टंगस्टन संयोजक। गुण और टंगस्टन के आवेदन

और अधिक लेख भौतिक और रासायनिक से परिचित हो करने की अनुमति देगा , टंगस्टन के गुणों उत्पादन के स्थान पर, कहानी के उद्घाटन के अवसर, और अधिक प्रकृति में अपने प्रवास के के विवरण देखकर।

टंगस्टन (डब्ल्यू)

टंगस्टन - मेंडेलीव की आवर्त सारणी के एक तत्व के सत्तर चौथे परमाणु संख्या लैटिन चरित्र डब्ल्यू सामान्य परिस्थितियों में से मेल खाती है एक ग्रे-चांदी रंग, चमकदार है, मुश्किल है। सभी धातु टंगस्टन का सबसे दु: साध्य है। कार्बन - डब्ल्यू, केवल गैर धातु का गलनांक की तुलना में अधिक है। यह एक उच्च रासायनिक प्रतिरोध है। टंगस्टन के वैलेंस - चर।

खोज का इतिहास

"भारी पत्थर" पीले - 1781 में स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल विल्हेम शील, scheelite नाइट्रिक एसिड के प्रसंस्करण में लगे, टंगस्टन त्रिओक्षिदे उत्पादन कर सकता है। दो साल बाद, पहले से ही 1783 मीटर में, दो भाई Eluard, दवा की दुकानों मूल रूप से स्पेन से, जनता को सूचित किया था कि वे wolframite नई धातु और ऑक्साइड से मिल सकता है कि - टंगस्टन।

आधुनिक संयुक्त राज्य अमेरिका, फ्रांस और ब्रिटेन टंगस्टन के लिए टंगस्टन का नाम है, जो "भारी पत्थर" के रूप में स्वीडिश से अनुवाद किया करते थे। मूल रूप से, शब्द Wolframium खनिज wolframite का मतलब है। बाद में यह धातु में ही पारित कर दिया।

प्रकृति में टंगस्टन

गणना Vinogradova के अनुसार, क्लार्क संख्या टंगस्टन पृथ्वी की पपड़ी के बारे में 1.3 ग्राम / टी है। चट्टानों पर्वत श्रृंखला, आर / टी की औसत सामग्री: अम्लीय चट्टानों - 1.9, औसत - 1.2, बुनियादी - 0.7 ultrabasic - 0.1।

इस धातु का सबसे बड़ा भंडार चीन, अमेरिका, कनाडा और कजाखस्तान में केंद्रित है, इस तरह के बोलीविया, पुर्तगाल, उज़्बेकिस्तान, रूस और दक्षिण कोरिया जैसे देशों के ऊपर उल्लिखित स्टेट्स शेयरों के साथ तुलना में एक छोटा सा है। 0.7 और ऑस्ट्रेलिया - - 0.5 टन में साल के बारे में 49-50 लाख टन है, जिसमें से 41 चीन द्वारा उत्पादित पैदा करता है, रूस के शेयर 3.5 टन, कज़ाकस्तान से मेल खाती है।

उद्योग में, मुख्य भूमिका wolframite और scheelite को दिया जाता है। खनिज अक्सर ग्रेनाइट चट्टानों में केंद्रित wolframite और उनकी औसत एकाग्रता एक या दो फीसदी से मेल खाती है। अधिकांश उत्पादक देशों टंगस्टन निर्यात। . इस धातु की कीमत नहीं बल्कि अधिक है और ब्रांड और प्रकार है जिसमें यह बेचा जाता है के आधार पर बदलती सकता है (2172 से 6,250,560 रगड़ कर सकते हैं।)। टंगस्टन के मुख्य निर्यातकों ब्रिटेन, चीन और ऑस्ट्रेलिया माना जाता है। बड़ी मात्रा में संयुक्त राज्य अमेरिका, जर्मनी, इंग्लैंड और जापान में आयात किया गया।

तैयार करने के लिए तरीके

टंगस्टन की तैयारी - कई वृद्धिशील चरणों से मिलकर एक ऐसी प्रक्रिया है। अयस्क से ₃ WO पहले पृथक त्रिओक्षिदे के बारे में 700 डिग्री की शर्तों के तहत हाइड्रोजन के साथ धातु पाउडर के लिए जा रहा सी के बाद वसूली की प्रक्रिया के साथ ध्यान केंद्रित कारण अत्यंत उच्च गलनांक सबसे अच्छा तरीका यह धातु प्राप्त करने के लिए पाउडर धातु विज्ञान के साधन हैं। पहला कदम टंगस्टन पाउडर दबाया जाता है, फिर एक हाइड्रोजन वातावरण में रखा जाता है और 1200-1300 के बारे में डिग्री सेल्सियस की शर्तों के तहत sintered इसके अलावा विद्युत प्रवाह के अधीन और हीटिंग तापमान तीन हजार डिग्री तक आसुत है, इस प्रक्रिया sintering के साथ है, और धातु एक केवल पत्थर का खंभा में बदल जाता है। टंगस्टन और जिसके परिणामस्वरूप अखंड सामग्री से अपनी शुद्धि के बाद तैयारी क्षेत्र पिघलने की स्थिति में होते हैं। हालांकि, टंगस्टन पाउडर - यह नहीं तैयारी है कि धातु का ही रूप है। क्लोराइड की पायरोलिसिस से डब्ल्यू की तैयारी में यह धातु के रूप में पहले से ही प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन एक कॉम्पैक्ट और पाउडर में नहीं।

