Физические и химические свойства Вольфрама

Вольфрам имеет следующую историю: тяжелые черные или желтоватые камни, встречающиеся вместе с оловянным камнем (касситеритом), были хорошо известны металлургам 16-18 веков. Наличие этой тяжелой руды снижало выход олова. Казалось, что она "пожирала" олово. Отсюда возникли названия этой руды: тяжелый камень или вольфрам от слов волк и пена. На Урале та же руда была известна как "волчец". Впервые в печати слово вольфрам появилось в 1574 году. В течение 19 века вольфрам и его соединения изучались многими исследователями, работы которых привели к его широкому применению.Сейчас вольфрам настолько хорошо изучен и настолько широко применяется в народном хозяйстве, что по существу уже может не считаться редким металлом, тем более, что содержание его в земной коре всего лишь примерно на один порядок меньше, чем содержание цинка, меди, свинца, хрома, и других нередких металлов.Вольфрам относится к шестой группе периодической системы и входит в подгруппу хрома.Находясь в пятом периоде, т.е. во втором большом периоде вольфрам имеет следующее расположение электронов: 2,8,18,32,12,2.В следствие такого расположения электронов вольфрам обладает переменной валентностью.Благодаря высокой валентности вольфрам входит в большинство соединений в виде кислородсодержащего аниона. Вольфрам- самый тугоплавкий металл и один из самых тяжелых. Его плотность 19,3 г/см3. Чистый металлический вольфрам имеет белый или серебристо-белый цвет, похож на платину.

 

 

Удельное электросопротивление 5,5 ом·см (20 °C). На воздухе вольфрам не изменяется, однако в присутствии влаги порошкообразный вольфрам медленно окисляется; при 700 °C вольфрам разлагает воду с образованием двуокиси вольфрама и водорода. Кислоты на вольфрам почти не действуют. Концентрированная азотная кислота и царская водка окисляют вольфрам с поверхности; растворяется же он в смеси фтористоводородной и азотной кислот.

 

Растворение металлического вольфрама возможно также в насыщенном растворе щавелевой кислоты в присутствии пергидроля, при этом образуются комплексные соединения вольфрама с щавелевой кислотой.

 

Температура кипения вольфрама около 5800°K. Упругость паров вольфрама изменяется с температурой следующим образом:

 

Температура °C	3990	4507	4690	4886	5168	5403
Упругость пара, мм рт.ст	1	10	20	60	100	200

Растворы щелочей не действуют на вольфрам, однако в присутствии окислителей, например перекиси водорода или персульфата аммония, вольфрам может растворяться в аммиаке. В присутствии же окислителей металлический вольфрам хорошо сплавляется со щелочами или с содой, образуя, так же как и в предыдущем случае, соль вольфрамовой кислоты.

 

Трехокись вольфрама или вольфрамовый ангидрид. Важнейшее соединение, являющееся конечным продуктом переработки вольфрамового сырья,-желтое порошкообразное вещество, при нагревании оранжевое. Упругость паров трехокиси вольфрама достигает одной атмосферы при 1357°C, но заметная вагонка начинается при значительно более низких температурах. Поэтому при получении трехокиси вольфрама прокаливанием вольфрамовой кислоты не рекомендуется, во избежание потерь, повышать температуру печи выше 800-850°C.Если же требуется прокалить вольфрамовую кислоту с целью количественного определения вольфрама, то придерживаются еще более низких температур - 750-800°C.

 

Трехокись вольфрама практически нерастворима в воде и в кислотах.

 

К группе низших окислов вольфрама относятся так называемые "синие окислы", состав которых являлся предметом многочисленных исследований.Условно синие окислы принимают за окись пятивалентного вольфрама, но в действительности состав их, по - видимому значительно сложнее. В настоящее время принимается, что вольфрам образует промежуточные окислы, которые можно рассматривать как твердые растворы. Иногда рассматривают синие окислы как вольфрамо-вольфраматы, т.е. как вольфрамовую соль вольфрамовой кислоты.Синие окислы образуются при действии различных восстановителей на раствор вольфрама или даже на сухие соединения вольфрама. На образование синих окислов основана характерная реакция на вольфрам, их присутствием объясняется также посинение растворов вольфраматов или появление зеленого оттенка у трехокиси вольфрама. Восстанавливать шестивалентный вольфрам можно при помощи растворов хлористого олова, фосфористой кислоты, двухвалентного хрома, трехвалентного титана, а также при помощи металлов , обладающих более отрицательным потенциалом.

