stopa oksidacije hemijskog elementa. Na temperaturama iznad 1000°C, volfram počinje da isparava. Na sobnoj temperaturi, hlorovodonična, sumporna, fluorovodonična i azotna kiselina ne mogu imati nikakav uticaj na volfram. Mješavina dušične i fluorovodonične kiseline otapa volfram. Ni u tečnom ni u čvrstom stanju volfram se ne meša sa zlatom, srebrom, natrijumom, litijumom. Takođe, nema interakcije sa cinkom, magnezijumom, kalcijumom, živom. Volfram je rastvorljiv u tantalu i niobiju, a sa hromom i molibdenom može formirati rastvore u čvrstom i tekućem stanju.
Primjena volframa
Volfram se koristi u modernoj industriji kako u čistom obliku tako iu legurama. Volfram je metal otporan na habanje. Često se legure koje sadrže volfram koriste za izradu lopatica turbina i ventila motora aviona. Takođe, ovaj hemijski element našao je svoju primenu za izradu različitih delova u rendgenskom inženjerstvu i radio elektronici. Volfram se koristi za filamente električnih lampi.
Hemijska jedinjenja volframa nedavno su našla svoju praktičnu primenu. Fosfovolframna heteropoli kiselina se koristi u proizvodnji svetlih boja i lakova koji su postojani na svetlosti. Za proizvodnju svjetlećih boja i proizvodnju lasera koriste se volframati rijetkih zemnih elemenata, zemnoalkalni metali i kadmij.
Danas tradicionalne zlatne burme zamjenjuju proizvodi od drugih metala. Vjenčane prstenje od volfram karbida stekle su popularnost. Takvi proizvodi su vrlo izdržljivi. Ogledalo prstena neće izblijediti tokom vremena. Proizvod će zadržati svoje izvorno stanje tokom čitavog perioda upotrebe.
Volfram se koristi kao aditiv za legiranje čelika. To čeliku daje snagu i tvrdoću na visokim temperaturama. Dakle, alati izrađeni od volfram čelika imaju sposobnost da izdrže vrlo intenzivne procese obrade metala.
Volfram je hemijski element 4. grupe, koji ima atomski broj 74 u periodičnom sistemu Dmitrija Ivanoviča Mendeljejeva, označen kao W (Volframijum). Metal su otkrila i izolovala dva španska hemičara, braća d'Eluyar, 1783. godine. Sam naziv “Wolframium” je prenet na element iz ranije poznatog minerala volframita, koji je bio poznat još u 16. veku, tada se zvao “vučja pena”, ili na latinskom “Spuma lupi”, na nemačkom ova fraza zvuči kao “Wolf Rahm” (Tungsten). Naziv je bio povezan sa činjenicom da je volfram, prateći rude kalaja, značajno ometao topljenje kalaja, jer. preveo kalaj u pjenu od šljake (počeli su govoriti o ovom procesu: "Kin proždire kao vuk ovcu!"). Trenutno se u SAD-u, Francuskoj, Velikoj Britaniji i nekim drugim zemljama naziv "volfram" (od švedskog tung sten, što se prevodi kao "teški kamen") koristi za naziv volfram.
Volfram je sivi tvrdi prelazni metal. Glavna primjena volframa je uloga baze u vatrostalnim materijalima u metalurgiji. Volfram je izuzetno vatrostalan, u normalnim uslovima metal je hemijski otporan.
Volfram se od svih drugih metala razlikuje po svojoj neobičnoj tvrdoći, težini i netopivosti. Od davnina među ljudima postoji izraz „težak kao olovo“ ili „teži od olova“, „olovni kapci“ itd. Ali bilo bi ispravnije koristiti riječ "volfram" u ovim alegorijama. Gustina ovog metala je skoro dvostruko veća od olova, tačnije 1,7 puta. Uz sve to, atomska masa volframa je manja i ima vrijednost 184 naspram 207 za olovo.
Volfram je svijetlo sivi metal, tačke topljenja i ključanja ovog metala su najviše. Zbog plastičnosti i netopivosti volframa, moguće ga je koristiti kao filamente u rasvjetnim uređajima, u kineskopima, ali i u drugim vakuumskim cijevima.
Poznato je dvadeset minerala volframa. Najčešći: minerali grupe volframit scheelite, koji su od industrijskog značaja. Manje je uobičajen volframit sulfid, tj. volfram (WS2) i jedinjenja slična oksidu - fero - i kuprotungstit, volfram, hidrovolfram. Vadi, psilomelani sa visokim sadržajem volframa, široko su rasprostranjeni.
U zavisnosti od uslova nastanka, morfologije i vrste nalazišta volframa, u njihovom razvoju koriste se otvorene, podzemne i kombinovane metode.
Trenutno ne postoje metode za dobijanje volframa direktno iz koncentrata. S tim u vezi, iz koncentrata se prvo izoluju intermedijarni spojevi, a zatim se iz njih dobije metalni volfram. Izolacija volframa uključuje: razgradnju koncentrata, zatim prelazak metala u spojeve iz kojih se odvaja od ostalih pratećih elemenata. Izolacija volframove kiseline, tj. čisto hemijsko jedinjenje volfram, nastavlja sa naknadnom proizvodnjom volframa u metalnom obliku.
