اکسید تنگستن یکی از نسوزترین ها در این دسته از مواد معدنی محسوب می شود. برای مشخص کردن فلز، بیایید کیفیت خود فلز را تجزیه و تحلیل کنیم.
ویژگی های تنگستن
برای درک اهمیت عملی اکسید تنگستن، توجه می کنیم که خود فلز دارای مقاومت الکتریکی، ضریب انبساط خطی و نقطه ذوب بالا است.
تنگستن خالص انعطاف پذیری بالایی دارد. این فلز تنها زمانی در اسید حل می شود که تا دمای 5000 oC گرم شود. با کربن واکنش می دهد و کاربید تنگستن را به عنوان محصول واکنش تشکیل می دهد. اتصال حاصل بسیار بادوام است.
رایج ترین اکسید تنگستن انیدرید تنگستن است. مزیت اصلی ترکیب شیمیایی توانایی تبدیل پودر به فلز و تشکیل اکسیدهای کمتر به عنوان محصولات جانبی است.
این فلز با چگالی بالا، شکنندگی و توانایی تشکیل اکسید تنگستن در دماهای پایین مشخص می شود.
آلیاژهای تنگستن
دانشمندان انواع تک فازی آلیاژها را شناسایی می کنند که شاملیک یا چند عنصر وجود دارد. شناخته شده ترین ترکیب تنگستن با مولیبدن. آلیاژ کردن آلیاژ با مولیبدن استحکام کششی تنگستن را افزایش می دهد.
آلیاژهای تک فاز ترکیباتی هستند: تنگستن - زیرکونیوم، تنگستن - هافنیوم، تنگستن - نیوبیم. رنیوم حداکثر انعطاف پذیری را به تنگستن می دهد. افزودن آن بر عملکرد فلز نسوز تأثیر نمی گذارد.
دریافت فلز
دستیابی به آلیاژهای تنگستن نسوز به روش سنتی غیرممکن است: فلز با رسیدن به نقطه ذوب فوراً به شکل گاز تبدیل می شود. گزینه اصلی برای به دست آوردن فلز خالص الکترولیز است. در حجم های صنعتی از متالورژی پودر برای به دست آوردن آلیاژهای تنگستن استفاده می شود. برای این کار، با استفاده از خلاء، شرایط تکنولوژیکی خاصی ایجاد کنید.
بودن در طبیعت
اکسید تنگستن که فرمول آن WO3 است، بالاترین ترکیب نامیده می شود. در طبیعت به صورت خالص وجود ندارد، اما بخشی از سنگ معدن تنگستن است. فرآیند استخراج و فرآوری فلز نسوز شامل چندین مرحله است.
اکسید تنگستن بالاتر از توده سنگ جدا می شود. در مرحله بعد، ترکیب غنی شده و پس از پردازش، فلز خالص جدا می شود.
در فرآیند ساخت مفتول تنگستن نازک باید مراقب حذف کامل ناخالصی ها بود. در غیر این صورت، مشخصات محصول نهایی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
کره های استفاده از تنگستن
چگونه اکسید تنگستن را بازیابی کنیم؟ برهم کنش هیدروژن با این ترکیب به بدست آوردن یک فلز خالص کمک می کند. در ساخت رشته‌ها، لوله‌های اشعه ایکس، بخاری‌ها و صفحه‌های کوره‌های خلاء که برای استفاده در دماهای بالا طراحی شده‌اند، ضروری است.
فولاد، که در آن تنگستن عنصر آلیاژی است، دارای خواص استحکام بالایی است. محصولات ساخته شده از چنین آلیاژی در ساخت ابزار پزشکی، صفحات برش برای حفاری چاه استفاده می شود. مزیت اصلی اتصال مقاومت در برابر تغییر شکل مکانیکی است.
احتمال ایجاد ترک و بریدگی در حین کارکرد محصولات نهایی نسبتاً کم است. محبوب ترین درجه فولاد، که شامل تنگستن است، برنده در نظر گرفته می شود.