रासायनिक गुणवत्ता विशेषताओं

टंगस्टन चर चरित्र के संयोजक, दो से छह के लिए है। सबसे अधिक स्थिर रूप छठे संयोजकता पर ले जाता है। यौगिकों के di- और त्रिसंयोजक रूपों अस्थिर कर रहे हैं और कोई विशेष महत्व, व्यवहार में उपयोग नहीं किया है। टंगस्टन बहुत धातुओं की जंग के लिए प्रतिरोधी है। कमरे के तापमान में यह जंग के अधीन किया जा रहा बिना एक निरंतर स्थिति बनाए रखने के लिए अनुमति देता है; जोश तापमान ऑक्सीकरण शुरू होता है, एक के गठन तक पहुँच जाता है टंगस्टन ऑक्साइड (VI)। तनाव और हाइड्रोजन के पीछे लागत की एक श्रृंखला में दूसरा है। व्यावहारिक रूप से, Hydrofluoric में अघुलनशील और सल्फ्यूरिक एसिड पतला। नाइट्रिक एसिड और एक्वा regia कारण सतह ऑक्सीकरण प्रक्रिया। संभव हाइड्रोजन पेरोक्साइड के विघटन।

hydrofluoric और नाइट्रिक एसिड का एक मिश्रण घुल अच्छी तरह से टंगस्टन:

2W + 4HNO ₃ + 10HF à WF ₆ + ₄ + Wof 4NO (गैस विकास) + 7H ₂ ओ

oxidants की उपस्थिति में एक पिघला हुआ क्षार के साथ प्रतिक्रिया व्यक्त किया जा सकता है:

2W + 4NaOH ₃ + 3O ₂ एक 2NA ₂ WO ₄ + 2H ₂ ओ

प्रतिक्रियाओं उपरोक्त उदाहरण बहुत धीरे धीरे आगे बढ़ना है, लेकिन त्वरित है, एक साथ गर्मी की एक बड़ी राशि के गठन 400 डिग्री सेल्सियस और टंगस्टन प्रतिक्रिया प्रक्रिया के आत्म हीटिंग के स्तर तक पहुंचने पर। ऑक्सीजन की मांग निशान 500 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच गया शामिल प्रतिक्रियाओं, धातु के लिए अकेले गर्म होने लगा।

hydrofluoric और नाइट्रिक एसिड के मिश्रण में भंग गठन geksaftorvolframovoy एसिड की ओर जाता है - एच ₂ [WF _6]। के सभी ज्ञात टंगस्टन यौगिकों सबसे महत्वपूर्ण एनहाइड्राइड टंगस्टन त्रिओक्षिदे या टंगस्टन, टंगस्टेट, मेरे साथ ₂ WO _{एक्स,} एक पदार्थ एस, सी से ली गई है, और हलोजन समूह तत्वों एक peroxy यौगिक माना जाता है।

एक भौतिक प्रकृति के गुणों

टंगस्टन एक हल्के भूरे रंग के चमकदार धातु है। पिघलने और उबलते दौरान टंगस्टन तापमान तक पहुँच जाता है, उच्चतम ऊंचाई सेल्सियस अन्य धातुओं के साथ तुलना में। ऐसा अनुमान है कि सीबोर्गियम भी अधिक प्रदर्शन पिघलने और क्वथनांक है है, लेकिन तथ्य यह है कि वह "जीवन" बहुत छोटा है के कारण, यह यक़ीन के साथ कह करने के लिए असंभव है, क्योंकि यह प्रयोग द्वारा सिद्ध नहीं है,। प्रति घन सेंटीमीटर 19.25 ग्राम - टंगस्टन, 3695 कश्मीर में पिघल, जबकि उबलते तक पहुँचने 5828 लालकृष्ण डब्ल्यू नेट घनत्व सोने के करीब है शुरू होता है। उन्होंने पैरामैग्नेटिक गुणों की विशेषता है। माप मानकों Brinell कठोरता के अनुसार 488 किलो / मिमी ^{2 है।} बीस डिग्री पर सेल्सियस के 55 × 10 ^-9 ओम * मी एक प्रतिरोधकता है, लेकिन 2700 डिग्री सेल्सियस प्रतिरोधकता सूचकांक के तापमान की स्थिति में करने के लिए 904 x 10 ^-9 ओम * मीटर तक बढ़ जाती है। की 4290 एम / सी गति टंगस्टन चाल से परिलक्षित ध्वनि।