Volfram se koristi u proizvodnji mašina i opreme u metaloprerađivačkoj, građevinskoj i rudarskoj industriji, u proizvodnji lampi i lampi, u transportnoj i elektronskoj industriji, u hemijskoj industriji i drugim oblastima.
Izrađen od volfram čelika, alat je u stanju da izdrži ogromne brzine najintenzivnijih procesa u obradi metala. Brzina rezanja pomoću takvog alata obično se mjeri u desetinama metara u sekundi.
Volfram je prilično slabo rasprostranjen u prirodi. Sadržaj metala u zemljinoj kori po masi je oko 1,3·10 -4%. Glavni minerali koji sadrže volfram su prirodni volframi: šelit, izvorno nazvan volfram, i volframit.
Biološka svojstva
Biološka uloga volframa je beznačajna. Volfram je po svojim svojstvima vrlo sličan molibdenu, ali, za razliku od potonjeg, volfram nije bitan element. Unatoč ovoj činjenici, volfram je prilično sposoban zamijeniti molibden u životinjama i biljkama, u sastavu bakterija, dok inhibira aktivnost enzima ovisnih o Mo, na primjer, ksantin oksidaze. Zbog nakupljanja soli volframa kod životinja, nivoi mokraćne kiseline se smanjuju, a hipoksantina i ksantina povećavaju. Volframova prašina, kao i druge metalne prašine, iritira disajne organe.
Oko 0,001-0,015 miligrama volframa u prosjeku dnevno sa hranom uđe u ljudski organizam. Probavljivost samog elementa, kao i soli volframa, u ljudskom gastrointestinalnom traktu je 1-10%, slabo topljivih volframovih kiselina - do 20%. Volfram se uglavnom akumulira u koštanom tkivu i bubrezima. Kosti sadrže oko 0,00025 mg/kg, au ljudskoj krvi oko 0,001 mg/l volframa. Metal se obično izlučuje iz organizma prirodnim putem, urinom. Ali 75% radioaktivnog izotopa volframa 185W izlučuje se izmetom.
Izvori volframa u hrani, kao i njegove dnevne potrebe, još nisu proučavane. Toksična doza za ljudski organizam još nije utvrđena. Smrtonosni ishod kod pacova nastaje od nešto više od 30 mg supstance. U medicini se vjeruje da volfram nema metaboličko, kancerogeno i teratogeno djelovanje na ljude i životinje.
Indikator elementarnog statusa volframa u ljudskom tijelu: urin, puna krv. Nema podataka o smanjenju nivoa volframa u krvi.
Povećan sadržaj volframa u organizmu najčešće se javlja kod radnika metalurških pogona koji se bave proizvodnjom vatrostalnih i toplotno otpornih materijala, legiranih čelika, kao i kod ljudi koji su došli u kontakt sa volfram karbidom.
Klinički sindrom "bolest teških metala" ili pneumokonioza može biti posljedica kroničnog unosa volframove prašine u tijelo. Znakovi mogu uključivati kašalj, probleme s disanjem, atopijsku astmu i promjene u plućima. Navedeni sindromi obično se povuku nakon dužeg odmora i jednostavno u odsustvu direktnog kontakta s vanadijem. U najtežim slučajevima, sa zakašnjelom dijagnozom bolesti, razvijaju se patologija "cor pulmonale", emfizem i plućna fibroza.
„Bolesti teških metala“ i preduvjeti za njeno nastajanje obično se javljaju kao rezultat izloženosti nekoliko vrsta metala i soli (npr. kobalt, volfram itd.). Utvrđeno je da kombinovani efekat volframa i kobalta na ljudski organizam pojačava štetan uticaj na plućni sistem. Kombinacija volframovih i kobalt karbida može uzrokovati lokalnu upalu i kontaktni dermatitis.
U sadašnjoj fazi razvoja medicine ne postoje efikasni načini da se ubrza metabolizam ili izlučivanje grupe metalnih spojeva koji mogu izazvati pojavu "bolesti teških metala". Zbog toga je toliko važno stalno provoditi preventivne mjere i blagovremeno identificirati osobe s visokom osjetljivošću na teške metale, za dijagnosticiranje u početnoj fazi bolesti. Svi ovi faktori određuju dalje šanse za uspjeh liječenja patologije. Ali u nekim slučajevima, ako je potrebno, koristi se terapija kompleksnim agensima i simptomatsko liječenje.
Više od polovice (ili bolje rečeno 58%) ukupnog proizvedenog volframa koristi se u proizvodnji volfram karbida, a gotovo četvrtina (ili bolje rečeno, 23%) se koristi u proizvodnji raznih čelika i legura. Proizvodnja “valjanih proizvoda” od volframa (ovo uključuje žarulje sa žarnom niti, električne kontakte, itd.) čini oko 8% volframa koji se troši u svijetu, a preostalih 9% se koristi za proizvodnju katalizatora i pigmenata.
