ვოლფრამის აღმოჩენის ისტორია. ვოლფრამის ქიმიური თვისებები

ოთახის ტემპერატურაზე, ვოლფრამი მდგრადია ატმოსფერული კოროზიის მიმართ, მაგრამ როდესაც თბება უკვე 750 K-მდე, ის იჟანგება WO 3-მდე, რეაგირებს ჰალოგენებთან: ოთახის ტემპერატურაზე ფტორთან და იოდთან დაახლოებით 900 K ტემპერატურაზე.

მაღალ ტემპერატურაზე გაცხელებისას ის რეაგირებს ნახშირბადთან, სილიციუმთან და ბორთან, შესაბამისად წარმოქმნის კარბიდებს, სილიციდებს და ბორიდებს. გოგირდი და ფოსფორი არ მოქმედებს ვოლფრამზე ნორმალურ პირობებში. ჰაერში ის იხსნება ტუტეების ცხელ წყალხსნარებში, მაგრამ სუსტად ემორჩილება მჟავების მოქმედებას, გარდა გაცხელებისას ჰიდროფლუორული და აზოტის მჟავებისა.

წყალბადი და აზოტი არ იძლევა ქიმიურ ნაერთებს ვოლფრამით, მდე

3000 0 C, თუმცა ზოგიერთი წყარო მიუთითებს WH 2 ჰიდრიდის წარმოქმნის შესაძლებლობაზე.

ჟანგბადთან ერთად ვოლფრამი ქმნის სამ სტაბილურ ოქსიდს:

WO 2 - ყავისფერი;

WO 3 - ყვითელი;

W 2 O 5 - მოლურჯო ფერი.

ყველა ეს ოქსიდი იქმნება ჰაერში ან ჟანგბადში დაახლოებით 800 K ტემპერატურაზე და ყველა მათგანი ძალიან აქროლადია და აქვს დაბალი დნობის წერტილი. მაგალითად, WO 3 დნება 1645 K-ზე.

პრაქტიკაში ვოლფრამის მავთულის მოლიბდენის მავთულისგან განასხვავების მიზნით გამოიყენება მარტივი ხრიკი: მავთულის წვერს ასანთის წვერს უკიდებენ. თუ ამავე დროს შეინიშნება ყვითელი ან ყავისფერი კვამლი, მაშინ ეს არის ვოლფრამის მავთული, თუ თეთრი - მოლიბდენი.

ნახშირბადი ამცირებს ოქსიდებს W:

825 K ტემპერატურაზე;

1325 K ტემპერატურაზე;

1425 კ ტემპერატურაზე.

აზოტთან ერთად ვოლფრამი წარმოქმნის ნიტრიდებს 1600 K-ზე მაღალ ტემპერატურაზე, მაგრამ 2275 K-ზე ზემოთ ისინი იშლება.

ნახშირბადთან და 1800 კ-ზე მაღლა ტემპერატურებთან ურთიერთობისას ვოლფრამი წარმოქმნის W 2 C და WC კარბიდებს. სიმჭიდროვე W 2 C - 16000 კგ / მ 3, WC - 9000 კგ / მ 3, სიმტკიცე დაახლოებით 9 Mohs ერთეული. 2875 K ტემპერატურაზე WC კარბიდი იშლება რეაქციის შედეგად

სურათი 73 გვიჩვენებს W–C მდგომარეობის დიაგრამას.

როგორც სქემიდან ჩანს, ვოლფრამის კარბიდებს აქვთ დნობის წერტილი თავად მეტალთან შედარებით. ასე რომ, WC დნება დაახლოებით 2875 K ტემპერატურაზე, W 2 C - 3065 K. გარდა ამისა, კარბიდებს შეუძლიათ შექმნან ევტექტიკური შენადნობები ვოლფრამის დნობის წერტილით, ვიდრე ლითონის, რომელიც დნება 3683 K. ამიტომ, რაკეტის მეცნიერები ყურადღება უნდა მიაქციოთ კარბიდების რეაქციის წარმოქმნის საშიშროებას გრაფიტ-ვოლფრამის ინტერფეისზე, რომელიც წარმოიქმნება 2675 K-ზე ზემოთ გაცხელებისას. მყარი საწვავის ძრავა აერთიანებს ვოლფრამის შიდა გარსს გრაფიტის სამაგრთან.

ვოლფრამის გარსაცმსა და გარსაცმის გრაფიტს შორის ამ რეაქციის თავიდან ასაცილებლად, გამოიყენება ტანტალის ან ტიტანის კარბიდის (TaC, TiC) ეგრეთ წოდებული „ბარიერი“ ფენა.

ვოლფრამის მაღალი სიმკვრივისა და მისი სიმცირის გამო, დიზაინერები და ტექნოლოგები ცდილობენ შეცვალონ იგი მსუბუქი და ნაკლებად მწირი მასალებით, რაზეც ქვემოთ იქნება განხილული.

ბრინჯი. 73. სტატუსის დიაგრამა W-C

ბრინჯი. 74. ნათურაში მასის გადატანის სქემა

ინკანდესენტური: 1 - კოლბის კედელი, სადაც იქმნება WJ 2; 2 - სპირალი, სადაც WJ 2 იშლება W და J-ად

მიუხედავად იმისა, რომ ვოლფრამის რეაქცია იოდთან არ არის დაკავშირებული სარაკეტო ტექნოლოგიასთან, მაინც მსურს მასზე მოკლედ შევჩერდე.

850 კ-ზე მაღალ ტემპერატურაზე ვოლფრამი იოდის ორთქლით წარმოქმნის იოდიდს, რომელიც არის იოდიდმჟავას ადვილად სუბლიმირებადი მარილი:

2475 K ტემპერატურაზე იოდიდი იშლება:

ეს ორი რეაქცია გამოიყენება ვოლფრამის გადასატანად, მაგალითად, ინკანდესენტურ ნათურებში: მიუხედავად მათში დაბალი ორთქლის წნევისა, ვოლფრამი მაინც აორთქლდება ვაკუუმში. მისი ორთქლები ზის ნათურის შუშის ნათურის კედლებზე და მისი გამჭვირვალობა მცირდება. თუ კოლბა ივსება იოდის ორთქლით, მაშინ ეს უკანასკნელი რეაგირებს ვოლფრამთან ნათურის ცხელ კედელზე და წარმოქმნის WJ 2-ს, რომელიც დიფუზიის გამო შედის გახურებულ ვოლფრამის სპირალში და იშლება. თავისუფალი იოდი ისევ კედელზე გადავა, ვოლფრამი კი სპირალზე დარჩება და ასე უსასრულოდ. საბოლოო შედეგი არის იოდით სავსე ნათურების გაზრდილი სიკაშკაშე და გამძლეობა.

იგივე რეაქცია გამოიყენება ტექნოლოგიაში სუფთა ცეცხლგამძლე ლითონების მისაღებად: ვოლფრამი, ტანტალი, მოლიბდენი, ჰაფნიუმი და ა.შ.

ეს რეაქცია ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას თხელი ვოლფრამის ჭურვების მისაღებად. იოდიდის მეთოდის გარდა ამ მიზნით კარბონილის გამოყენება შეიძლება, ე.ი. WCO 2-ის დაშლა. რეაქტიული საწვავის ძრავებში ვოლფრამი სუფთა სახით, როგორც წესი, არ გამოიყენება დაბალი თერმული მდგრადობის გამო, მაგრამ გამოიყენება ეგრეთ წოდებული ფსევდოშენადნობების სახით სპილენძთან ერთად. ეს ქვემოთ იქნება განხილული.

ჯერ კიდევ მე -16 საუკუნეში ცნობილი იყო მინერალი ვოლფრამიტი, რომელიც გერმანულიდან თარგმნილი ( ვოლფ რაჰმი) ნიშნავს "მგლის კრემს". მინერალმა მიიღო ეს სახელი მის თვისებებთან დაკავშირებით. ფაქტია, რომ ვოლფრამი, რომელიც თან ახლდა თუნუქის მადნებს, კალის დნობისას უბრალოდ აქცევდა მას წიდის ქაფად, რის გამოც ამბობდნენ: „ჭამს კალას, როგორც მგელი ჭამს ცხვარს“. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, ვოლფრამიტიდან იყო, რომ სახელი ვოლფრამი მემკვიდრეობით მიიღო პერიოდული სისტემის 74-ე ქიმიურ ელემენტს.

ვოლფრამის მახასიათებლები

ვოლფრამი არის ღია ნაცრისფერი გარდამავალი ლითონი. მას აქვს გარეგანი მსგავსება ფოლადთან. საკმაოდ უნიკალური თვისებების ფლობასთან დაკავშირებით, ეს ელემენტი არის ძალიან ღირებული და იშვიათი მასალა, რომლის სუფთა ფორმა ბუნებაში არ არის. ვოლფრამს აქვს:

• საკმარისად მაღალი სიმკვრივე, რომელიც უდრის 19,3 გ / სმ 3;
• მაღალი დნობის წერტილი, კომპონენტი 3422 0 С;
• საკმარისი ელექტრული წინააღმდეგობა - 5,5 μOhm * სმ;
• ნორმალური ხაზოვანი გაფართოების პარამეტრის კოეფიციენტი ტოლია 4,32;
• ყველაზე მაღალი დუღილის წერტილი ყველა ლითონს შორის, უდრის 5555 0 С;
• დაბალი აორთქლების სიჩქარე, მიუხედავად იმისა, რომ ტემპერატურა აღემატება 200 0 С;
• შედარებით დაბალი ელექტრული გამტარობა. თუმცა, ეს ხელს არ უშლის ვოლფრამი იყოს კარგი გამტარი.