ضایعات این فلز کمیاب برای تولید کاتالیزورهای باکیفیت، انواع رنگ ها، رنگدانه های خاص و غیره استفاده می شود.
نسوزی فلز نقش ویژه ای در جوشکاری قوس الکتریکی دارد. از آنجایی که تنگستن به شکل خالص آن یک فلز نسبتا کمیاب در نظر گرفته می شود، برای به دست آوردن آن، فرآیند غنی سازی و فرآوری سنگ معدن تنگستن انجام می شود. در حالت خالص دارای رنگ خاکستری روشن با درخشندگی متالیک مشخص است. آلیاژهای تنگستن استاندارد که به آنها استلیت گفته می شود، شامل کبالت و کروم نیز می شود. جزء اصلی در چنین ترکیباتی کبالت است. آلیاژهامورد تقاضا در مهندسی مکانیک.
اکسیدهای تنگستن
ویژگی های اکسید تنگستن (6) که فرمول آن WO3 است چیست؟ این فلز می تواند درجات مختلفی از اکسیداسیون را نشان دهد: حداکثر پایداری دارای گزینه هایی با ظرفیت فلزی (4) و (6) است. اولین ترکیب از نوع WO2 متعلق به اکسیدهای اسیدی است و دارای ویژگی های زیر است: نقطه ذوب بالا و چگالی ویژه. این ترکیب شیمیایی تقریباً در آب نامحلول است، اما هنگامی که گرم می شود، می تواند در اسیدها و قلیاها حل شود. در صنایع شیمیایی به عنوان کاتالیزور در برخی واکنش ها استفاده می شود. به عنوان مثال، ترکیب WO2 در تولید محصولات سرامیکی استفاده می شود.
اکسید تنگستن، با ظرفیت (6)، همچنین خواص اسیدی مشخصی را نشان می دهد. این ترکیب با مواد قلیایی واکنش می دهد، اما قادر به حل شدن در آب نیست. با توجه به اینکه این ترکیب دارای نقطه ذوب بالایی است، تنها به عنوان تسریع کننده فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود.
نتیجه گیری
در درس شیمی معدنی، توجه ویژه ای به مطالعه اکسیدها، تجزیه و تحلیل خواص آنها و ویژگی های کاربرد آنها در صنعت می شود. به عنوان مثال، در امتحان نهایی، به دانش‌آموزان کلاس نهم این وظیفه با محتوای زیر پیشنهاد می‌شود: «فرمول‌هایی برای اکسیدهای مس، آهن، تنگستن بسازید و همچنین خواص شیمیایی پایه آنها را تعیین کنید.»
برای اینکه بتوانید با موفقیت از عهده کار برآیید، لازم است در مورد ویژگی های اکسیدها ایده ای داشته باشید. همینطورترکیبات دوتایی را در نظر بگیرید که عنصر دوم در آنها اکسیژن است. همه اکسیدها معمولاً به سه گروه طبقه بندی می شوند: بازی، اسیدی، آمفوتریک.
آهن و مس عناصر یک زیر گروه ثانویه هستند، بنابراین آنها می توانند ظرفیت های متغیر را نشان دهند. برای مس، تنها دو نوع اکسید می‌توان نوشت که ویژگی‌های اساسی را نشان می‌دهند - Cu2O و CuO.
آهن در زیرگروه اصلی عناصر شیمیایی قرار ندارد، بنابراین حالت های اکسیداسیون +2 و +3 اتفاق می افتد. در این موارد، اکسیدهایی از انواع زیر تشکیل می شوند - FeO و Fe2O3.
تنگستن در ترکیبات دوتایی با اکسیژن در اغلب اوقات ظرفیت های (4) و (6) را نشان می دهد. هر دو اکسید این فلز خاصیت اسیدی از خود نشان می دهند، بنابراین از آنها در صنعت به عنوان تسریع کننده فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود.
هدف اصلی همه اکسیدهای تنگستن جداسازی فلز خالص از آنهاست که در صنایع شیمیایی و متالورژی مورد تقاضا است.