Volframova žica, koja je našla primjenu u električnim svjetiljkama, nedavno je dobila novi profil: predloženo je da se koristi kao alat za rezanje u obradi krhkih materijala.
Visoka čvrstoća i dobra duktilnost volframa omogućavaju proizvodnju jedinstvenih predmeta od njega. Na primjer, iz ovog metala može se izvući tako tanka žica da će 100 km ove žice imati masu od samo 250 kg.
Rastopljeni tečni volfram bi mogao ostati u ovom stanju čak i blizu površine samog Sunca, jer je tačka ključanja metala iznad 5500 °C.
Mnogi ljudi znaju da se bronza sastoji od bakra, cinka i kalaja. Ali, takozvana volfram bronza ne samo da nije bronza po definiciji, jer. ne sadrži nijedan od gore navedenih metala, uopšte nije legura, jer. nedostaju mu čisto metalna jedinjenja, a natrijum i volfram su oksidirani.
Dobivanje boje breskve bilo je vrlo teško, a često i potpuno nemoguće. Ovo nije ni crveno ni ružičasto, već neka vrsta međuproizvoda, pa čak i sa zelenkastom nijansom. Giving kaže da je bilo potrebno više od 8.000 pokušaja da se dobije ova boja. U 17. veku samo su najskuplji porculanski predmeti za tadašnjeg kineskog cara bili ukrašeni bojom breskve u specijalnoj fabrici u provinciji Shanxi. Ali kada je nakon nekog vremena bilo moguće otkriti tajnu rijetke boje, ispostavilo se da se ona temelji samo na volframovom oksidu.
To se dogodilo 1911. Student po imenu Li došao je u provinciju Yunnan iz Pekinga. Dan za danom se gubio u planinama, pokušavajući da pronađe kakav kamen, kako je objasnio, bio je to limeni kamen. Ali nije uspio. Vlasnik kuće u kojoj se smjestio student Li, živio je sa mladom kćerkom po imenu Xiao-mi. Djevojci je bilo jako žao nesretnog studenta i uveče mu je, tokom večere, pričala jednostavne jednostavne priče. Jedna priča govori o neobičnoj peći koja je napravljena od neke vrste tamnog kamenja koje je otkinuto sa litice i položeno u dvorište njihove kuće. Ova peć se pokazala prilično uspješnom, i što je najvažnije izdržljivom, dugi niz godina redovito je služila vlasnicima. Mladi Xiao-mi je čak poklonio učeniku čak i jedan takav kamen. Bio je to uhodan, težak, smeđi kamen, poput olova. Kasnije se ispostavilo da je ovaj kamen bio čisti volframit...
1900. godine, na otvaranju svjetske metalurške izložbe u Parizu, prvi put su demonstrirani potpuno novi primjerci brzoreznog čelika (legura čelika s volframom). Bukvalno odmah nakon toga volfram je počeo da se široko koristi u metalurškoj industriji svih visoko razvijenih zemalja. Ali postoji prilično zanimljiva činjenica: prvi put je volfram čelik izumljen u Rusiji još 1865. godine u tvornici Motovilikha na Uralu.
Početkom 2010. zanimljiv artefakt pao je u ruke permskih ufologa. Pretpostavlja se da se radi o fragmentu svemirskog broda. Analiza fragmenta pokazala je da se predmet gotovo u potpunosti sastoji od čistog volframa. Samo 0,1% sastava otpada na rijetke nečistoće. Prema naučnicima, raketne mlaznice su napravljene od čistog volframa. Ali do sada jedna činjenica nije objašnjena. Na zraku volfram brzo oksidira i rđa. Ali iz nekog razloga ovaj fragment ne podliježe koroziji.
Priča
Sama riječ "volfram" je njemačkog porijekla. Ranije se volfram nije zvao sam metal, već njegov glavni mineral, tj. na volframit. Neki sugeriraju da se tada ova riječ koristila gotovo kao psovka. Od početka 16. do druge polovine 17. veka volfram se smatrao mineralom kalaja. Iako prilično često prati rude kalaja. Ali iz ruda, koje su uključivale volframit, kalaj se topio mnogo manje. Kao da je neko ili nešto "prožderao" korisni lim. Otuda i naziv novog elementa. Na njemačkom, Wolf (Wolf) znači vuk, a Ram (Ramm) u prijevodu sa starog njemačkog znači ovan. One. izraz "jede kalaj kao što vuk jede jagnje" i postao je naziv metala.
Poznati američki kemijski apstraktni časopis ili referentne knjige o svim kemijskim elementima Mellor (Engleska) i Pascal (Francuska) ne sadrže čak ni spominjanje takvog elementa kao što je volfram. Hemijski element pod brojem 74 naziva se volfram. Simbol W, koji označava volfram, postao je široko rasprostranjen tek u posljednjih nekoliko godina. U Francuskoj i Italiji, sasvim nedavno, element se označavao slovima Tu, tj. prva slova riječi volfram.