ცხრილი 1. ვოლფრამის თვისებები

დამახასიათებელი	მნიშვნელობა
ატომის თვისებები
სახელი, სიმბოლო, ნომერი	ვოლფრამი / ვოლფრამი (W), 74
ატომური მასა (მოლური მასა)	183.84 (1) ა. ე.მ. (გ/მოლი)
ელექტრონული კონფიგურაცია	4f14 5d4 6s2
ატომის რადიუსი	141 საათი
ქიმიური თვისებები
კოვალენტური რადიუსი	170 საათი
იონის რადიუსი	(+6e) 62 (+4e) 70 pm
ელექტრონეგატიურობა	2.3 (პოლინგის მასშტაბი)
ელექტროდის პოტენციალი	W ← W3+ 0.11 VW ← W6+ 0.68 V
ჟანგვის მდგომარეობები	6, 5, 4, 3, 2, 0
იონიზაციის ენერგია (პირველი ელექტრონი)	769.7 (7.98) კჯ/მოლი (eV)
მარტივი ნივთიერების თერმოდინამიკური თვისებები
სიმკვრივე (n.a.)	19,25 გ/სმ³
დნობის ტემპერატურა	3695K (3422°C, 6192°F)
დუღილის ტემპერატურა	5828K (5555°C, 10031°F)
უდი. შერწყმის სითბო	285,3 კჯ/კგ 52,31 კჯ/მოლ
უდი. აორთქლების სითბო	4482 კჯ/კგ 824 კჯ/მოლ
მოლური სითბოს ტევადობა	24.27 ჯ/(კმოლი)
მოლური მოცულობა	9.53 სმ³/მოლ
მარტივი ნივთიერების ბროლის ბადე
გისოსების სტრუქტურა	კუბურ სხეულზე ორიენტირებული
გისოსების პარამეტრები	3.160 Å
დებაი ტემპერატურა	310K
სხვა მახასიათებლები
თბოგამტარობა	(300 K) 162.8 W/(m K)
CAS ნომერი	7440-33-7

ყოველივე ეს ხდის ვოლფრამი ძალიან გამძლე ლითონს, რომელიც არ არის მგრძნობიარე მექანიკური დაზიანების მიმართ. მაგრამ ასეთი უნიკალური თვისებების არსებობა არ გამორიცხავს უარყოფითი მხარეების არსებობას, რაც ასევე აქვს ვოლფრამს. Ესენი მოიცავს:

• მაღალი სისუსტე ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე ზემოქმედებისას;
• მაღალი სიმკვრივე, რაც ართულებს მისი დამუშავების პროცესს;
• დაბალი წინააღმდეგობა მჟავების მიმართ დაბალ ტემპერატურაზე.

ვოლფრამის მიღება

ვოლფრამი მოლიბდენთან, რუბიდიუმთან და რიგ სხვა ნივთიერებებთან ერთად შედის იშვიათი ლითონების ჯგუფში, რომლებიც ბუნებაში ძალიან მცირე გავრცელებით ხასიათდებიან. ამ მხრივ, მისი მოპოვება არ შეიძლება ტრადიციული გზით, ისევე როგორც ბევრი მინერალი. ამრიგად, ვოლფრამის სამრეწველო წარმოება შედგება შემდეგი ნაბიჯებისგან:

• მადნის მოპოვება, რომელიც შეიცავს ვოლფრამის გარკვეულ პროპორციას;
• სათანადო პირობების ორგანიზება, რომლებშიც შესაძლებელია ლითონის გამოყოფა დამუშავებული მასისგან;
• ნივთიერების კონცენტრაცია ხსნარის ან ნალექის სახით;
• წინა ეტაპის შედეგად მიღებული ქიმიური ნაერთის გაწმენდა;
• სუფთა ვოლფრამის იზოლაცია.

ამრიგად, სუფთა ნივთიერება მოპოვებული საბადოდან, რომელიც შეიცავს ვოლფრამს, შეიძლება იზოლირებული იყოს რამდენიმე გზით.

1. ვოლფრამის მადნის სიმძიმის, ფლოტაციის, მაგნიტური ან ელექტრული გამოყოფის შედეგად გამდიდრების შედეგად. ამ პროცესში წარმოიქმნება ვოლფრამის კონცენტრატი, 55-65% შედგება ვოლფრამის ანჰიდრიდის (ტრიოქსიდი) WO 3-ისგან. ამ ლითონის კონცენტრატებში კონტროლდება მინარევების შემცველობა, რომელიც შეიძლება იყოს ფოსფორი, გოგირდი, დარიშხანი, კალა, სპილენძი, ანტიმონი და ბისმუტი.
2. როგორც ცნობილია, ვოლფრამის ტრიოქსიდი WO 3 არის მთავარი მასალა ვოლფრამის ლითონის ან ვოლფრამის კარბიდის გამოყოფისთვის. WO 3-ის მიღება ხდება კონცენტრატების დაშლის, შენადნობის ან აგლომერაციის გამორეცხვის შედეგად და ა.შ. ამ შემთხვევაში, გამოსავალზე წარმოიქმნება მასალა, რომელიც შედგება WO 3-ის 99,9%-ისგან.
3. ვოლფრამის ანჰიდრიდისგან WO 3. სწორედ ამ ნივთიერების წყალბადით ან ნახშირბადით შემცირებით მიიღება ვოლფრამის ფხვნილი. შემცირების რეაქციისთვის მეორე კომპონენტის გამოყენება ნაკლებად ხშირად გამოიყენება. ეს გამოწვეულია რეაქციის დროს WO 3-ის კარბიდებით გაჯერებით, რის შედეგადაც ლითონი კარგავს ძალას და რთულდება დამუშავება. ვოლფრამის ფხვნილი მიიღება სპეციალური მეთოდებით, რომლის წყალობითაც შესაძლებელი ხდება მისი ქიმიური შემადგენლობის, მარცვლის ზომისა და ფორმის, ასევე ნაწილაკების ზომის განაწილების კონტროლი. ამრიგად, ფხვნილის ნაწილაკების ფრაქცია შეიძლება გაიზარდოს ტემპერატურის სწრაფი ზრდით ან წყალბადის მიწოდების დაბალი სიჩქარით.
4. კომპაქტური ვოლფრამის წარმოება, რომელსაც აქვს ღეროების ან ინგოტების ფორმა და წარმოადგენს ბლანკს ნახევარფაბრიკატების შემდგომი წარმოებისთვის - მავთულები, წნელები, ზოლები და ა.შ.

ბოლო მეთოდი, თავის მხრივ, მოიცავს ორ შესაძლო ვარიანტს. ერთი მათგანი დაკავშირებულია ფხვნილის მეტალურგიის მეთოდებთან, მეორე კი ელექტრორკალის ღუმელებში მოხმარებადი ელექტროდით დნობასთან.

ფხვნილის მეტალურგიის მეთოდი

გამომდინარე იქიდან, რომ ამ მეთოდის წყალობით შესაძლებელია უფრო თანაბრად გადანაწილდეს დანამატები, რომლებიც ვოლფრამი განსაკუთრებულ თვისებებს ანიჭებენ, ის უფრო პოპულარულია.

იგი მოიცავს რამდენიმე ეტაპს:

1. ლითონის ფხვნილი დაჭერილია წნელებად;
2. ბლანკები ადუღდება დაბალ ტემპერატურაზე (ე.წ. წინასწარ შედუღება);
3. შედუღების სამუშაო ნაწილები;
4. ნახევარფაბრიკატების მიღება ბლანკების დამუშავებით. ამ ეტაპის განხორციელება ხორციელდება გაყალბებით ან დამუშავებით (დაფქვა, გაპრიალება). აღსანიშნავია, რომ ვოლფრამის მექანიკური დამუშავება მხოლოდ მაღალი ტემპერატურის გავლენით ხდება შესაძლებელი, წინააღმდეგ შემთხვევაში მისი დამუშავება შეუძლებელია.

ამავდროულად, ფხვნილი კარგად უნდა იყოს გაწმენდილი მინარევების მაქსიმალური დასაშვები პროცენტით 0,05%-მდე.

ეს მეთოდი შესაძლებელს ხდის ვოლფრამის ღეროების მოპოვებას, რომლებსაც აქვთ კვადრატული განყოფილება 8x8-დან 40x40 მმ-მდე და სიგრძე 280-650 მმ. უნდა აღინიშნოს, რომ ოთახის ტემპერატურაზე ისინი საკმაოდ ძლიერია, მაგრამ მათ აქვთ გაზრდილი სისუსტე.

დაუკრავენ

ეს მეთოდი გამოიყენება იმ შემთხვევაში, თუ საჭიროა საკმარისად დიდი ზომების ვოლფრამის ბლანკების მიღება - 200 კგ-დან 3000 კგ-მდე. ასეთი ბლანკები, როგორც წესი, აუცილებელია გადახვევისთვის, მილების გაყვანისთვის და პროდუქციის ჩამოსხმისთვის. დნობისთვის აუცილებელია სპეციალური პირობების შექმნა - ვაკუუმი ან წყალბადის იშვიათი ატმოსფერო. გამოსავალზე წარმოიქმნება ვოლფრამის ინგოტები, რომლებსაც აქვთ მსხვილმარცვლოვანი სტრუქტურა, ასევე მაღალი მტვრევადობა დიდი რაოდენობით მინარევების არსებობის გამო. მინარევების შემცველობა შეიძლება შემცირდეს ელექტრონული სხივის ღუმელში ვოლფრამის წინასწარ დნობით. თუმცა, სტრუქტურა უცვლელი რჩება. ამასთან დაკავშირებით, მარცვლის ზომის შემცირების მიზნით, შიგთავსები შემდგომში დნება, მაგრამ უკვე ელექტრო რკალის ღუმელში. ამავდროულად, დნობის პროცესში ზლანგებს ემატება შენადნობი ნივთიერებები, რომლებიც ანიჭებენ ვოლფრამს განსაკუთრებული თვისებებით.

წვრილმარცვლოვანი სტრუქტურის მქონე ვოლფრამის ინგოტების მისაღებად, თავის ქალას რკალი დნობა გამოიყენება ყალიბში ლითონის ჩამოსხმით.

ლითონის მოპოვების მეთოდი განსაზღვრავს მასში დანამატებისა და მინარევების არსებობას. ამრიგად, დღეს იწარმოება რამდენიმე კლასის ვოლფრამი.

ვოლფრამის კლასები

1. HF - სუფთა ვოლფრამი, რომელშიც არ არის დანამატები;
2. VA - ლითონი, რომელიც შეიცავს ალუმინის და სილიციუმის ტუტე დანამატებს, რაც მას დამატებით თვისებებს ანიჭებს;
3. VM - თორიუმის და სილიკონ-ტუტე დანამატების შემცველი მეტალი;
4. VT - ვოლფრამი, რომელიც შეიცავს თორიუმის ოქსიდს, როგორც დანამატი, რომელიც მნიშვნელოვნად ზრდის ლითონის ემისიურ თვისებებს;
5. VI - ლითონის შემცველი იტრიუმის ოქსიდი;
6. VL - ვოლფრამი ლანთანის ოქსიდით, რომელიც ასევე ზრდის ემისიის თვისებებს;
7. VR - რენიუმის და ვოლფრამის შენადნობი;
8. BPH - მეტალში არ არის დანამატები, თუმცა, მინარევები შეიძლება იყოს დიდი მოცულობით;
9. მეგავატი არის ვოლფრამის შენადნობი მოლიბდენთან, რომელიც საგრძნობლად ზრდის სიმტკიცეს ანეილის შემდეგ, დრეკადობის შენარჩუნებით.

სად გამოიყენება ვოლფრამი?

