Wolframoxid gilt als eines der feuerfeststen in dieser Klasse anorganischer Substanzen. Um das Metall zu charakterisieren, analysieren wir die Eigenschaften des Metalls selbst.
Eigenschaften von Wolfram
Um die praktische Bedeutung von Wolframoxid zu verstehen, stellen wir fest, dass das Metall selbst einen elektrischen Widerstand, einen linearen Ausdehnungskoeffizienten und einen hohen Schmelzpunkt hat.
Reines Wolfram hat eine hohe Duktilität. Das Metall löst sich nur in Säure auf, wenn es auf eine Temperatur von 5000 oC erhitzt wird. Es reagiert mit Kohlenstoff und bildet als Reaktionsprodukt Wolframcarbid. Die resultierende Verbindung ist sehr langlebig.
Das häufigste Wolframoxid ist Wolframanhydrid. Der Hauptvorteil der chemischen Verbindung ist die Fähigkeit, Pulver zu Metall zu reduzieren, wobei niedrigere Oxide als Nebenprodukte entstehen.
Das Metall zeichnet sich durch hohe Dichte, Sprödigkeit und die Fähigkeit aus, bei niedrigen Temperaturen Wolframoxid zu bilden.
Wolframlegierungen
Wissenschaftler identifizieren einphasige Arten von Legierungen, darunterEs gibt ein oder mehrere Elemente. Die bekannteste Verbindung von Wolfram mit Molybdän. Das Legieren der Legierung mit Molybdän erhöht die Zugfestigkeit von Wolfram.
Einphasenlegierungen sind Verbindungen: Wolfram - Zirkonium, Wolfram - Hafnium, Wolfram - Niob. Rhenium verleiht Wolfram maximale Plastizität. Seine Zugabe hat keinen Einfluss auf die Leistung von hochschmelzendem Metall.
Metall bekommen
Es ist unmöglich, Legierungen aus feuerfestem Wolfram auf traditionelle Weise zu erh alten: Beim Erreichen des Schmelzpunktes geht das Metall sofort in eine gasförmige Form über. Die Hauptoption zur Gewinnung reinen Metalls ist die Elektrolyse. In industriellen Mengen wird Pulvermetallurgie verwendet, um Wolframlegierungen zu erh alten. Schaffen Sie dazu besondere technologische Bedingungen mit Vakuum.
In der Natur sein
Wolframoxid, dessen Formel WO3 ist, wird die höchste Verbindung genannt. Es kommt in der Natur nicht in reiner Form vor, sondern ist Bestandteil von Wolframerzen. Der Prozess der Gewinnung und Verarbeitung von hochschmelzendem Metall umfasst mehrere Stufen.
Höheres Wolframoxid wird aus der Erzmasse isoliert. Als nächstes wird die Verbindung angereichert und nach der Verarbeitung wird reines Metall isoliert.
Bei der Herstellung von dünnem Wolframdraht muss darauf geachtet werden, dass Verunreinigungen vollständig entfernt werden. Andernfalls werden die Spezifikationen des fertigen Produkts erheblich reduziert.
Einsatzgebiete von Wolfram
Wie stellt man Wolframoxid wieder her? Wasserstoff, der mit dieser Verbindung wechselwirkt, hilft, ein reines Metall zu erh alten. Es ist unentbehrlich bei der Herstellung von Filamenten, Röntgenröhren, Heizungen und Vakuumofensieben, die für den Einsatz bei hohen Temperaturen ausgelegt sind.
Stahl, in dem Wolfram ein Legierungselement ist, hat hohe Festigkeitseigenschaften. Produkte aus einer solchen Legierung werden bei der Herstellung von medizinischen Instrumenten, Schneidplatten zum Bohren von Brunnen verwendet. Der Hauptvorteil der Verbindung ist die Beständigkeit gegen mechanische Verformung.
Die Wahrscheinlichkeit, dass während des Betriebs von Fertigprodukten Risse und Absplitterungen auftreten, ist eher gering. Die beliebteste Stahlsorte, zu der auch Wolfram gehört, gilt als Sieger.