Temelji takve konfuzije postavljeni su u istoriji otkrića elementa. Godine 1783. španski hemičari, braća Eluard, izvestili su da su otkrili novi hemijski element. U procesu razgradnje saksonskog minerala "volframa" sa azotnom kiselinom, uspeli su da dobiju "kiselu zemlju", tj. žuti talog oksida nepoznatog metala, talog je bio rastvorljiv u amonijaku. U početnom materijalu ovaj oksid je bio prisutan zajedno sa oksidima mangana i željeza. Braća Eluard su ovaj element nazvali volfram, a mineral iz kojeg je taj metal iskopan volframit.
Ali braća Eluard ne mogu se 100% nazvati otkrivačima volframa. Naravno, oni su prvi objavili svoje otkriće u štampi, ali... Godine 1781., dvije godine prije otkrića braće, poznati švedski hemičar Carl Wilhelm Scheele pronašao je potpuno istu "žutu zemlju" u procesu liječenja još jedan mineral sa azotnom kiselinom. Njegov naučnik ga je nazvao jednostavno "volfram" (u prevodu sa švedskog tung - težak, sten - kamen, tj. "teški kamen"). Karl Wilhelm Scheele je otkrio da se "žuta zemlja" po svojoj boji, kao i po drugim svojstvima, razlikuje od sličnog molibdena. Naučnik je takođe saznao da je u samom mineralu povezan sa kalcijum oksidom. U čast Šelea, naziv minerala "volfram" je promenjen u "šeelit". Zanimljivo je da je jedan od braće Eluard bio Scheeleov učenik, 1781. godine radio je u učiteljskoj laboratoriji. Ni Scheele ni braća Eluard nisu počeli dijeliti otkriće. Scheele jednostavno nije tvrdio da je ovo otkriće, a braća Eluard nisu insistirala na prioritetu svoje superiornosti.
Mnogi su čuli za takozvane "volframove bronze". Ovo su metali veoma lepog izgleda. Plava volfram bronza ima sledeći sastav Na2O WO2, a zlatna bronza ima sledeći sastav 4WO3Na2O WO2 WO3; ljubičasta i ljubičasto crvena su srednje, sa omjerom WO3 prema WO2 manjim od četiri i većim od jedan. Kao što formule pokazuju, ove supstance ne sadrže ni kositar, ni bakar, ni cink. To nisu bronza, a ni legure uopće, jer. nemaju čak ni metalna jedinjenja, a natrijum i volfram se ovde oksidiraju. Takve "bronce" nalikuju pravoj bronzi ne samo po izgledu, već i po svojim svojstvima: tvrdoća, otpornost na kemikalije, visoka električna provodljivost.
U davna vremena, boja breskve bila je jedna od najrjeđih, govorilo se da je trebalo provesti 8000 eksperimenata da bi se dobila. U 17. veku najskuplji porcelan kineskog cara bio je obojen u boju breskve. Ali nakon otkrivanja tajne ove boje, odjednom se ispostavilo da je bazirana na volframovom oksidu.
Biti u prirodi
Volfram je u prirodi slabo rasprostranjen, sadržaj metala u zemljinoj kori iznosi 1,3 10 -4% po težini. Volfram se uglavnom nalazi kao dio složenih oksidiranih spojeva, koje formira volfram trioksid WO3, kao i oksidi željeza i kalcija ili mangana, ponekad bakra, olova, torija i raznih rijetkih zemnih elemenata. Najčešći mineral volframit je čvrsti rastvor volframata, tj. soli volframove kiseline, mangana i gvožđa (nMnWO 4 mFeWO 4). Otopina je čvrsti i teški kristali crne ili smeđe boje, ovisno o prevlasti različitih spojeva u sastavu otopine. Ako ima više jedinjenja mangana (huebnerit), kristali će biti crni, ako prevladavaju jedinjenja gvožđa (ferberit), rastvor će biti smeđi. Volframit je odličan provodnik struje i paramagnetičan je.
Što se tiče ostalih volframovih minerala, šelit je od industrijskog značaja, tj. kalcijum volframat (formula CaWO 4). Mineral formira briljantne kristale svijetložute, a ponekad i gotovo bijele boje. Sheelite nije nimalo magnetna, ali ima još jednu osobinu - sposobnost luminesciranja. Nakon UV osvjetljenja u mraku, fluorescira svijetlo plavo. Prisustvo primjesa molibdena mijenja boju sjaja, mijenja se u blijedoplavu, ponekad u kremastu. Zahvaljujući ovoj osobini, moguće je lako otkriti geološke naslage minerala.