უნიკალური თვისებების გამო, ელემენტი 74 შეუცვლელი გახდა მრავალ ინდუსტრიაში.

1. ვოლფრამის ძირითადი გამოყენება წარმოადგენს მეტალურგიაში ცეცხლგამძლე მასალების წარმოების საფუძველს.
2. ვოლფრამის სავალდებულო მონაწილეობით იწარმოება ინკანდესენტური ძაფები, რომლებიც განათების მოწყობილობების, კინესკოპების, ასევე სხვა ვაკუუმური მილების ძირითადი ელემენტია.
3. ასევე, ეს ლითონი საფუძველს წარმოადგენს მძიმე შენადნობების წარმოებისთვის, რომლებიც გამოიყენება საპირწონედ, ქვეკალიბრის ჯავშანსატანკო ბირთვით და ისრის ფორმის ბუმბულიანი საარტილერიო ჭურვებით.
4. ვოლფრამი არის ელექტროდი არგონ-რკალის შედუღებაში;
5. მისი შენადნობები ძალიან მდგრადია სხვადასხვა ტემპერატურების, მჟავე გარემოს, აგრეთვე სიხისტისა და აბრაზიას წინააღმდეგობის მიმართ და ამიტომ გამოიყენება ქირურგიული ინსტრუმენტების, სატანკო ჯავშნის, ტორპედოს და ჭურვების, თვითმფრინავების და ძრავის ნაწილების, აგრეთვე შესანახი კონტეინერების წარმოებაში. ბირთვული იარაღი ნარჩენები;
6. ვაკუუმრეზისტენტობის ღუმელები, რომლებშიც ტემპერატურა აღწევს უკიდურესად მაღალ მნიშვნელობებს, აღჭურვილია ვოლფრამის გამაცხელებელი ელემენტებით;
7. ვოლფრამის გამოყენება პოპულარულია მაიონებელი გამოსხივებისგან დაცვის უზრუნველსაყოფად.
8. ვოლფრამის ნაერთები გამოიყენება როგორც შენადნობი ელემენტები, მაღალი ტემპერატურის საპოხი მასალები, კატალიზატორები, პიგმენტები და ასევე თერმული ენერგიის ელექტრო ენერგიად გადაქცევისთვის (ვოლფრამის დიტელურიდი).

აქვს ღია ნაცრისფერი ფერი. მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში ის ეკუთვნის 74-ე სერიულ ნომერს. ქიმიური ელემენტი ცეცხლგამძლეა. ის შეიცავს 5 სტაბილურ იზოტოპს თავის შემადგენლობაში.

ვოლფრამის ქიმიური თვისებები

ვოლფრამის ქიმიური წინააღმდეგობა ჰაერში და წყალში საკმაოდ მაღალია. გაცხელებისას ის იჟანგება. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია ქიმიური ელემენტის დაჟანგვის სიჩქარე. 1000°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე ვოლფრამი იწყებს აორთქლებას. ოთახის ტემპერატურაზე ჰიდროქლორინის, გოგირდის, ჰიდროფთორმჟავას და აზოტის მჟავებს არ შეუძლიათ რაიმე გავლენა მოახდინონ ვოლფრამზე. აზოტისა და ჰიდროფთორმჟავების ნარევი ხსნის ვოლფრამს. არც თხევად და არც მყარ მდგომარეობაში ვოლფრამი არ არის შერეული ოქროს, ვერცხლის, ნატრიუმის, ლითიუმის. ასევე, არ არის ურთიერთქმედება თუთიასთან, მაგნიუმთან, კალციუმთან, ვერცხლისწყალთან. ვოლფრამი ხსნადია ტანტალსა და ნიობიუმში, ხოლო ქრომისა და მოლიბდენის საშუალებით მას შეუძლია შექმნას ხსნარები როგორც მყარ, ასევე თხევად მდგომარეობაში.

ვოლფრამის გამოყენება

ვოლფრამი გამოიყენება თანამედროვე ინდუსტრიაში როგორც სუფთა სახით, ასევე შენადნობებში. ვოლფრამი არის აცვიათ მდგრადი ლითონი. ხშირად, ვოლფრამის შემცველი შენადნობები გამოიყენება ტურბინის პირებისა და თვითმფრინავის ძრავის სარქველების დასამზადებლად. ასევე, ამ ქიმიურმა ელემენტმა იპოვა თავისი გამოყენება რენტგენის ინჟინერიასა და რადიოელექტრონიკაში სხვადასხვა ნაწილების დასამზადებლად. ვოლფრამი გამოიყენება ელექტრო ნათურების ძაფებისთვის.

ვოლფრამის ქიმიურმა ნაერთებმა ცოტა ხნის წინ იპოვეს მათი პრაქტიკული გამოყენება. ფოსფოტუნგსტიკური ჰეტეროპოლის მჟავა გამოიყენება ნათელი საღებავებისა და ლაქების წარმოებაში, რომლებიც მდგრადია შუქზე. მანათობელი საღებავების დასამზადებლად და ლაზერების წარმოებისთვის გამოიყენება იშვიათი დედამიწის ელემენტების ვოლფრატები, ტუტე მიწის ლითონები და კადმიუმი.

დღეს ტრადიციული ოქროს საქორწილო ბეჭდები იცვლება სხვა ლითონისგან დამზადებული პროდუქტებით. ვოლფრამის კარბიდის საქორწილო ბეჭდებმა პოპულარობა მოიპოვა. ასეთი პროდუქტები ძალიან გამძლეა. ბეჭდის სარკის დასრულება დროთა განმავლობაში არ ქრება. პროდუქტი ინარჩუნებს პირვანდელ მდგომარეობას გამოყენების მთელი პერიოდის განმავლობაში.

ვოლფრამი გამოიყენება როგორც შენადნობი დანამატი ფოლადისთვის. ეს აძლევს ფოლადს სიმტკიცეს და სიმტკიცეს მაღალ ტემპერატურაზე. ამრიგად, ვოლფრამის ფოლადისგან დამზადებულ ხელსაწყოებს აქვთ უნარი გაუძლონ ლითონის დამუშავების ძალიან ინტენსიურ პროცესებს.

ვოლფრამი არის მე-4 ჯგუფის ქიმიური ელემენტი, რომელსაც აქვს ატომური ნომერი 74 დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში, რომელსაც აქვს W (ვოლფრამიუმი). ლითონი აღმოაჩინა და იზოლირებული იყო ორმა ესპანელმა ქიმიკოსმა, ძმებმა დ'ელუიარებმა 1783 წელს. თავად სახელწოდება "ვოლფრამიუმი" გადაეცა ელემენტს ადრე ცნობილი მინერალური ვოლფრამიტისგან, რომელიც ცნობილი იყო ჯერ კიდევ მე -16 საუკუნეში, მას შემდეგ უწოდეს "მგლის ქაფი", ან ლათინურად "Spuma lupi", გერმანულად ეს ფრაზა ასე ჟღერს. "მგელი რაჰმი" (ვოლფრამი). სახელწოდება დაკავშირებული იყო იმასთან, რომ ვოლფრამი კალის მადნების თანხლებით მნიშვნელოვნად აფერხებდა კალის დნობას, რადგან. კალა გადააკეთეს წიდის ქაფში (მათ დაიწყეს ამ პროცესის შესახებ ნათქვამი: „თინი მგელივით ცხვარს შთანთქავს!“). ამჟამად, აშშ-ში, საფრანგეთში, დიდ ბრიტანეთში და ზოგიერთ სხვა ქვეყანაში, ვოლფრამის დასახელებისთვის გამოიყენება სახელი "ვოლფრამი" (შვედური tung sten-დან, რომელიც ითარგმნება როგორც "მძიმე ქვა".

ვოლფრამი არის ნაცრისფერი მყარი გარდამავალი ლითონი. ვოლფრამის ძირითადი გამოყენება არის ბაზის როლი ცეცხლგამძლე მასალებში მეტალურგიაში. ვოლფრამი უკიდურესად ცეცხლგამძლეა, ნორმალურ პირობებში ლითონი ქიმიურად მდგრადია.

ვოლფრამი ყველა სხვა მეტალისგან განსხვავდება უჩვეულო სიმტკიცეთ, სიმძიმითა და შედუღებით. უძველესი დროიდან ხალხში იყო გამოთქმა „ტყვივით მძიმე“ ან „ტყვიაზე მძიმე“, „ტყვიის ქუთუთოები“ და ა.შ. მაგრამ უფრო სწორი იქნება ამ ალეგორიებში სიტყვა „ვოლფრამი“ გამოვიყენოთ. ამ ლითონის სიმკვრივე თითქმის ორჯერ აღემატება ტყვიას, უფრო სწორად, 1,7-ჯერ. ამ ყველაფერთან ერთად ვოლფრამის ატომური მასა უფრო დაბალია და აქვს 184 მნიშვნელობა ტყვიის 207-ის წინააღმდეგ.

ვოლფრამი ღია ნაცრისფერი ლითონია, ამ ლითონის დნობის და დუღილის წერტილები ყველაზე მაღალია. ვოლფრამის პლასტიურობისა და შეღწევადობის გამო, შესაძლებელია მისი ძაფებად გამოყენება განათების მოწყობილობებში, კინესკოპებში და ასევე სხვა ვაკუუმ მილებში.

ცნობილია ვოლფრამის ოცი მინერალი. ყველაზე გავრცელებული: ვოლფრამიტის შიელიტების ჯგუფის მინერალები, რომლებსაც სამრეწველო მნიშვნელობა აქვთ. ნაკლებად გავრცელებულია ვოლფრამიტის სულფიდი, ე.ი. ვოლფრამიტი (WS2) და ოქსიდის მსგავსი ნაერთები - ფერო - და კუპროტუნგსტიტი, ვოლფრამიტი, ჰიდროვუნგსტიტი. ფართოდ გავრცელებულია ვადები, ფსილომელანები ვოლფრამის მაღალი შემცველობით.

ვოლფრამის საბადოების გაჩენის, მორფოლოგიისა და ტიპის მიხედვით, მათ განვითარებაში გამოიყენება ღია, მიწისქვეშა და კომბინირებული მეთოდები.

ამჟამად არ არსებობს კონცენტრატებიდან პირდაპირ ვოლფრამის მიღების მეთოდები. ამასთან დაკავშირებით, შუალედური ნაერთები ჯერ იზოლირებულია კონცენტრატისგან, შემდეგ კი მათგან მიიღება ლითონის ვოლფრამი. ვოლფრამის იზოლაცია მოიცავს: კონცენტრატების დაშლას, შემდეგ ლითონის გადასვლას ნაერთებად, საიდანაც იგი გამოყოფილია დანარჩენი თანმხლები ელემენტებისაგან. ვოლფრას მჟავას იზოლაცია, ე.ი. სუფთა ქიმიური ნაერთი ვოლფრამი, აგრძელებს ვოლფრამის შემდგომ წარმოებას მეტალის სახით.