उच्च कठोरता और भारी माना टंगस्टन का गलनांक साथ भारी धातुओं में से एक। गुण है कि यह में निहित हैं, दुनिया के बाजार पर अपने मूल्य निर्धारण और व्यापक उपयोग को सक्षम करें। उच्च तापमान को झेलने की क्षमता बड़े पैमाने पर इस्तेमाल टंगस्टन अनुमति देता है। तार, चादरें और कई और अधिक आप तंत्र है कि कई, कई वर्षों की सेवा बनाने के लिए अनुमति देते हैं। बाह्य प्लैटिनम के समान है। शुद्ध अवस्था में जब 1600 डिग्री सेल्सियस तक गरम किया अच्छी तरह से जाली हो सकता है।

शुद्ध धातु के उपयोग

टंगस्टन का उपयोग कर के बुनियादी विधि - धातुकर्म उद्योग में एक दुर्दम्य सामग्री के रूप में नींव।

प्लास्टिक और दुर्दम्य गुण - यह क्या टंगस्टन के लिए जाना जाता है। इस धातु का तार प्रकाश व्यवस्था के लिए इरादा उपकरणों में अपरिहार्य है। पिक्चर ट्यूब और एक वैक्यूम के साथ अन्य ट्यूबों भी व्यापक रूप से प्रयोग किया जाता है डब्ल्यू

आर्गन आर्क वेल्डिंग टंगस्टन इलेक्ट्रोड के साथ किए गए बिना नहीं कर सकते। वैक्यूम प्रतिरोध भट्ठी भी एक हीटिंग तत्व के रूप में उपयोग, और इस धातु मिश्र धातु रेनीयाम thermocouples के रूप में प्रयोग किया जाता है।

उच्च घनत्व भारी प्रकार कवच भेदी कोर sabot के लिए एक counterweight के रूप में प्रयोग किया जाता मिश्र धातु के लिए एक आधार के रूप में उपयोग और कवच भेदी गोला बारूद और यहां तक कि जायरो बैलिस्टिक मिसाइल उड़ान स्थिर सैजिटल तोपखाने के गोले, कोर फेंकने के लिए अनुमति देता है।

टंगस्टन विकिरण के आयनीकरण प्रकार का एक उत्कृष्ट साधन के रूप में सेवा कर सकते हैं। हालांकि यह एक उच्च घनत्व और है, खासकर जब पारंपरिक नेतृत्व के साथ तुलना में, एक समान संरक्षण कपड़े या उपकरण इसके उपयोग आसान के साथ स्थित प्रदान स्तर के वजन द्वारा है। Infusibility गुण और कठोरता प्रसंस्करण जटिल है, और इसलिए ऐसे मामलों में अक्सर टंगस्टन और निकल, साथ ही लोहा, तांबा और अन्य धातुओं की मिश्र कर रहे हैं।

उद्योग में टंगस्टन का उपयोग कर ठोस उत्पादों की एक किस्म बनाने के लिए। शीट, टंगस्टन पाउडर, और एक छड़ के इलेक्ट्रोड - डब्ल्यू के उत्पादन का सबसे सामान्य रूप से एक

यौगिकों के उपयोग

विभिन्न धातुओं, साथ ही सामग्री है कि इंजीनियरिंग निर्माण, ड्रिलिंग और खनन प्रक्रिया मजबूत मिश्र और टंगस्टन कार्बाइड, टाइटेनियम कार्बाइड, टैंटलम कार्बाइड और टंगस्टन कार्बाइड का एक मिश्रण के आधार पर समग्र प्रकार सामग्री का उपयोग कर के गैर धातु प्रकृति श्रृंगार की मशीनिंग। टिकटें टंगस्टन इन सामग्रियों से बने T30K4, T5K10, VK25, VK8, कुलपति 15 T15K4, BK2, और VK6 VK4 में विभाजित हैं। टिकटें टीटी समूह केवल वृद्धि हुई जटिलता में बहुत मुश्किल मशीनिंग की स्थिति के लिए इस्तेमाल किया। एक प्रमुख उदाहरण एक झटका-प्रक्रिया रोटरी ड्रिलिंग ड्रिलिंग या टिकाऊ सामग्री उच्च गर्मी प्रतिरोध के साथ स्टील फोर्जिंग के निर्माण के रूप में काम कर सकते हैं। डब्ल्यू लोहे के आधार पर स्टील और मिश्र के लिए एक alloying तत्व के रूप में प्रयोग किया जाता है। "उच्च गति" स्टील पी के साथ शुरुआत लेबल लिखित, शेयर के 90% से अधिक टंगस्टन शामिल हैं।