Aus dem Schrott dieses seltenen Metalls werden hochwertige Katalysatoren, Farben aller Art, Spezialpigmente usw. hergestellt. In der modernen Nuklearindustrie sind Wolframtiegel und Behälter für radioaktive Abfälle weit verbreitet.
Die Feuerfestigkeit von Metall spielt beim Lichtbogenschweißen eine besondere Rolle. Da Wolfram in seiner reinen Form als eher seltenes Metall gilt, wird zu seiner Gewinnung das Verfahren zur Anreicherung und Verarbeitung von Wolframerz durchgeführt. In seiner reinen Form hat es eine hellgraue Farbe mit einem charakteristischen metallischen Glanz. Standard-Wolframlegierungen, die als Stellite bezeichnet werden, enth alten auch Kob alt und Chrom. Der Hauptbestandteil in solchen Verbindungen ist Kob alt. Legierungenim Maschinenbau gefragt.
Wolframoxide
Welche Eigenschaften hat Wolframoxid (6), dessen Formel WO3 ist? Das Metall kann unterschiedliche Oxidationsgrade aufweisen: Die maximale Stabilität hat Optionen mit Metallwertigkeit (4) und (6). Die erste Verbindung des Typs WO2 gehört zu den sauren Oxiden und hat folgende Eigenschaften: hoher Schmelzpunkt und besondere Dichte. Diese chemische Verbindung ist in Wasser fast unlöslich, aber wenn sie erhitzt wird, kann sie sich in Säuren und Laugen auflösen. In der chemischen Industrie wird es bei einigen Reaktionen als Katalysator verwendet. Beispielsweise wird die Verbindung WO2 bei der Herstellung von keramischen Produkten verwendet.
Wolframoxid mit der Wertigkeit (6) weist ebenfalls charakteristische saure Eigenschaften auf. Diese Verbindung reagiert mit Alkalien, ist aber nicht in der Lage, sich in Wasser zu lösen. Da die Verbindung einen hohen Schmelzpunkt hat, wird sie nur als Beschleuniger chemischer Prozesse verwendet.
Schlussfolgerung
In der Anorganischen Chemie wird besonderes Augenmerk auf die Untersuchung von Oxiden, die Analyse ihrer Eigenschaften und die Besonderheiten ihrer Anwendung in der Industrie gelegt. Beispielsweise wird den Neuntklässlern bei der Abschlussprüfung die Aufgabe mit folgendem Inh alt angeboten: "Formeln Sie Kupfer-, Eisen-, Wolframoxide und bestimmen Sie auch ihre grundlegenden chemischen Eigenschaften."
Um die Aufgabe erfolgreich zu bewältigen, ist es notwendig, eine Vorstellung von den Eigenschaften von Oxiden zu haben. So wieBetrachten Sie binäre Verbindungen, in denen das zweite Element Sauerstoff ist. Alle Oxide werden üblicherweise in drei Gruppen eingeteilt: basisch, sauer, amphoter.
Eisen und Kupfer sind Elemente einer sekundären Untergruppe, können also variable Wertigkeiten aufweisen. Für Kupfer können nur zwei Varianten von Oxiden geschrieben werden, die grundlegende Eigenschaften aufweisen - Cu2O und CuO.
Eisen gehört nicht zur Hauptuntergruppe der chemischen Elemente, daher treten die Oxidationsstufen +2 und +3 auf. In diesen Fällen werden Oxide der folgenden Arten gebildet - FeO und Fe2O3.
Wolfram weist in binären Verbindungen mit Sauerstoff meistens die Valenzen (4) und (6) auf. Beide Oxide dieses Metalls weisen saure Eigenschaften auf, weshalb sie in der Industrie als chemische Prozessbeschleuniger verwendet werden.
Der Hauptzweck aller Wolframoxide besteht darin, reines Metall aus ihnen zu isolieren, das in der chemischen und metallurgischen Industrie gefragt ist.