ვოლფრამი გამოიყენება მანქანებისა და აღჭურვილობის წარმოებაში ლითონის დამუშავების, სამშენებლო და სამთო მრეწველობის, ნათურების და ნათურების წარმოებაში, სატრანსპორტო და ელექტრონიკის მრეწველობაში, ქიმიურ მრეწველობაში და სხვა სფეროებში.

ვოლფრამის ფოლადისგან დამზადებულ ხელსაწყოს შეუძლია გაუძლოს ლითონის დამუშავების ყველაზე ინტენსიური პროცესების უზარმაზარ სიჩქარეს. ასეთი ხელსაწყოს გამოყენებით ჭრის სიჩქარე ჩვეულებრივ იზომება წამში ათეულ მეტრში.

ვოლფრამი ბუნებაში საკმაოდ ცუდად არის განაწილებული. ლითონის შემცველობა დედამიწის ქერქში მასის მიხედვით შეადგენს დაახლოებით 1,3·10 −4%. ვოლფრამის შემცველი ძირითადი მინერალებია ბუნებრივი ვოლფრამი: შეელიტი, რომელსაც თავდაპირველად ვოლფრამი ერქვა და ვოლფრამიტი.

ბიოლოგიური თვისებები

ვოლფრამის ბიოლოგიური როლი უმნიშვნელოა. ვოლფრამი თავისი თვისებებით ძალიან ჰგავს მოლიბდენს, მაგრამ, ამ უკანასკნელისგან განსხვავებით, ვოლფრამი არ არის აუცილებელი ელემენტი. მიუხედავად ამ ფაქტისა, ვოლფრამი საკმაოდ შეუძლია შეცვალოს მოლიბდენი ცხოველებში და მცენარეებში, ბაქტერიების შემადგენლობაში, ხოლო ის აფერხებს Mo-დამოკიდებული ფერმენტების აქტივობას, მაგალითად, ქსანტინ ოქსიდაზას. ცხოველებში ვოლფრამის მარილების დაგროვების გამო შარდმჟავას დონე მცირდება და ჰიპოქსანტინისა და ქსანტინის დონე იზრდება. ვოლფრამის მტვერი, ისევე როგორც სხვა ლითონის მტვერი, აღიზიანებს სასუნთქ ორგანოებს.

დაახლოებით 0,001-0,015 მილიგრამი ვოლფრამი ხვდება ადამიანის ორგანიზმში დღეში საშუალოდ საკვებთან ერთად. თავად ელემენტის, ისევე როგორც ვოლფრამის მარილების მონელება ადამიანის კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში არის 1-10%, ცუდად ხსნადი ვოლფრამის მჟავები - 20%-მდე. ვოლფრამი ძირითადად გროვდება ძვლოვან ქსოვილში და თირკმელებში. ძვლები შეიცავს დაახლოებით 0,00025 მგ/კგ, ხოლო ადამიანის სისხლში დაახლოებით 0,001 მგ/ლ ვოლფრამი. ლითონი ჩვეულებრივ გამოიყოფა ორგანიზმიდან ბუნებრივად, შარდით. მაგრამ ვოლფრამის 185W რადიოაქტიური იზოტოპის 75% გამოიყოფა განავლით.

ვოლფრამის საკვები წყაროები, ისევე როგორც მისი ყოველდღიური მოთხოვნილება, ჯერ არ არის შესწავლილი. ადამიანის ორგანიზმისთვის ტოქსიკური დოზა ჯერ არ არის გამოვლენილი. ვირთხებში ლეტალური შედეგი ვლინდება ნივთიერების 30 მგ-ზე ოდნავ მეტი რაოდენობით. მედიცინაში ითვლება, რომ ვოლფრამი არ ახდენს მეტაბოლურ, კანცეროგენულ და ტერატოგენულ ეფექტებს ადამიანებზე და ცხოველებზე.

ვოლფრამის ელემენტარული მდგომარეობის მაჩვენებელი ადამიანის ორგანიზმში: შარდი, მთელი სისხლი. არ არსებობს მონაცემები სისხლში ვოლფრამის დონის შემცირების შესახებ.

ვოლფრამის გაზრდილი შემცველობა სხეულში ყველაზე ხშირად გვხვდება მეტალურგიული ქარხნების მუშებში, რომლებიც დაკავებულნი არიან ცეცხლგამძლე და სითბოს მდგრადი მასალების, შენადნობი ფოლადების წარმოებაში, აგრეთვე იმ ადამიანებში, რომლებიც შეხებაში არიან ვოლფრამის კარბიდთან.

კლინიკური სინდრომი „მძიმე მეტალის დაავადება“ ან პნევმოკონიოზი შეიძლება იყოს ორგანიზმში ვოლფრამის მტვრის ქრონიკული შეყვანის შედეგი. ნიშნები შეიძლება იყოს ხველა, სუნთქვის პრობლემები, ატოპიური ასთმა და ფილტვებში ცვლილებები. ზემოაღნიშნული სინდრომები ჩვეულებრივ ქრება ხანგრძლივი დასვენების შემდეგ და უბრალოდ ვანადიუმთან უშუალო კონტაქტის არარსებობის შემთხვევაში. უმძიმეს შემთხვევებში, დაავადების დაგვიანებული დიაგნოზით, ვითარდება პათოლოგია „ფილტვის კორპუსი“, ემფიზემა და ფილტვის ფიბროზი.

„მძიმე მეტალის დაავადებები“ და მისი გაჩენის წინაპირობები, როგორც წესი, ჩნდება რამდენიმე სახის ლითონებისა და მარილების (მაგალითად, კობალტის, ვოლფრამის და ა.შ.) ზემოქმედების შედეგად. აღმოჩნდა, რომ ვოლფრამის და კობალტის ერთობლივი მოქმედება ადამიანის ორგანიზმზე აძლიერებს მავნე ზემოქმედებას ფილტვის სისტემაზე. ვოლფრამის და კობალტის კარბიდების კომბინაციამ შეიძლება გამოიწვიოს ადგილობრივი ანთება და კონტაქტური დერმატიტი.

მედიცინის განვითარების ამჟამინდელ ეტაპზე არ არსებობს მეტაბოლიზმის დაჩქარების ან მეტალის ნაერთების ჯგუფის გამოყოფის ეფექტური გზები, რომლებსაც შეუძლიათ "მძიმე მეტალის დაავადების" გაჩენის პროვოცირება. სწორედ ამიტომ არის ძალიან მნიშვნელოვანი პრევენციული ღონისძიებების მუდმივი გატარება და მძიმე ლითონების მიმართ მაღალი მგრძნობელობის მქონე ადამიანების დროული იდენტიფიცირება, დაავადების საწყის ეტაპზე დიაგნოსტიკა. ყველა ეს ფაქტორი განსაზღვრავს პათოლოგიის მკურნალობის წარმატების შემდგომ შანსებს. მაგრამ ზოგიერთ შემთხვევაში, საჭიროების შემთხვევაში, გამოიყენება კომპლექსური აგენტებით თერაპია და სიმპტომური მკურნალობა.

მთელი წარმოებული ვოლფრამის ნახევარზე მეტი (უფრო სწორად 58%) გამოიყენება ვოლფრამის კარბიდის წარმოებაში, ხოლო თითქმის მეოთხედი (უფრო სწორად, 23%) გამოიყენება სხვადასხვა ფოლადებისა და შენადნობების წარმოებაში. ვოლფრამის "ნაგლინი პროდუქტების" წარმოება (ეს მოიცავს ინკანდესენტური ნათურის ძაფებს, ელექტრო კონტაქტებს და ა.

ვოლფრამის მავთულმა, რომელმაც იპოვა გამოყენება ელექტრო ნათურებში, ახლახან შეიძინა ახალი პროფილი: შემოთავაზებულია მისი გამოყენება, როგორც საჭრელი ინსტრუმენტი მტვრევადი მასალების დამუშავებისას.

ვოლფრამის მაღალი სიმტკიცე და კარგი მოქნილობა შესაძლებელს ხდის მისგან უნიკალური ნივთების დამზადებას. მაგალითად, ამ ლითონისგან ისეთი თხელი მავთულის გამოყვანაა შესაძლებელი, რომ ამ მავთულის 100 კმ მასა მხოლოდ 250 კგ იქნება.

გამდნარი თხევადი ვოლფრამი შეიძლება ამ მდგომარეობაში დარჩეს თვით მზის ზედაპირთანაც კი, რადგან ლითონის დუღილის წერტილი 5500 °C-ზე მეტია.

ბევრმა იცის, რომ ბრინჯაო შედგება სპილენძის, თუთიისა და კალისგან. მაგრამ, ეგრეთ წოდებული ვოლფრამის ბრინჯაო არა მხოლოდ ბრინჯაოა განსაზღვრებით, რადგან. არ შეიცავს არცერთ ზემოაღნიშნულ ლითონს, ის საერთოდ არ არის შენადნობი, რადგან. მას აკლია წმინდა მეტალის ნაერთები და ნატრიუმი და ვოლფრამი იჟანგება.

ატმის საღებავის მიღება ძალიან რთული იყო და ხშირად სრულიად შეუძლებელიც. ეს არც წითელია და არც ვარდისფერი, არამედ რაღაც შუალედური და თუნდაც მომწვანო ელფერით. Giving ამბობს, რომ ამ საღებავის მისაღებად 8000-ზე მეტი მცდელობა იყო საჭირო. მე-17 საუკუნეში ჩინეთის იმდროინდელი იმპერატორის მხოლოდ ყველაზე ძვირადღირებულ ფაიფურის ნივთებს აფორმებდნენ ატმის საღებავით შანქსის პროვინციაში მდებარე სპეციალურ ქარხანაში. მაგრამ როდესაც გარკვეული პერიოდის შემდეგ შესაძლებელი გახდა იშვიათი საღებავის საიდუმლოს გამჟღავნება, აღმოჩნდა, რომ იგი ვოლფრამის ოქსიდის მეტს არაფერს ეფუძნებოდა.