Tipično, nalazišta volframove rude su povezana sa područjem distribucije granita. Veliki kristali šeelita ili volframita su vrlo rijetki. Obično su minerali jednostavno isprepleteni u granitnim stijenama. Izvlačenje volframa iz granita je prilično teško, jer. njegova koncentracija obično nije veća od 2%. Ukupno je poznato ne više od 20 minerala volframa. Među njima se mogu razlikovati stolcit i rasoit, koji su dvije različite kristalne modifikacije olovnog volframata PbWO 4 . Preostali minerali su produkti raspadanja ili sekundarni oblici običnih minerala, na primjer, šeelit i volframit (hidrotungstit, koji je hidratizirani volframov oksid, nastao je od volframita; volfram oker), ruselit, mineral koji sadrži okside volframa i bizmuta. Tungstenit (WS 2) je jedini neoksidni mineral volframa, a njegove glavne rezerve nalaze se u SAD. Po pravilu, sadržaj volframa je u rasponu od 0,3% do 1,0% WO 3 .
Sva nalazišta volframa su hidrotermalnog ili magmatskog porijekla. Šelit i volframit se često nalaze u obliku vena, na mjestima gdje je magma prodrla u pukotine u zemljinoj kori. Glavni dio nalazišta volframa koncentrisan je u područjima mladih planinskih lanaca - Alpa, Himalaja i pacifičkog pojasa. Najveća nalazišta volframita i šeelita nalaze se u Kini, Burmi, SAD-u, Rusiji (Ural, Transbaikalija i Kavkaz), Portugalu i Boliviji. Godišnja eksploatacija volframovih ruda u svijetu iznosi oko 5,95·104 tone metala, od čega se 49,5·104 tone (ili 83%) ekstrahira u Kini. U Rusiji se iskopa oko 3.400 tona godišnje, a u Kanadi oko 3.000 tona godišnje.
Ulogu globalnog lidera u razvoju sirovina od volframa ima Kina (polje Jianshi čini 60 posto kineske proizvodnje, Hunan - 20 posto, Yunnan - 8 posto, Guangdong - 6 posto, Unutrašnja Mongolija i Guanzhi - 2 % svaki, ima i drugih). U Rusiji se najveća nalazišta volframove rude nalaze u 2 regije: na Sjevernom Kavkazu (Tyrnyauz, Kabardino-Balkaria) i na Dalekom istoku. Fabrika u Naljčiku prerađuje volframovu rudu u amonijum paravolframat i volframov oksid.
Najveći potrošač volframa je Zapadna Evropa (30%). SAD i Kina - po 25%, 12% -13% - Japan. Godišnje se u ZND potroši oko 3.000 tona metala.
Aplikacija
Ukupno se u svijetu godišnje proizvede oko 30 hiljada tona volframa. Volfram čelik i druge legure koje sadrže volfram i njegove karbide koriste se u proizvodnji oklopa tenkova, čaura i torpeda, najvažnijih dijelova aviona i motora s unutarnjim izgaranjem.
Najbolji alatni čelici sadrže volfram. Metalurgija apsorbira općenito oko 95% cjelokupnog proizvedenog volframa. Ono što je tipično za metalurgiju je da se ne koristi samo čisti volfram, već se uglavnom koristi volfram koji je jeftiniji - ferovolfram, tj. legura koja sadrži oko 80% volframa i oko 20% gvožđa. Proizvodi se u elektrolučnim pećima.
Volframove legure imaju niz izvanrednih kvaliteta. Legura volframa, bakra i nikla, kako je još nazivaju i "teški" metal, sirovina je u proizvodnji posuda za skladištenje radioaktivnih supstanci. Zaštitni učinak takve legure je 40% veći od olova. Takva se legura koristi i u radioterapiji, jer se uz relativno malu debljinu ekrana pruža sasvim dovoljna zaštita.
Legura volfram karbida i 16% kobalta ima takvu tvrdoću da djelimično zamjenjuje dijamant u bušenju bunara. Pseudolegure volframa sa srebrom i bakrom su odličan materijal za prekidače i prekidače sa nožem u visokonaponskim okruženjima. Takvi proizvodi traju 6 puta duže od konvencionalnih bakrenih kontakata.
Upotreba čistog volframa ili legura koje sadrže volfram uglavnom se zasniva na njihovoj tvrdoći, vatrostalnosti i hemijskoj otpornosti. Volfram se u svom čistom obliku široko koristi u proizvodnji filamenata za električne žarulje sa žarnom niti, kao i katodnih cijevi; koristi se kao namotaji i grijaći elementi električnih peći, kao i konstrukcijski materijal za svemir i zrakoplove koji rade na visokim temperaturama.
Volfram je deo legura brzoreznih čelika (sadržaj volframa 17,5 - 18,5%), stelita (od kobalta sa aditivima Cr, C, W), hastaljova (nerđajući čelici na bazi Ni), kao i mnogih drugih legura. Volfram se koristi kao osnova u proizvodnji toplotno otpornih i alatnih legura, odnosno koristi se ferovolfram (W 68–86%, Mo i gvožđe do 7%), koji se lako dobija direktnom redukcijom koncentrata šeelita ili volframita. . Volfram se koristi u proizvodnji Pobede. Ovo je supertvrda legura, koja sadrži 80-85% volframa, 7-14% kobalta, 5-6% ugljika. Pobedit je jednostavno neophodan u procesu obrade metala, kao iu naftnoj i rudarskoj industriji.
