Volframov oksid velja za enega najbolj ognjevzdržnih v tem razredu anorganskih snovi. Da bi opisali kovino, analizirajmo lastnosti kovine same.
Lastnosti volframa
Da bi razumeli praktični pomen volframovega oksida, ugotavljamo, da ima kovina sama električni upor, koeficient linearne ekspanzije in visoko tališče.
Čisti volfram ima visoko duktilnost. Kovina se v kislini raztopi šele, ko se segreje na temperaturo 5000 oC. Reagira z ogljikom in tvori volframov karbid kot reakcijski produkt. Nastali spoj je zelo trpežen.
Najpogostejši volframov oksid je volframov anhidrid. Glavna prednost kemične spojine je sposobnost reduciranja prahu v kovino, pri čemer tvorijo nižje okside kot stranske produkte.
Za kovino je značilna visoka gostota, krhkost in sposobnost tvorbe volframovega oksida pri nizkih temperaturah.
volframove zlitine
Znanstveniki identificirajo enofazne vrste zlitin, ki vključujejoobstaja en ali več elementov. Najbolj znana spojina volframa z molibdenom. Zlitina zlitine z molibdenom poveča natezno trdnost volframa.
Enofazne zlitine so spojine: volfram - cirkonij, volfram - hafnij, volfram - niobij. Renij daje največjo plastičnost volframu. Njegov dodatek ne vpliva na zmogljivost ognjevzdržne kovine.
Pridobivanje kovine
Nemogoče je pridobiti zlitine ognjevzdržnega volframa na tradicionalen način: ko doseže tališče, kovina takoj preide v plinasto obliko. Glavna možnost za pridobivanje čiste kovine je elektroliza. V industrijskih količinah se metalurgija prahu uporablja za pridobivanje volframovih zlitin. Če želite to narediti, ustvarite posebne tehnološke pogoje z uporabo vakuuma.
Biti v naravi
Volframov oksid, katerega formula je WO3, se imenuje najvišja spojina. V naravi se ne pojavlja v čisti obliki, ampak je del volframovih rud. Postopek pridobivanja in predelave ognjevzdržne kovine vključuje več stopenj.
Višji volframov oksid je izoliran iz rudne mase. Nato spojino obogatimo in po obdelavi izoliramo čisto kovino.
V procesu izdelave tanke volframove žice je treba paziti, da popolnoma odstranite nečistoče. V nasprotnem primeru se bodo specifikacije končnega izdelka znatno zmanjšale.
Področja uporabe volframa
Kako obnoviti volframov oksid? Interakcija vodika s to spojino pomaga pridobiti čisto kovino. Je bistvenega pomena pri izdelavi filamentov, rentgenskih cevi, grelnikov in zaslonov za vakuumske peči, ki so zasnovani za uporabo pri visokih temperaturah.
Jeklo, v katerem je volfram legirni element, ima visoke trdnostne lastnosti. Izdelki iz takšne zlitine se uporabljajo pri izdelavi medicinskih instrumentov, rezalnih plošč za vrtanje vrtin. Glavna prednost povezave je odpornost na mehanske deformacije.
Verjetnost razpok in odrezkov med delovanjem končnih izdelkov je precej majhna. Najbolj priljubljena vrsta jekla, ki vključuje volfram, velja za zmagovalno.
Ostanki te redke kovine se uporabljajo za proizvodnjo visokokakovostnih katalizatorjev, vseh vrst barv, posebnih pigmentov itd. V sodobni jedrski industriji se široko uporabljajo volframovi lončki in posode za radioaktivne odpadke.
Ognjevzdržnost kovine igra posebno vlogo pri obločnem varjenju. Ker volfram v svoji čisti obliki velja za precej redko kovino, se za njegovo pridobivanje izvede postopek obogatitve in predelave volframove rude. V svoji čisti obliki ima svetlo sivo barvo z značilnim kovinskim sijajem. Standardne volframove zlitine, imenovane steliti, vključujejo tudi kob alt in krom. Glavna sestavina takšnih spojin je kob alt. zlitinepovpraševanje v strojništvu.
volframovi oksidi
Kakšne so značilnosti volframovega oksida (6), katerega formula je WO3? Kovina lahko kaže različne stopnje oksidacije: največjo stabilnost ima možnosti z valenco kovine (4) in (6). Prva spojina tipa WO2 spada med kisle okside in ima naslednje značilnosti: visoko tališče in posebno gostoto. Ta kemična spojina je skoraj netopna v vodi, vendar se pri segrevanju lahko raztopi v kislinah in alkalijah. V kemični industriji se uporablja kot katalizator v nekaterih reakcijah. Na primer, spojina WO2 se uporablja pri proizvodnji keramičnih izdelkov.
Volframov oksid, ki ima valenco (6), prav tako kaže značilne kislinske lastnosti. Ta spojina reagira z alkalijami, vendar se ne raztopi v vodi. Glede na to, da ima spojina visoko tališče, se uporablja le kot pospeševalnik kemičnih procesov.
Sklep
V okviru anorganske kemije je posebna pozornost namenjena proučevanju oksidov, analizi njihovih lastnosti in posebnosti njihove uporabe v industriji. Na zaključnem izpitu se na primer devetošolcem ponudi naloga naslednje vsebine: "Naredite formule za bakrove, železove, volframove okside in določite tudi njihove osnovne kemijske lastnosti."
Za uspešno obvladovanje naloge je potrebno imeti predstavo o značilnostih oksidov. Kot takrazmislimo o binarnih spojinah, v katerih je drugi element kisik. Vsi oksidi so običajno razvrščeni v tri skupine: bazični, kisli, amfoterni.
Železo in baker sta elementa sekundarne podskupine, zato lahko kažeta spremenljive valence. Za baker je mogoče zapisati le dve različici oksidov, ki kažeta osnovne lastnosti - Cu2O in CuO.
Železo se ne nahaja v glavni podskupini kemičnih elementov, zato se pojavita oksidacijski stanji +2 in +3. V teh primerih nastanejo oksidi naslednjih vrst - FeO in Fe2O3.
Volfram v binarnih spojinah s kisikom v najpogosteje kaže valenci (4) in (6). Oba oksida te kovine imata kisle lastnosti, zato se v industriji uporabljata kot pospeševalci kemičnih procesov.
Glavni namen vseh volframovih oksidov je izolacija čiste kovine iz njih, ki je povpraševana v kemični in metalurški industriji.