ეს მოხდა 1911 წელს. სტუდენტი, სახელად ლი, პეკინიდან იუნანის პროვინციაში ჩავიდა. დღითი დღე იკარგებოდა მთებში და ცდილობდა რაიმე ქვის პოვნას, როგორც მან განმარტა, ეს იყო თუნუქის ქვა. მაგრამ მან არ მიაღწია წარმატებას. სახლის მფლობელი, რომელშიც სტუდენტი ლი დასახლდა, ​​ცხოვრობდა ახალგაზრდა ქალიშვილთან, სახელად Xiao-mi. გოგონას ძალიან შეებრალა უბედური სტუდენტი და საღამოს, ვახშმის დროს, უბრალო უბრალო ამბებს უყვებოდა. ერთი ამბავი მოგვითხრობს უჩვეულო ღუმელზე, რომელიც აშენდა რაღაც მუქი ქვებისგან, რომელიც კლდეზე იყო ჩამოგდებული და მათი სახლის ეზოში იყო ჩადებული. ეს ღუმელი საკმაოდ წარმატებული აღმოჩნდა და რაც მთავარია გამძლე, მრავალი წლის განმავლობაში ის რეგულარულად ემსახურებოდა მფლობელებს. ახალგაზრდა სიაო-მიმ სტუდენტს ერთი ასეთი ქვაც კი აჩუქა. ეს იყო ტყვიის მსგავსი, მძიმე, ყავისფერი ქვა. მოგვიანებით გაირკვა, რომ ეს ქვა სუფთა ვოლფრამიტი იყო...

1900 წელს პარიზში მსოფლიო მეტალურგიული გამოფენის გახსნაზე პირველად იქნა დემონსტრირებული მაღალსიჩქარიანი ფოლადის სრულიად ახალი ნიმუშები (ფოლადის შენადნობი ვოლფრამით). ფაქტიურად ამის შემდეგ, ვოლფრამი ფართოდ გამოიყენებოდა ყველა მაღალგანვითარებული ქვეყნის მეტალურგიულ ინდუსტრიაში. მაგრამ არის საკმაოდ საინტერესო ფაქტი: პირველად ვოლფრამის ფოლადი გამოიგონეს რუსეთში ჯერ კიდევ 1865 წელს ურალის მოტოვილიხას ქარხანაში.

2010 წლის დასაწყისში საინტერესო არტეფაქტი პერმის უფოლოგებს ხელში ჩაუვარდა. ვარაუდობენ, რომ ეს არის კოსმოსური ხომალდის ფრაგმენტი. ფრაგმენტის ანალიზმა აჩვენა, რომ ობიექტი თითქმის მთლიანად სუფთა ვოლფრამისგან შედგება. შემადგენლობის მხოლოდ 0,1% მოდის იშვიათ მინარევებს. მეცნიერთა აზრით, სარაკეტო საქშენები დამზადებულია სუფთა ვოლფრამისგან. მაგრამ ჯერჯერობით ერთი ფაქტი არ არის ახსნილი. ჰაერში ვოლფრამი სწრაფად იჟანგება და ჟანგდება. მაგრამ რატომღაც ეს ფრაგმენტი არ ექვემდებარება კოროზიას.

ამბავი

თავად სიტყვა „ვოლფრამი“ გერმანული წარმოშობისაა. ადრე თავად ლითონს არ ერქვა ვოლფრამი, არამედ მისი მთავარი მინერალი, ე.ი. ვოლფრამიტამდე. ზოგი ვარაუდობს, რომ მაშინ ეს სიტყვა თითქმის გინებად გამოიყენებოდა. მე-16 საუკუნის დასაწყისიდან მე-17 საუკუნის მეორე ნახევრამდე ვოლფრამი კალის მინერალად ითვლებოდა. მიუხედავად იმისა, რომ ის საკმაოდ ხშირად თან ახლავს თუნუქის მადნებს. მაგრამ მადნებიდან, რომელშიც ვოლფრამიტი შედიოდა, კალის დნობა გაცილებით ნაკლებად ხდებოდა. თითქოს ვიღაცამ ან რაღაცამ სასარგებლო თუნუქი „შეჭამა“. აქედან მოდის ახალი ელემენტის სახელი. გერმანულად Wolf (Wolf) ნიშნავს მგელს, ხოლო Ram (Ramm) ძველი გერმანულიდან თარგმნილი ნიშნავს ვერძს. იმათ. გამოთქმა "ჭამს კალის, როგორც მგელი ჭამს ბატკნის" და გახდა ლითონის სახელი.

ცნობილი ამერიკული ქიმიური აბსტრაქტული ჟურნალი ან საცნობარო წიგნები მელორის (ინგლისი) და პასკალის (საფრანგეთი) ყველა ქიმიური ელემენტის შესახებ, არც კი შეიცავს ისეთი ელემენტის ხსენებას, როგორიცაა ვოლფრამი. ქიმიურ ელემენტს 74 ნომერი ჰქვია ვოლფრამი. სიმბოლო W, რომელიც ნიშნავს ვოლფრამი, ფართოდ გავრცელდა მხოლოდ ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში. საფრანგეთსა და იტალიაში სულ ცოტა ხნის წინ ელემენტი აღინიშნა ტუ ასოებით, ე.ი. სიტყვის ვოლფრამი პირველი ასოები.

ასეთი დაბნეულობის საფუძველი ელემენტის აღმოჩენის ისტორიაშია ჩადებული. 1783 წელს ესპანელმა ქიმიკოსებმა, ძმებმა ელუარებმა განაცხადეს, რომ მათ აღმოაჩინეს ახალი ქიმიური ელემენტი. საქსონური მინერალის „ვოლფრამის“ აზოტმჟავასთან დაშლის პროცესში მათ მოახერხეს „მჟავე მიწის“ მიღება, ე.ი. უცნობი ლითონის ოქსიდის ყვითელი ნალექი, ნალექი ხსნადი იყო ამიაკიში. საწყის მასალაში ეს ოქსიდი იყო მანგანუმის და რკინის ოქსიდებთან ერთად. ძმებმა ელუარებმა ამ ელემენტს დაარქვეს ვოლფრამი, ხოლო მინერალს, საიდანაც ლითონი იქნა მოპოვებული, ვოლფრამიტი.

მაგრამ ძმებს ელუარებს 100%-ით ვერ ვუწოდებთ ვოლფრამის აღმომჩენებს. რა თქმა უნდა, ისინი იყვნენ პირველები, რომლებმაც თავიანთი აღმოჩენა ბეჭდვით შეატყობინეს, მაგრამ ... 1781 წელს, ძმების აღმოჩენამდე ორი წლით ადრე, ცნობილმა შვედმა ქიმიკოსმა კარლ ვილჰელმ შელემ აღმოაჩინა ზუსტად იგივე "ყვითელი დედამიწა" მკურნალობის პროცესში. კიდევ ერთი მინერალი აზოტის მჟავით. მისმა მეცნიერმა მას უბრალოდ "ვოლფრამი" უწოდა (შვედურიდან თარგმნა tung - მძიმე, sten - ქვა, ე.ი. "მძიმე ქვა"). კარლ ვილჰელმ შელემ აღმოაჩინა, რომ "ყვითელი დედამიწა" განსხვავდება თავისი ფერით, ისევე როგორც სხვა თვისებებით, მსგავსი მოლიბდენისგან. მეცნიერმა ასევე გაიგო, რომ თავად მინერალში ის დაკავშირებულია კალციუმის ოქსიდთან. შიელის პატივსაცემად, მინერალის "ვოლფრამი" სახელწოდება შეიცვალა "შეელიტით". საინტერესოა, რომ ერთ-ერთი ძმა ელუარდი იყო შილის სტუდენტი, 1781 წელს იგი მუშაობდა მასწავლებელთა ლაბორატორიაში. არც შიელმა და არც ძმებმა ელუარებმა არ დაიწყეს აღმოჩენის გაზიარება. შილემ უბრალოდ არ მოითხოვა ეს აღმოჩენა და ძმები ელუარდები არ ამტკიცებდნენ თავიანთი უპირატესობის პრიორიტეტს.

ბევრს სმენია ეგრეთ წოდებული "ვოლფრამის ბრინჯაოს" შესახებ. ეს არის ძალიან ლამაზი გარეგნობის ლითონები. ლურჯი ვოლფრამის ბრინჯაოს აქვს შემდეგი შემადგენლობა Na2O WO2, ხოლო ოქროს ბრინჯაოს აქვს შემდეგი შემადგენლობა 4WO3Na2O WO2 WO3; იისფერი და მეწამული წითელი შუალედურია, WO3/WO2 თანაფარდობა ოთხზე ნაკლები და ერთზე მეტი. როგორც ფორმულებიდან ჩანს, ეს ნივთიერებები არ შეიცავს არც კალას, არც სპილენძს და არც თუთიას. ეს არ არის ბრინჯაო და საერთოდ არ არის შენადნობები, რადგან. მათ არც კი აქვთ ლითონის ნაერთები და ნატრიუმი და ვოლფრამი აქ იჟანგება. ასეთი „ბრინჯაოები“ ნამდვილ ბრინჯაოს წააგავს არა მხოლოდ გარეგნულად, არამედ მათი თვისებებითაც: სიმტკიცე, ქიმიური ნივთიერებების წინააღმდეგობა, მაღალი ელექტროგამტარობა.

ძველად ატმის ფერი ერთ-ერთი უიშვიათესი იყო, ამბობდნენ, რომ მის მისაღებად 8000 ექსპერიმენტი იყო საჭირო. მე-17 საუკუნეში ჩინეთის იმპერატორის ყველაზე ძვირადღირებული ფაიფური ატმის ფერში შეღებეს. მაგრამ ამ საღებავის საიდუმლოს გამჟღავნების შემდეგ, მოულოდნელად აღმოჩნდა, რომ ის ვოლფრამის ოქსიდზე იყო დაფუძნებული.

ბუნებაში ყოფნა

ვოლფრამი ბუნებაში ცუდად არის გავრცელებული, დედამიწის ქერქში ლითონის შემცველობა წონით 1,3 10 -4%. ვოლფრამი ძირითადად გვხვდება როგორც რთული დაჟანგული ნაერთების ნაწილი, რომლებიც წარმოიქმნება ვოლფრამის ტრიოქსიდი WO3, აგრეთვე რკინის და კალციუმის ან მანგანუმის ოქსიდები, ზოგჯერ სპილენძი, ტყვია, თორიუმი და სხვადასხვა იშვიათი დედამიწის ელემენტები. ყველაზე გავრცელებული მინერალური ვოლფრამიტი არის ვოლფრატების მყარი ხსნარი, ე.ი. ვოლფის მჟავას, მანგანუმის და რკინის მარილები (nMnWO 4 mFeWO 4). ხსნარი არის შავი ან ყავისფერი ფერის მყარი და მძიმე კრისტალები, რაც დამოკიდებულია ხსნარის შემადგენლობაში სხვადასხვა ნაერთების უპირატესობაზე. თუ მეტი მანგანუმის ნაერთებია (ჰუებნერიტი), კრისტალები შავი იქნება, თუ რკინის ნაერთები (ფერბერიტი) ჭარბობს, ხსნარი ყავისფერი იქნება. ვოლფრამიტი არის ელექტროენერგიის შესანიშნავი გამტარი და პარამაგნიტური.