Magnezijum i kalcijum volframati se široko koriste u fluorescentnim uređajima. Ostale soli volframa se koriste u štavljenju i hemijskoj industriji. Volfram disulfid je suvo visokotemperaturno mazivo koje je stabilno na temperaturama do 500°C. Volframova bronza i druga jedinjenja volframa se koriste u proizvodnji boja. Dosta jedinjenja volframa su odlični katalizatori.
U proizvodnji električnih svjetiljki volfram je nezamjenjiv jer nije samo neobično vatrostalan, već je i prilično plastičan. 1 kg volframa služi kao sirovina za proizvodnju 3,5 km žice. One. 1 kg volframa se može koristiti za izradu niti za 23.000 60-vatnih lampi. Samo zahvaljujući ovoj osobini, elektroindustrija širom svijeta troši oko sto tona volframa godišnje.
Proizvodnja
Prva faza u proizvodnji volframa je obogaćivanje rude, tj. izdvajanje vrijednih komponenti iz glavne rudne mase, otpadne stijene. Koriste se iste metode obogaćivanja kao i za druge rude teških metala: mljevenje i flotacija, nakon čega slijedi magnetna separacija (rude volframita) i oksidativno prženje. Koncentrat dobijen ovom metodom obično se spaljuje sa viškom sode, čime se volfram dovodi u rastvorljivo stanje, tj. na natrijum volframit.
Druga metoda za dobivanje ove tvari je ispiranje. Volfram se ekstrahuje rastvorom sode na povišenoj temperaturi i pod pritiskom, nakon čega sledi neutralizacija i taloženje kalcijum volframata, tj. scheelite. Šelit se dobija jer je iz njega prilično lako izdvojiti pročišćeni volframov oksid.
CaWO 4 → H 2 WO 4 ili (NH 4) 2 WO 4 → WO 3
Volframov oksid se takođe dobija preko hlorida. Koncentrat volframa se tretira gasovitim hlorom na povišenoj temperaturi. U tom slučaju nastaju volframovi kloridi koji se sublimacijom lako odvajaju od ostalih klorida. Rezultirajući hlorid se može koristiti za dobijanje oksida ili odmah ekstrahovati metal iz njega.
U sljedećem koraku, oksidi i kloridi se pretvaraju u metalni volfram. Za smanjenje volframovog oksida najbolje je koristiti vodonik. Sa ovom redukcijom, metal je najčistiji. Redukcija oksida se odvija u posebnoj cevnoj peći, gde se "čamac" sa WO 3 kreće kroz nekoliko temperaturnih zona. Suvi vodonik ulazi prema "čamcu". Redukcija oksida se javlja u toplim (450-600°C) i hladnim zonama (750-1100°C). U hladnim zonama dolazi do redukcije na WO 2, a zatim na metal. Kako vrijeme prolazi kroz vruću zonu, zrna volframa u prahu mijenjaju svoju veličinu.
Oporavak se može odvijati ne samo uz dovod vodonika. Često se koristi ugalj. Zahvaljujući čvrstom redukcionom agensu, proizvodnja je pojednostavljena, ali temperatura u ovom slučaju treba da dostigne 1300°C. Sam ugalj i nečistoće koje uvijek sadrži, reagirajući s volframom, formiraju karbide drugih spojeva. Kao rezultat, metal je kontaminiran. Ali u električnoj industriji koristi se samo visokokvalitetni volfram. Čak 0,1% nečistoća gvožđa čini volfram za proizvodnju najtanje žice, jer. postaje mnogo krhkija.
Izolacija volframa od hlorida zasniva se na pirolizi. Volfram i hlor formiraju neka jedinjenja. Višak hlora omogućava da se svi oni pretvore u WCl6, a on se, zauzvrat, na temperaturi od 1600 ° C razlaže na hlor i volfram. Ako je prisutan vodik, proces počinje na 1000°C.
Tako se dobija volfram u obliku praha, koji se zatim na visokoj temperaturi presuje u mlazu vodonika. Prva faza presovanja (zagrijavanje na oko 1100-1300°C) proizvodi krhki porozni ingot. Zatim se prešanje nastavlja, a temperatura počinje rasti gotovo do tačke topljenja volframa. U takvom okruženju metal počinje da postaje čvrst i postepeno dobija svoje kvalitete i svojstva.
U prosjeku, 30% industrijski proizvedenog volframa je reciklirani volfram. Ostaci volframa, piljevina, strugotine i prah se oksidiraju i pretvaraju u amonijum paravolframat. U pravilu se otpad od reznog čelika odlaže u poduzeće koje proizvodi iste čelike. Otpaci od elektroda, sijalica i hemikalija se gotovo nikada ne recikliraju.
U Ruskoj Federaciji proizvodi od volframa se proizvode u: Skopinskom hidrometalurškom kombinatu Metalurg, Vladikavkazskom postrojenju Pobedit, Naljčičkom hidrometalurškom kombinatu, Tvornici tvrdih legura Kirovgrad, Elektrostalu, Čeljabinskom elektrometalurškom kombinatu.