कभी कभी अलग टंगस्टन यौगिकों उत्प्रेरक या पिगमेंट, बिजली के रूप में गर्मी ऊर्जा का संक्रमण के लिए उच्च तापमान स्नेहक के रूप में उपयोग किया जाता है।

टंगस्टन और जीव विज्ञान

टंगस्टन धातु जीव विज्ञान में महत्वपूर्ण नहीं माना जाता है, लेकिन कुछ बैक्टीरिया और उनके एंजाइमों के हिस्से के रूप आर्किया इस घटक है, जो सक्रिय साइट में है। लगभग गहरी स्रोतों जलतापीय प्रकार archaebacteria लिव-hyperthermophiles, obligately टंगस्टन पर निर्भर है माना जाता है। एंजाइम की संरचना में इस धातु की उपस्थिति दूसरे शब्दों में, प्रारंभिक आर्कियन अवधि का एक अवशेष के रूप में माना जाता है, यह मान लेना कि पृथ्वी पर जीवन के प्रारंभिक उपस्थिति डब्ल्यू की भागीदारी के साथ जगह ले ली बर्दाश्त कर सकते हैं

अन्य धातुओं का प्रमुख भाग के रूप में, टंगस्टन धूल श्वसन अंगों की जलन का कारण बनता है।

रूपों आइसोटोप

¹⁸² W (26,41 %), ¹⁸³ W (14,4 %), ¹⁸⁴ W (30,64 %) и ¹⁸⁶ W (28,41 %) . ¹⁸⁰ W (0135 भार%।), ¹⁸² डब्ल्यू (26,41%), ¹⁸³ डब्ल्यू (14,4%), ¹⁸⁴ डब्ल्यू (30,64%): प्राकृतिक मूल टंगस्टन आइसोटोप के पांच अलग अलग रूपों, अर्थात् का एक मिश्रण शामिल और ¹⁸⁶ डब्ल्यू (28,41%)। संयोजकता टंगस्टन चर, और हमेशा आइसोटोप के किसी भी रूप में, 2 से 6 की संख्या से मेल खाती है।

2016 तक यह पहले से ही बड़े पैमाने पर संख्या 157 ... 179, 181, 185, 187 ... 197 ओपन टंगस्टन प्राकृतिक रूप से उत्पन्न रेडियोधर्मिता 2003 में था, लेकिन इसकी दर बेहद कम है, जो लगभग से मेल खाती है के साथ छत्तीस मानव निर्मित टंगस्टन पहचान रेडिओन्युक्लिआइड के कृत्रिम रूपों में जाना जाता था प्रति वर्ष प्रति ग्राम दो disintegrations, और इस क्षय की हालत धातु α-गतिविधि है।

अंत में

मौजूदा दुर्दम्य धातु के अधिकांश टंगस्टन है। जन्मजात गुण, हमें औद्योगिक मानव गतिविधियों की एक विस्तृत श्रृंखला में जगह पाने के लिए अनुमति देते इंजीनियरिंग से और विकिरण से सुरक्षा के साथ समाप्त। धातु मोटे तौर पर दो बार खोला गया था, दो साल के अलावा, लेकिन न तो Scheele और न ही भाइयों Eluard वास्तव में उनकी खोज के सम्मान में योग्यता का दावा नहीं। टंगस्टन के संयोजक, के रूप में पहले चर्चा चर रहा है और छह दो की एक मूल्य लेता है, लेकिन, सबसे अधिक स्थिर प्रपत्र छह संयोजक है। यह बहुत ही जंग के लिए प्रतिरोधी है, क्षार और Hydrofluoric और नाइट्रिक एसिड का एक मिश्रण में भंग के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं।

टिकटें निष्पादन की विधि के अनुसार प्रजातियों में से एक बड़ी संख्या में विभाजित टंगस्टन, जिसमें प्रपत्र धातु, और आवेदन के अपने क्षेत्र। इसके आइसोटोप के कई रूपों हैं, और प्रकृति में तत्व खराब रेडियोधर्मी गुण चिह्नित और बहुत धीरे धीरे विखंडित है। भागों और स्पेयर पार्ट्स की अधिकता के लिए आधार, उपकरणों और उपकरणों आदमी द्वारा इस्तेमाल किया की एक विस्तृत श्रृंखला है, यह टंगस्टन है। किलोग्राम धातु प्रति भी कीमत बहुत अधिक है, लेकिन फिर भी यह इसके लिए मांग को कम नहीं करता, क्योंकि इसकी गुणवत्ता का मान है कि वह के लिए कहा के अनुरूप हैं।