რაც შეეხება სხვა ვოლფრამის მინერალებს, შეელიტს სამრეწველო მნიშვნელობა აქვს, ე.ი. კალციუმის ვოლფრამი (ფორმულა CaWO 4). მინერალი ქმნის ღია ყვითელი და ზოგჯერ თითქმის თეთრი ფერის ბრწყინვალე კრისტალებს. Sheelite სულაც არ არის მაგნიტური, მაგრამ მას აქვს კიდევ ერთი თვისება - უნარი luminesce. სიბნელეში ულტრაიისფერი განათების შემდეგ, ის ფლუორესირებს კაშკაშა ცისფერს. მოლიბდენის ნარევის არსებობა ცვლის ბზინვარების ფერს, იცვლება ღია ცისფერში, ზოგჯერ კრემისფერში. ამ თვისების წყალობით, შესაძლებელია მინერალის გეოლოგიური საბადოების ადვილად აღმოჩენა.

როგორც წესი, ვოლფრამის მადნის საბადოები დაკავშირებულია გრანიტის განაწილების არეალთან. შეელიტის ან ვოლფრამიტის დიდი კრისტალები ძალიან იშვიათია. ჩვეულებრივ, მინერალები უბრალოდ იკვეთება გრანიტულ ქანებში. გრანიტიდან ვოლფრამის მოპოვება საკმაოდ რთულია, რადგან. მისი კონცენტრაცია ჩვეულებრივ არ აღემატება 2%. საერთო ჯამში, ცნობილია არაუმეტეს 20 ვოლფრამის მინერალი. მათ შორის შეიძლება გამოირჩეოდეს სტოლზიტი და რასოიტი, რომლებიც წარმოადგენენ ტყვიის ვოლფრატის PbWO 4-ის ორ სხვადასხვა კრისტალურ მოდიფიკაციას. დარჩენილი მინერალები არის დაშლის პროდუქტები ან ჩვეულებრივი მინერალების მეორადი ფორმები, მაგალითად, შეელიტი და ვოლფრამიტი (ჰიდროტუნგსტიტი, რომელიც არის ჰიდრატირებული ვოლფრამის ოქსიდი, წარმოიქმნება ვოლფრამიტიდან; ვოლფრამის ოხერი), რუსელიტი, მინერალი, რომელიც შეიცავს ვოლფრამის და ბისმუტის ოქსიდებს. ვოლფრამიტი (WS 2) არის ვოლფრამის ერთადერთი არაოქსიდური მინერალი და მისი ძირითადი მარაგები მდებარეობს აშშ-ში. როგორც წესი, ვოლფრამის შემცველობა 0,3%-დან 1,0%-მდე WO 3-ის ფარგლებშია.

ვოლფრამის ყველა საბადო ჰიდროთერმული ან მაგმური წარმოშობისაა. შეელიტი და ვოლფრამიტი საკმაოდ ხშირად გვხვდება ვენების სახით, იმ ადგილებში, სადაც მაგმა შეაღწია დედამიწის ქერქის ბზარებში. ვოლფრამის საბადოების ძირითადი ნაწილი კონცენტრირებულია ახალგაზრდა მთიანეთის რაიონებში - ალპები, ჰიმალაები და წყნარი ოკეანის სარტყელი. ვოლფრამიტისა და შეელიტის უდიდესი საბადოები მდებარეობს ჩინეთში, ბირმაში, აშშ-ში, რუსეთში (ურალის, ტრანსბაიკალიასა და კავკასიაში), პორტუგალიასა და ბოლივიაში. მსოფლიოში ვოლფრამის საბადოების წლიური მოპოვება შეადგენს დაახლოებით 5,95,104 ტონა ლითონს, საიდანაც 49,5,104 ტონა (ან 83%) მოიპოვება ჩინეთში. რუსეთში წელიწადში დაახლოებით 3400 ტონა მოიპოვება, კანადაში კი 3000 ტონა.

ვოლფრამის ნედლეულის შემუშავებაში გლობალური ლიდერის როლს ჩინეთი ასრულებს (ჯიანშის საბადოზე მოდის ჩინეთის წარმოების 60 პროცენტი, ჰუნანი - 20 პროცენტი, იუნანი - 8 პროცენტი, გუანდონგი - 6 პროცენტი, შიდა მონღოლეთი და გუანჯი - 2. % თითოეული, არის სხვებიც). რუსეთში ვოლფრამის მადნის უდიდესი საბადოები განლაგებულია 2 რეგიონში: ჩრდილოეთ კავკასიაში (ტირნიაუზი, ყაბარდო-ბალყარეთი) და შორეულ აღმოსავლეთში. ნალჩიკის ქარხანა ამუშავებს ვოლფრამის საბადოს ამონიუმის პარატუნგსტატად და ვოლფრამის ოქსიდად.

ვოლფრამის ყველაზე დიდი მომხმარებელი დასავლეთ ევროპაა (30%). აშშ და ჩინეთი - თითო 25%, 12% -13% - იაპონია. დსთ-ში ყოველწლიურად დაახლოებით 3000 ტონა ლითონი მოიხმარება.

განაცხადი

საერთო ჯამში, მსოფლიოში წელიწადში დაახლოებით 30 ათასი ტონა ვოლფრამი იწარმოება. ვოლფრამის ფოლადი და ვოლფრამი და მისი კარბიდების შემცველი სხვა შენადნობები გამოიყენება სატანკო ჯავშნის, ჭურვებისა და ტორპედოს ჭურვების, თვითმფრინავების და შიდა წვის ძრავების ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილების წარმოებაში.

საუკეთესო ტიპის ხელსაწყოების ფოლადები შეიცავს ვოლფრამს. მეტალურგია შთანთქავს მთლიანი წარმოებული ვოლფრამის დაახლოებით 95%-ს. მეტალურგიისთვის დამახასიათებელია ის, რომ გამოიყენება არა მხოლოდ სუფთა ვოლფრამი, არამედ ძირითადად გამოიყენება ვოლფრამი, რომელიც უფრო იაფია - ფეროტუნგფრამი, ე.ი. შენადნობი, რომელიც შეიცავს დაახლოებით 80% ვოლფრამს და დაახლოებით 20% რკინას. იგი იწარმოება ელექტრო რკალის ღუმელში.

ვოლფრამის შენადნობებს აქვთ მრავალი შესანიშნავი თვისება. ვოლფრამის, სპილენძის და ნიკელის შენადნობი, როგორც მას ასევე უწოდებენ "მძიმე" ლითონს, არის ნედლეული რადიოაქტიური ნივთიერებების შესანახი კონტეინერების წარმოებაში. ასეთი შენადნობის დამცავი ეფექტი 40%-ით მეტია, ვიდრე ტყვიის. ასეთი შენადნობი გამოიყენება რადიოთერაპიაშიც, რადგან ეკრანის შედარებით მცირე სისქით უზრუნველყოფილია საკმაოდ საკმარისი დაცვა.

ვოლფრამის კარბიდის და 16% კობალტის შენადნობას აქვს ისეთი სიმტკიცე, რომ ნაწილობრივ ცვლის ალმასს ჭაბურღილის ბურღვისას. ვოლფრამის ფსევდოშენადნობები ვერცხლთან და სპილენძთან ერთად შესანიშნავი მასალაა მაღალი ძაბვის გარემოში გადამრთველებისა და დანის ჩამრთველებისთვის. ასეთი პროდუქტები ძლებს 6-ჯერ მეტხანს, ვიდრე ჩვეულებრივი სპილენძის კონტაქტები.

სუფთა ვოლფრამის ან ვოლფრამის შემცველი შენადნობების გამოყენება ძირითადად ეფუძნება მათ სიმტკიცეს, ცეცხლგამძლეობას და ქიმიურ წინააღმდეგობას. ვოლფრამი სუფთა სახით ფართოდ გამოიყენება ელექტრული ინკანდესენტური ნათურების ძაფების, აგრეთვე კათოდური სხივების მილების წარმოებაში; გამოიყენება როგორც გრაგნილები და ელექტრო ღუმელების გამაცხელებელი ელემენტები, ასევე სტრუქტურული მასალა კოსმოსისა და თვითმფრინავებისთვის, რომლებიც მუშაობენ მაღალ ტემპერატურაზე.

ვოლფრამი არის მაღალსიჩქარიანი ფოლადების (ვოლფრამის შემცველობა 17,5 - 18,5%), სტელიტების (კობალტისგან Cr, C, W დანამატებით), ჰასტალის შენადნობების ნაწილი (Ni-ზე დაფუძნებული უჟანგავი ფოლადები), ისევე როგორც მრავალი სხვა შენადნობები. ვოლფრამი გამოიყენება როგორც საფუძველი სითბოს მდგრადი და ხელსაწყოების შენადნობების წარმოებაში, კერძოდ, გამოიყენება ფერონგფრამი (W 68–86%, Mo და რკინა 7%), რაც ადვილად მიიღება შიელიტის ან ვოლფრამიტის კონცენტრატის პირდაპირი შემცირებით. . ვოლფრამი გამოიყენება პობედას წარმოებაში. ეს არის ზემყარი შენადნობი, რომელიც შეიცავს 80–85% ვოლფრამი, 7–14% კობალტი, 5–6% ნახშირბადი. Pobedit უბრალოდ შეუცვლელია ლითონის დამუშავების პროცესში, ისევე როგორც ნავთობისა და სამთო მრეწველობაში.

მაგნიუმის და კალციუმის ვოლფრატები ფართოდ გამოიყენება ფლუორესცენტურ მოწყობილობებში. სხვა ვოლფრამის მარილები გამოიყენება გარუჯვისა და ქიმიურ მრეწველობაში. ვოლფრამის დისულფიდი არის მშრალი მაღალი ტემპერატურის საპოხი, რომელიც სტაბილურია 500 ° C ტემპერატურამდე. ვოლფრამის ბრინჯაო და სხვა ვოლფრამის ნაერთები გამოიყენება საღებავების წარმოებაში. ვოლფრამის საკმაოდ ბევრი ნაერთი შესანიშნავი კატალიზატორია.