Physical Properties
Volfram je svijetlosivi metal. Ima najvišu tačku topljenja od svih poznatih elemenata osim ugljenika. Vrijednost ovog indikatora je otprilike od 3387 do 3422 stepena Celzijusa. Volfram ima izvrsna mehanička svojstva pri postizanju visokih temperatura; među svim metalima, volfram ima najnižu vrijednost takvog pokazatelja kao koeficijent ekspanzije.
Volfram je jedan od najtežih metala, njegova gustina je 19250 kg/m3. Metal ima kubni centrirani parametar rešetke a = 0,31589 nm. Na temperaturi od 0 stepeni Celzijusa, električna provodljivost volframa je samo 28% vrijednosti istog indikatora za srebro (srebro provodi struju bolje od bilo kojeg drugog metala). Čisti volfram se vrlo lako obrađuje, ali je rijedak u čistom obliku, češće ima nečistoće ugljika i kisika, zbog čega dobiva svoju dobro poznatu tvrdoću. Električni otpor metala na temperaturi od 20 stepeni Celzijusa ostavlja 5,5 * 10 -4, na temperaturi od 2700 stepeni Celzijusa - 90,4 * 10 -4.
Volfram se od svih ostalih metala razlikuje po posebnoj netopivosti, težini i tvrdoći. Gustoća ovog metala je skoro dvostruko veća od istog olova, odnosno 1,7 puta. Ali atomska masa elementa je, naprotiv, niža i iznosi 184 naspram 207.
Vrijednosti vlačnog i kompresijskog modula volframa su neobično visoke, otpornost na temperaturno puzanje je ogromna, metal ima visoku električnu i toplinsku provodljivost. Volfram ima prilično visok koeficijent elektronske emisije, koji se može značajno poboljšati legiranjem elementa sa oksidima nekih drugih metala.
Boja rezultirajućeg volframa u velikoj mjeri ovisi o načinu njegove proizvodnje. Taljeni volfram je sjajan sivi metal koji mnogo liči na platinu. Volfram prah može biti siv, tamno siv, pa čak i crn: što su zrna praha manja, to će biti tamniji.
Volfram ima visoku otpornost: na sobnoj temperaturi se ne mijenja u zraku; kada temperatura dostigne crvenu toplinu, metal počinje polako oksidirati, oslobađajući volframov anhidrid. Volfram je gotovo nerastvorljiv u sumpornoj, fluorovodoničnoj i hlorovodoničnoj kiselini. U carskoj vodi i dušičnoj kiselini, metal se oksidira s površine. Budući da je u mješavini fluorovodonične i dušične kiseline, volfram se otapa, stvarajući volframsku kiselinu. Od svih jedinjenja volframa, najpraktičnije prednosti su: volfram anhidrid ili volfram trioksid, peroksidi opšte formule ME2WOX, volframati, jedinjenja sa ugljenikom, sumporom i halogenima.
Volfram, koji se nalazi u prirodi, sastoji se od 5 stabilnih izotopa čiji su maseni brojevi 186,184, 183, 182, 181. Najčešći izotop sa masenim brojem 184, njegov udio je 30,64%. Od cjelokupnog relativnog skupa umjetnih radioaktivnih izotopa elementa broj 74, samo su tri od praktične važnosti: volfram-181 (njegovo poluvrijeme je 145 dana), volfram-185 (njegovo poluživot je 74,5 dana), volfram-187 (njegovo poluvrijeme je 23,85 sati). Svi ovi izotopi nastaju unutar nuklearnih reaktora tokom bombardiranja izotopa volframa neutronima iz prirodne smjese.
Valentnost volframa ima promjenjiv karakter - od 2 do 6, najstabilniji je heksavalentni volfram, tri- i dvovalentna jedinjenja hemijskog elementa su nestabilna i nemaju praktičnu vrijednost. Radijus atoma volframa je 0,141 nm.
Klarka volframa u zemljinoj kori prema Vinogradovu iznosi 0,00013 g/t. Njegov prosječni sadržaj u sastavu stijena, gram/tona: ultrabazični - 0,00001, bazični - 0,00007, srednji - 0,00012, kiseli - 0,00019.
Hemijska svojstva
Na volfram ne utiču: carska voda, sumporna, hlorovodonična, fluorovodonična i azotna kiselina, vodeni rastvor natrijum hidroksida, živa, živina para, amonijak (do 700°C), vazduh i kiseonik (do 400°C), vodonik, voda, hlorovodonik (do 600°C), ugljen monoksid (do 800°C), azot.
Već nakon laganog zagrijavanja, suhi fluor počinje da se spaja sa fino usitnjenim volframom. Kao rezultat toga nastaje heksafluorid (formula WF 6) - ovo je vrlo zanimljiva supstanca koja ima tačku topljenja od 2,5 °C i vrelišta od 19,5 °C. Nakon reakcije s hlorom nastaje slično jedinjenje, ali reakcija je moguća samo na temperaturi od 600°C. WC16, čelično plavi kristali, topi se na 275°C i ključa na 347°C. Volfram stvara slabo stabilna jedinjenja sa jodom i bromom: tetra- i dijodid, penta- i dibromid.