 

Вольфрам образует с перекисью водорода перекисные соединения(называемые надвольфраматами, первольфраматами или пероксидами вольфрама). Известен желтый первольфрамат подробно изученный еще в 1951 году. Этот первольфрамат хорошо растворим в воде и при низких температурах довольно устойчив в водных растворах, в которых устанавливается равновесие между первольфраматом и перекисью водорода. Растворы первольфрамата окисляют йодистый калий до свободного йода, а при температурах выше комнатной - окисляют спирт и альдегид. Ученые в 1951 году получили также белый первольфрамат который образуется из желтого при хранении последнего во влажном воздухе в течение 1 -2 суток. Белый вольфрамат распадается при 60-70°C со слабой вспышкой, отдавая весь лишний кислород. Отношение к воде белого первольфрамата такое же, как и у желтого.

 

Вольфрам образует различные соединения с галогенами. Наибольшее значение из них имеют его хлориды. Порошкообразный металлический вольфрам непосредственно соединяется с хлором при нагревании до температур порядка 500 °C.Шестихлористый вольфрам представляет собой синевато-черные с фиолетовым оттенком кристаллы, считают что фиолетовый оттенок появлется только у нечистых кристаллов. Для получения хлорида вольфрама пользуются различными соединениями вольфрама, причем в качестве хлорирующих агентов можно применять не только газообразный хлор, но и различные соединения хлора : хлористый водород, фосген, пятихлористый фосфор, сера и.др. Водой хлористый вольфрам, так же как и хлорокись вольфрама, разлагается с образованием вольфрамовой кислоты. Легкость образования хлоридов и оксихлоридов вольфрама при сравнительно низких температурах используется в технологии при анализе вольфрама.

 

Дисульфид вольфрама представляет собой темно-серый кристаллический порошок удельного веса 7,5. Он не растворяется в воде, растворяется в смеси азотной и плавиковой кислот и в расплавленных щелочах. В противоположность дисульфиду молибдена, дисульфид вольфрама  в природе встречается очень редко. Сульфид шестивалентного вольфрама, или трисульфид получается нагреванием в парах серы или косвенным путем при подкислении раствора сульфосоли вольфрама. Сульфосоли вольфрама образуются при пропускании сероводорода через нейтральный или щелочной раствор вольфрамата щелочного металла. Сульфосоли вольфрама хорошо растворимы в воде. Трисульфид вольфрама легко растворяется в растворах щелочей и сернистых щелочей, в воде он практически нерастворим, но легко образует коллоидные растворы. Трисульфид вольфрама при нагревании без доступа воздуха отщепляет серу, переходя при этом в дисульфид вольфрама.

 

Вольфрам на протяжении долгого времени массово не использовался и не был популярен. После промышленной революции, которая способствовала полной индустриализации мирового сообщества, вольфрам стал незаменимым металлом. В электротехнической промышленности специалисты и инженеры ведущих компаний используют вольфрам для производства ламп накаливания. В медицине при производстве рентгеновских трубок используют вольфрам разной концентрации. Применение вольфрамовых сплавов в атомной промышленности достаточно высоко. При изготовлении специальных контейнеров, которые защищают от радиоактивного излучения, используют вольфрам. Защитные свойства вольфрама на 50% выше, чем у свинца, за счет меньшей толщины экрана. Подробнее прочитать про применение вольфрама.

 

В компании ТК Урал-Металл вы всегда можете приобрести продукцию из вольфрама по самым низким ценам на отечественном рынке. Продукция выпускаемая на современном иностранном оборудовании известных марок, с учетом соблюдения международных сертификатов качества ISO, отечественных ГОСТА и ТУ, самая конкурентоспособная во всем Уральском регионе. На сайте компании вы всегда можете заказать: вольфрамовая проволока, вольфрамовый пруток, вольфрамовый порошок, вольфрамовые электроды, вольфрамовый штабик, вольфрамовый лист. Все ваши заказы мы принимаем и обрабатываем точно в срок. В нашей компании вы всегда можете приобрести вольфрам и его сплавы следующих марок: ВА, ВЧ, ВРН, ВТ, ВИ, ВЛ, В-МП, ЭВИ-1, ЭВИ-2, ЭВИ-3, ЭВЧ, ЭВТ-15, СВИ.