ელექტრო ნათურების წარმოებაში ვოლფრამი შეუცვლელია, რადგან ის არა მხოლოდ უჩვეულოდ ცეცხლგამძლეა, არამედ საკმაოდ პლასტიკურიც. 1 კგ ვოლფრამი ემსახურება ნედლეულს 3,5 კმ მავთულის დასამზადებლად. იმათ. 1 კგ ვოლფრამი შეიძლება გამოყენებულ იქნას 23000 60 ვატიანი ნათურის ძაფების დასამზადებლად. მხოლოდ ამ ქონების წყალობით, ელექტრო ინდუსტრია მთელს მსოფლიოში მოიხმარს დაახლოებით ას ტონა ვოლფრამს წელიწადში.

წარმოება

ვოლფრამის წარმოების პირველი ეტაპი არის მადნის გამდიდრება, ე.ი. ღირებული კომპონენტების გამოყოფა ძირითადი მადნის მასიდან, ნარჩენი ქანებიდან. გამოყენებულია იგივე გამდიდრების მეთოდები, რაც სხვა მძიმე ლითონის მადნებისთვის: დაფქვა და ფლოტაცია, რასაც მოჰყვება მაგნიტური გამოყოფა (ვოლფრამიტის მადნები) და ჟანგვითი გამოწვა. ამ მეთოდით მიღებულ კონცენტრატს ჩვეულებრივ წვავს სოდის ჭარბი რაოდენობით, რითაც ვოლფრამი გადადის ხსნად მდგომარეობაში, ე.ი. ნატრიუმის ვოლფრამიტამდე.

ამ ნივთიერების მიღების კიდევ ერთი მეთოდია გამორეცხვა. ვოლფრამი ამოღებულია სოდის ხსნარით ამაღლებულ ტემპერატურაზე და წნევის ქვეშ, რასაც მოჰყვება კალციუმის ვოლფრატის ნეიტრალიზაცია და დალექვა, ე.ი. შეელიტი. შეელიტი მიიღება იმის გამო, რომ მისგან გაწმენდილი ვოლფრამის ოქსიდის ამოღება საკმაოდ მარტივია.

CaWO 4 → H 2 WO 4 ან (NH 4) 2 WO 4 → WO 3

ვოლფრამის ოქსიდი ასევე მიიღება ქლორიდების საშუალებით. ვოლფრამის კონცენტრატი მუშავდება ქლორის გაზით ამაღლებულ ტემპერატურაზე. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ვოლფრამის ქლორიდები, რომლებიც სუბლიმაციით ადვილად გამოიყოფა სხვა ქლორიდებისგან. მიღებული ქლორიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ოქსიდის მისაღებად ან მისგან ლითონის დაუყოვნებლივ ამოსაღებად.

შემდეგ ეტაპზე, ოქსიდები და ქლორიდები გარდაიქმნება მეტალის ვოლფრამად. ვოლფრამის ოქსიდის შესამცირებლად უმჯობესია წყალბადის გამოყენება. ამ შემცირებით, ლითონი ყველაზე სუფთაა. ოქსიდის შემცირება ხდება სპეციალურ მილის ღუმელში, სადაც "ნავი" WO 3-ით მოძრაობს რამდენიმე ტემპერატურულ ზონაში. მშრალი წყალბადი შემოდის „ნავისკენ“, ოქსიდის შემცირება ხდება ცხელ (450-600°C) და ცივ ზონებში (750-1100°C). ცივ ზონებში ხდება შემცირება WO 2-მდე, შემდეგ კი მეტალამდე. როგორც დრო გადის ცხელ ზონაში, დაფხვნილი ვოლფრამის მარცვლები ზომას იცვლის.

აღდგენა შეიძლება მოხდეს არა მხოლოდ წყალბადის მიწოდებით. ქვანახშირი ხშირად გამოიყენება. მყარი შემცირების გამო წარმოება გამარტივებულია, მაგრამ ტემპერატურა ამ შემთხვევაში უნდა მიაღწიოს 1300°C-ს. თავად ქვანახშირი და მინარევები, რომლებსაც ის ყოველთვის შეიცავს, ვოლფრამის რეაქციაში, სხვა ნაერთების კარბიდებს ქმნის. შედეგად, ლითონი დაბინძურებულია. მაგრამ ელექტრო ინდუსტრიაში გამოიყენება მხოლოდ მაღალი ხარისხის ვოლფრამი. 0,1% რკინის მინარევებიც კი ქმნის ვოლფრამს ყველაზე თხელი მავთულის დასამზადებლად, რადგან. ის ბევრად უფრო მყიფე ხდება.

ვოლფრამის იზოლაცია ქლორიდებისგან ეფუძნება პიროლიზს. ვოლფრამი და ქლორი ქმნიან ზოგიერთ ნაერთს. ქლორის სიჭარბე საშუალებას აძლევს ყველა მათგანს გარდაიქმნას WCl6-ად და ის, თავის მხრივ, 1600 ° C ტემპერატურაზე იშლება ქლორში და ვოლფრამად. წყალბადის არსებობის შემთხვევაში პროცესი იწყება 1000°C-ზე.

ასე მიიღება ვოლფრამი ფხვნილის სახით, რომელიც შემდეგ მაღალ ტემპერატურაზე დაჭერით წყალბადის ნაკადში. დაწნეხვის პირველი ეტაპი (დაახლოებით 1100-1300°C-მდე გათბობა) წარმოქმნის მყიფე ფოროვან ინგოტს. შემდეგ დაჭერა გრძელდება და ტემპერატურა იწყებს მატებას თითქმის ვოლფრამის დნობის ტემპერატურამდე. ასეთ გარემოში ლითონი იწყებს მყარდებას და თანდათან იძენს თავის თვისებებსა და თვისებებს.

საშუალოდ, ინდუსტრიულად წარმოებული ვოლფრამის 30% არის გადამუშავებული ვოლფრამი. ვოლფრამის ჯართი, ნახერხი, საპარსი და ფხვნილი იჟანგება და გარდაიქმნება ამონიუმის პარატუნგსტატად. როგორც წესი, საჭრელი ფოლადების ჯართი იყრება იმავე ფოლადების მწარმოებელ საწარმოში. ელექტროდების, ინკანდესენტური ნათურების და ქიმიკატების ჯართი თითქმის არასოდეს გადამუშავდება.

რუსეთის ფედერაციაში ვოლფრამის პროდუქცია იწარმოება: სკოპინსკის ჰიდრომეტალურგიული ქარხანა მეტალურგი, ვლადიკავკაზის ქარხანა პობედიტი, ნალჩიკის ჰიდრომეტალურგიული ქარხანა, კიროვგრადის მყარი შენადნობების ქარხანა, ელექტროსტალი, ჩელიაბინსკის ელექტრომეტალურგიული ქარხანა.

ფიზიკური თვისებები

ვოლფრამი ღია ნაცრისფერი ლითონია. მას აქვს ყველაზე მაღალი დნობის წერტილი ყველა ცნობილ ელემენტზე, გარდა ნახშირბადისა. ამ ინდიკატორის მნიშვნელობა დაახლოებით 3387-დან 3422 გრადუს ცელსიუსამდეა. ვოლფრამი აქვს შესანიშნავი მექანიკური თვისებები მაღალი ტემპერატურის მიღწევისას; ყველა ლითონს შორის ვოლფრამი აქვს ისეთი ინდიკატორის ყველაზე დაბალი მნიშვნელობა, როგორიცაა გაფართოების კოეფიციენტი.

ვოლფრამი ერთ-ერთი უმძიმესი ლითონია, მისი სიმკვრივეა 19250 კგ/მ3. ლითონს აქვს კუბურ სხეულზე ორიენტირებული გისოსის პარამეტრი a = 0.31589 ნმ. 0 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე ვოლფრამის ელექტრული გამტარობა არის იგივე ინდიკატორის მნიშვნელობის მხოლოდ 28% ვერცხლისთვის (ვერცხლი უკეთესად ატარებს დენს, ვიდრე ნებისმიერი სხვა ლითონი). სუფთა ვოლფრამი ძალიან ადვილი დასამუშავებელია, მაგრამ იშვიათია მისი სუფთა სახით, უფრო ხშირად მას აქვს ნახშირბადის და ჟანგბადის მინარევები, რის გამოც ღებულობს ცნობილ სიმტკიცეს. ლითონის ელექტრული წინააღმდეგობა 20 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე ტოვებს 5.5 * 10 -4, 2700 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე - 90.4 * 10 -4.

ვოლფრამი ყველა სხვა მეტალისგან განსხვავდება თავისი განსაკუთრებული შეღწევადობით, სიმძიმით და სიმტკიცით. ამ ლითონის სიმკვრივე თითქმის ორჯერ აღემატება იმავე ტყვიას, უფრო სწორად 1,7-ჯერ. მაგრამ ელემენტის ატომური მასა, პირიქით, უფრო დაბალია და არის 184 207-ის წინააღმდეგ.

ვოლფრამის დაჭიმვისა და შეკუმშვის მოდულების მნიშვნელობები უჩვეულოდ მაღალია, ტემპერატურის ცოცვის წინააღმდეგობა უზარმაზარია, ლითონს აქვს მაღალი ელექტრული და თბოგამტარობა. ვოლფრამი აქვს საკმაოდ მაღალი ელექტრონის ემისიის კოეფიციენტი, რომელიც შეიძლება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს ელემენტის სხვა ლითონის ოქსიდებთან შენადნობით.

მიღებული ვოლფრამის ფერი დიდწილად დამოკიდებულია მისი წარმოების მეთოდზე. შერწყმული ვოლფრამი არის მბზინავი ნაცრისფერი ლითონი, რომელიც ძალიან ჰგავს პლატინას. ვოლფრამის ფხვნილი შეიძლება იყოს ნაცრისფერი, მუქი ნაცრისფერი და შავიც კი: რაც უფრო პატარაა ფხვნილის მარცვლები, მით უფრო მუქი იქნება.

ვოლფრამი აქვს მაღალი წინააღმდეგობა: ოთახის ტემპერატურაზე ის არ იცვლება ჰაერში; როდესაც წითელი სითბოს ტემპერატურა მიიღწევა, ლითონი იწყებს ნელ-ნელა დაჟანგვას, ათავისუფლებს ვოლფის ანჰიდრიდს. ვოლფრამი თითქმის უხსნადია გოგირდის, ჰიდროქლორინის და მარილმჟავებში. აკვა რეგიასა და აზოტის მჟავაში ლითონი ზედაპირიდან იჟანგება. ჰიდროფთორმჟავას და აზოტის მჟავას ნარევში ყოფნისას ვოლფრამი იხსნება და წარმოიქმნება ვოლფრამის მჟავა. ყველა ვოლფრამის ნაერთებიდან ყველაზე პრაქტიკული სარგებელია: ვოლფრამის ანჰიდრიდი ან ვოლფრამის ტრიოქსიდი, პეროქსიდები ზოგადი ფორმულით ME2WOX, ვოლფრატები, ნაერთები ნახშირბადთან, გოგირდთან და ჰალოგენებთან.