Na visokim temperaturama volfram se može kombinovati sa selenom, sumporom, azotom, borom, telurom, silicijumom i ugljenikom. Neki od ovih jedinjenja su izuzetno čvrsti, kao i drugi odlični kvaliteti.
Od posebnog interesa je karbonil (formula W(CO) 6). Volfram se ovdje kombinuje sa ugljičnim monoksidom i stoga ima nultu valenciju. Volfram karbonil se proizvodi pod posebnim uslovima, jer izuzetno je nestabilan. Na temperaturi od 0°C oslobađa se iz posebne otopine u obliku bezbojnih kristala; nakon dostizanja 50°C karbonil sublimira, a na 100°C potpuno se raspada. Ali zahvaljujući ovom spoju mogu se dobiti gusti i tvrdi volframovi premazi (od čistog volframa). Mnoga jedinjenja volframa, kao i sam volfram, veoma su aktivna. Na primjer, volfram oksid volfram oksid WO 3 ima sposobnost polimerizacije. U tom slučaju nastaju takozvani heteropoli spojevi (njihove molekule mogu sadržavati više od 50 atoma) i izopolispojevi.
Volframov oksid (VI)WO 3 je svijetložuta kristalna supstanca koja postaje narandžasta kada se zagrije. Oksid ima tačku topljenja od 1473°C i tačku ključanja od 1800°C. Volframska kiselina, koja joj odgovara, nije stabilna, u rastvoru vode dihidrat se taloži, dok gubi jedan molekul vode na temperaturi od 70 do 100°C, a drugi molekul na temperaturi od 180 do 350°C. .
Anjoni volframovih kiselina imaju tendenciju da formiraju polispojine. Kao rezultat reakcije s koncentriranim kiselinama nastaju miješani anhidridi:
12WO 3 + H 3 PO 4 \u003d H 3.
Kao rezultat reakcije volfram oksida i metalnog natrijuma, dobiva se nestehiometrijski natrijev volframat, koji se naziva "volframova bronca":
WO 3 + xNa = Na x WO 3.
U procesu redukcije volfram oksida vodikom, tijekom izolacije dobivaju se hidratizirani oksidi, koji imaju mješovito oksidacijsko stanje, nazivaju se "volframovo plavo":
WO 3–n (OH) n, n = 0,5–0,1.
WO 3 + Zn + HCl = ("plavo"), W 2 O 5 (OH) (smeđe)
Volfram(VI) oksid je međuprodukt u procesu proizvodnje volframa i njegovih spojeva. Komponenta je određenih keramičkih pigmenata i industrijski važnih katalizatora hidrogenacije.
WCl 6 - Najviši volfram hlorid, nastaje kao rezultat interakcije metalnog volframa ili volfram oksida sa hlorom, fluorom ili tetrahloridom ugljenika. Nakon redukcije volfram hlorida aluminijumom, nastaje volfram karbonil zajedno sa ugljičnim monoksidom:
WCl 6 + 2Al + 6CO = + 2AlCl 3 (u eteru)
Volfram (engleski Tungsten, francuski Tungsten, njemački Wolfram) prvi su nabavili Španci braća de Elguiar, Bergmanovi učenici 1783. Naziv volfram postojao je, međutim, mnogo prije otkrića elementa. Rudari i metalurzi 14.-16. stoljeća, koji su se bavili vađenjem kalaja, primijetili su da se prilikom kalcinacije jedne od kalajnih ruda gubi značajna količina kalaja koji odlazi u šljaku. Ova ruda se zvala vuk (Wolf, ili Wolfert), koja se vremenom promenila u volfram; pa su počeli nazivati mineral sadržan u rudi. Agricola daje latinski naziv za ovaj mineral - Spuma Lupi, ili Lupus spuma, što znači vučja pjena, tj. pjena u ustima ljutog vuka. Rudari 16. veka za volfram su rekli: "krade lim i proždire ga, kao vuk ovcu." Godine 1781. Scheele je dobio volfram trioksid WO 3 iz minerala koji je kasnije u njegovu čast nazvan šeelit (CaWO 4). Scheeleovo otkriće je potvrdio Bergman, koji je mineral nazvao "teški kamen" (lat. Lapis ponderosus); prevedeno na švedski, to je volfram (Tung Sten - težak kamen). Nešto kasnije, predloženo je da se novootkriveni metal nazove Scheelium u čast Scheelea, ali Berzelius, koji je u početku podržavao ovo ime, ubrzo je više volio riječ volfram od njega. Na latinskom (Syuma lupi) i njemačkom (Wolf Rahm), volfram znači vučja pljuvačka. Naziv volfram nalazi se u Lomonosovu, zatim u Šereru; Solovjov i Hes (1824) ga zovu volframijum, Dvigubski (1824) - volframijum. Tu su i nazivi školjki, šiljev metala (volframova buba).
