Вольфрам

Вольфрам (лат. Wolframium; W) — элементтердің периодтық жүйесінің VІ тобындағы химиялық элемент; атомдық нөмірі 74, атомдық массасы 183,85. Вольфрам (латынша Wolframіum) табиғатта аз тараған, жер қыртысының 1•10^-4 %-ын құрайды.

74 Тантал ← Вольфрам → Рений Mo ↑ W ↓ Sg Периодическая система элементов 74W
Жай заттың сыртқы бейнесі
Ашық сұр түсті баяу балқитын берік металл Буланған вольфрам кристалдары
Атом қасиеті
Атауы, символ, нөмірі	Вольфрам, 74
Топ типі	Ауыр металдар
Топ, период, блок	6, 6, d
Атомдық масса (молярлық масса)	183.84(1) м. а. б. (г/моль)
Электрондық конфигурация	[Xe] 4f145d46s2
Қабықшалар бойынша электрондар	2, 8, 18, 32, 12, 2
Атом радиусы	139 пм
Химиялық қасиеттері
Ковалентті радиус	162±7 пм
Ион радиусы	(+6e) 62 (+4e) 70 пм
Электртерістілігі	2,3 (Полинг шкаласы)
Электродты потенциал	W ← W3+ 0,11 В W ← W6+ 0,68 В
Тотығу дәрежелері	−4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6
Иондалу энергиясы	1-ші: 770 кДж/моль (эВ) 2-ші: 1700 кДж/моль (эВ)
Жай заттың термодинамикалық қасиеттері
Термодинамикалық фаза	Қатты дене
Тығыздық (қ.ж.)	19,25 г/см³
Балқу температурасы	3695 K (3422 °C, 6192 °F)[1]
Қайнау температурасы	5828 K (5555 °C, 10031 °F)[1]
Балқу жылуы	285,3 кДж/кг 52,31 кДж/моль
Булану жылуы	4482 кДж / кг 824 кДж/моль
Молярлық жылусыйымдылық	24,27 Дж/(K·моль)
Молярлық көлем	9,53 см³/моль
Қаныққан бу қысымы P (Па) 1 10 100 1000 10 000 100 000 T (К) 3477 3773 4137 4579 5127 5823
Жай заттың кристаллдық торы
Тор құрылымы	Кубтық көлемдік орталықтанған
Тор параметрлері	3,160 Å
Дебай температурасы	310 K
Басқа да қасиеттері
Жылуөткізгіштік	(300 K) 162,8 Вт/(м·К)
Юнг модульі	411 ГПа
Жылжу модульі	161 ГПа
Пуассон коэффициенті	0.28
Моос қаттылығы	7.5
Виккерс қаттылығы	3430–4600 МПа
Бринеллий қаттылығы	2000–4000 МПа
CAS нөмірі	7440-33-7

Вольфрам W

Бос күйінде кездеспейді, оның минералдары – вольфраматтар, аздап оксидтер және сульфидтер күйінде кездеседі. Вольфрамды 1781 жылы швед химигі Карл Шееле тапқан, 1783 жылы ағайынды д’Элуяр вольфрам ангидридін көміртекпен тотықсыздандыру арқылы алғаш рет металл вольфрам алған. Вольфрам ашық сұр түсті, баяу балқитын металл.

Оның ең көп тараған минералдары – вольфрамит (Fe, Mn) [WО₄] және шеелит CaWО₄. Вольфрамның балқу температурасы 3410 °C, қайнау температурасы 5900 °С. Вольфрам араласқан құймалардың механикалық қасиеті молибденге жақын. Қалыпты жағдайда ол химиялық тұрақты, ауада қыздырғанда тотығып, вольфрам ангидридіне айналады. Вольфрам және оның қосылыстарын алу үшін вольфрамиттер мен шеелиттерді (олардағы WО₃ 2%-дан аспайды) байытып, концентраттарын пайдаланады.

Концентраттардан химиялық жолмен таза вольфрам қышқылдары мен оның тұздары алынады. Оларды тотықсыздандырғанда ұнтақ металл бөлінеді. Вольфрам электр шамының қылы, электр пештерінде қыздырғыштар, рентген түтіктерде, катодтар, тағыда басқа электрлік құралдарда электродтар ретінде қолданылады.

Табиғатта кездесуі

Вольфрам табиғатта негізінен темір және марганец немесе кальций оксидтері бар WO₃ вольфрамның үш тотығымен, ал кейде қорғасын, мыс, торий және сирек жер элементтері бар тотыққан күрделі қосылыстар түрінде кездеседі. Вольфрамит (вольфрамат темір және марганец nFeWO₄·mMnWO₄ — тиісінше, ферберит және гюбнерит) және шеелит (кальций CaWO₄ вольфраматы) өнеркәсіптік маңызы бар. Вольфрам минералдары әдетте гранитті жыныстарға қапталған, сондықтан вольфрамның орташа концентрациясы 1-2% құрайды.

Вольфрам қорытпалары

Вольфрамға легирлеуші элементтерді (молибден, рений, мыс, никель және т. б.) қосу нәтижесінде алынған қорытпа. Вольфрам қорытпалары ұнтақты металлургияда немесе компоненттерді арнаулы пештерде қорыту әдісімен өндіреді.^[2].

Тағы қараңыз

• Вольфрам кентастары