ბუნებაში ნაპოვნი ვოლფრამი შედგება 5 სტაბილური იზოტოპისგან, რომელთა მასური რიცხვებია 186,184, 183, 182, 181. ყველაზე გავრცელებული იზოტოპი მასობრივი რიცხვით 184, მისი წილი 30,64%. 74-ე ელემენტის ხელოვნური რადიოაქტიური იზოტოპების მთელი შედარებითი ნაკრებიდან მხოლოდ სამს აქვს პრაქტიკული მნიშვნელობა: ვოლფრამი-181 (მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდი 145 დღეა), ვოლფრამი-185 (მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდი 74,5 დღეა), ვოლფრამი-187. (მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდია 23,85 საათი). ყველა ეს იზოტოპი წარმოიქმნება ბირთვული რეაქტორების შიგნით ვოლფრამის იზოტოპების დაბომბვის დროს ბუნებრივი ნარევიდან ნეიტრონებით.

ვოლფრამის ვალენტობას აქვს ცვალებადი ხასიათი - 2-დან 6-მდე, ყველაზე სტაბილურია ექვსვალენტიანი ვოლფრამი, ქიმიური ელემენტის სამ- და ორვალენტიანი ნაერთები არასტაბილურია და არ აქვთ პრაქტიკული მნიშვნელობა. ვოლფრამის ატომის რადიუსი არის 0,141 ნმ.

ვოლფრამის კლარკი დედამიწის ქერქში ვინოგრადოვის მიხედვით არის 0,00013 გ/ტ. მისი საშუალო შემცველობა ქანების შემადგენლობაში გრამ/ტონა: ულტრაბაზური - 0,00001, ძირითადი - 0,00007, საშუალო - 0,00012, მჟავე - 0,00019.

ქიმიური თვისებები

ვოლფრამი არ მოქმედებს: aqua regia, გოგირდის, ჰიდროქლორინის, ჰიდროფლუორული და აზოტის მჟავები, ნატრიუმის ჰიდროქსიდის წყალხსნარი, ვერცხლისწყალი, ვერცხლისწყლის ორთქლი, ამიაკი (700 ° C-მდე), ჰაერი და ჟანგბადი (400 ° C-მდე), წყალბადი, წყალი, წყალბადის ქლორიდი (600 ° C-მდე), ნახშირბადის მონოქსიდი (800 ° C-მდე), აზოტი.

უკვე მცირედი გაცხელების შემდეგ, მშრალი ფტორი იწყებს შერწყმას წვრილად დაყოფილ ვოლფრამთან. შედეგად წარმოიქმნება ჰექსაფტორიდი (ფორმულა WF 6) - ეს არის ძალიან საინტერესო ნივთიერება, რომელსაც აქვს დნობის წერტილი 2,5 ° C და დუღილის წერტილი 19,5 ° C. ქლორთან რეაქციის შემდეგ წარმოიქმნება მსგავსი ნაერთი, მაგრამ რეაქცია შესაძლებელია მხოლოდ 600°C ტემპერატურაზე. WC16, ფოლადის ლურჯი კრისტალები, დნება 275°C-ზე და დუღს 347°C-ზე. ვოლფრამი იოდთან და ბრომთან ერთად წარმოქმნის სუსტად სტაბილურ ნაერთებს: ტეტრა- და დიიოდიდი, პენტა- და დიბრომიდი.

მაღალ ტემპერატურაზე ვოლფრამი შეიძლება გაერთიანდეს სელენთან, გოგირდთან, აზოტთან, ბორთან, ტელურუმთან, სილიციუმთან და ნახშირბადთან. ამ ნაერთებიდან ზოგიერთი საოცრად მყარია, ისევე როგორც სხვა შესანიშნავი თვისებები.

განსაკუთრებით საინტერესოა კარბონილი (ფორმულა W(CO) 6). ვოლფრამი აქ აერთიანებს ნახშირბადის მონოქსიდს და, შესაბამისად, აქვს ნულოვანი ვალენტობა. ვოლფრამის კარბონილი იწარმოება სპეციალურ პირობებში, რადგან ის უკიდურესად არასტაბილურია. 0°C ტემპერატურაზე იგი გამოიყოფა სპეციალური ხსნარიდან უფერო კრისტალების სახით, 50°C-მდე მიღწევის შემდეგ კარბონილი სუბლიმირებულია, 100°C-ზე კი მთლიანად იშლება. მაგრამ სწორედ ამ ნაერთის წყალობით მიიღება მკვრივი და მყარი ვოლფრამის საფარები (სუფთა ვოლფრამისგან). ვოლფრამის მრავალი ნაერთი, ისევე როგორც თავად ვოლფრამი, ძალიან აქტიურია. მაგალითად, ვოლფრამის ოქსიდი ვოლფრამის ოქსიდს WO 3 აქვს პოლიმერიზაციის უნარი. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ეგრეთ წოდებული ჰეტეროპოლინაერთები (მათ მოლეკულებს შეიძლება ჰქონდეთ 50-ზე მეტი ატომის შემადგენლობაში) და იზოპოლინაერთები.

ვოლფრამის ოქსიდი (VI)WO 3 არის ღია ყვითელი კრისტალური ნივთიერება, რომელიც გაცხელებისას ნარინჯისფერი ხდება. ოქსიდს აქვს დნობის წერტილი 1473°C და დუღილის წერტილი 1800°C. მისი შესაბამისი ვოლფრას მჟავა არ არის სტაბილური, წყლის ხსნარში დიჰიდრატი ნალექი ხდება, ხოლო წყლის ერთ მოლეკულას კარგავს 70-დან 100 ° C ტემპერატურაზე, ხოლო მეორე მოლეკულას 180-დან 350 ° C ტემპერატურამდე. .

ვოლფრას მჟავების ანიონები, როგორც წესი, ქმნიან პოლინაერთებს. კონცენტრირებულ მჟავებთან რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება შერეული ანჰიდრიდები:

12WO 3 + H 3 PO 4 \u003d H 3.

ვოლფრამის ოქსიდისა და მეტალის ნატრიუმის რეაქციის შედეგად მიიღება არასტოქიომეტრიული ნატრიუმის ვოლფრამი, რომელსაც ეწოდება "ვოლფრამის ბრინჯაო":

WO 3 + xNa = Na x WO 3.

ვოლფრამის ოქსიდის წყალბადით შემცირების პროცესში, იზოლაციის დროს მიიღება ჰიდრატირებული ოქსიდები, რომლებსაც აქვთ შერეული დაჟანგვის მდგომარეობა, მათ უწოდებენ "ვოლფრამის ლურჯს":

WO 3–n (OH) n, n = 0.5–0.1.

WO 3 + Zn + HCl = ("ლურჯი"), W 2 O 5 (OH) (ყავისფერი)

ვოლფრამის (VI) ოქსიდი შუალედურია ვოლფრამის და მისი ნაერთების წარმოების პროცესში. ეს არის გარკვეული კერამიკული პიგმენტების და ინდუსტრიულად მნიშვნელოვანი ჰიდროგენიზაციის კატალიზატორების კომპონენტი.

WCl 6 - უმაღლესი ვოლფრამის ქლორიდი, წარმოიქმნება მეტალის ვოლფრამის ან ვოლფრამის ოქსიდის ქლორთან, ფტორთან ან ნახშირბადის ტეტრაქლორიდთან ურთიერთქმედების შედეგად. ვოლფრამის ქლორიდის ალუმინის შემცირების შემდეგ ნახშირბადის მონოქსიდთან ერთად წარმოიქმნება ვოლფრამის კარბონილი:

WCl 6 + 2Al + 6CO = + 2AlCl 3 (ეთერში)

ვოლფრამი (ინგლისური ვოლფრამი, ფრანგული ვოლფრამი, გერმანული ვოლფრამი) პირველად მიიღეს ესპანელებმა ძმებმა დე ელგიარმა, ბერგმანის სტუდენტებმა 1783 წელს. სახელი ვოლფრამი არსებობდა, თუმცა, ელემენტის აღმოჩენამდე დიდი ხნით ადრე. მე-14-მე-16 საუკუნეების მაღაროელებმა და მეტალურგებმა, რომლებიც კალის მოპოვებით იყვნენ დაკავებულნი, შენიშნეს, რომ კალის ერთ-ერთი მადნის დაკბენისას, კალის მნიშვნელოვანი რაოდენობა იკარგებოდა და გადადიოდა წიდაში. ამ მადანს ეწოდა მგელი (მგელი, ან ვოლფერტი), რომელიც დროთა განმავლობაში შეიცვალა ვოლფრამით; ამიტომ მათ დაიწყეს მადანში შემავალი მინერალის გამოძახება. აგრიკოლა ამ მინერალს ლათინურ სახელს ანიჭებს - Spuma Lupi, ანუ Lupus spuma, რაც მგლის ქაფს ნიშნავს, ე.ი. ქაფი გაბრაზებული მგლის პირში. მე -16 საუკუნის მაღაროელები ვოლფრამის შესახებ ამბობდნენ: „ის იპარავს თუნუქს და ჭამს მას, როგორც მგელი ცხვარი“. 1781 წელს შელემ მიიღო ვოლფრამის ტრიოქსიდი WO 3 მინერალიდან, რომელსაც მოგვიანებით მის პატივსაცემად დაარქვეს შეელიტი (CaWO 4). შილის აღმოჩენა დაადასტურა ბერგმანმა, რომელმაც მინერალს „მძიმე ქვა“ (ლათ. Lapis ponderosus) უწოდა; შვედურად თარგმნილი, ეს არის ვოლფრამი (Tung Sten - მძიმე ქვა). ცოტა მოგვიანებით, შესთავაზეს, რომ ახლად აღმოჩენილ ლითონს Scheelium ეწოდოს Scheele-ს პატივსაცემად, მაგრამ ბერცელიუსმა, რომელიც თავიდან ამ სახელს უჭერდა მხარს, მალევე ამჯობინა სიტყვა ვოლფრამი. ლათინურად (Syuma lupi) და გერმანულად (Wolf Rahm) ვოლფრამი მგლის ნერწყვს ნიშნავს. სახელი ვოლფრამი გვხვდება ლომონოსოვში, შემდეგ შერერში; სოლოვიოვი და ჰესი (1824) მას ვოლფრამიუმს უწოდებენ, დვიგუბსკი (1824) - ვოლფრამიუმს. ასევე არსებობს ჭურვების სახელები, sheelev ლითონის (ვოლფრამის ხოჭო).