w, pierwiastku chemicznym z grupy VI układu okresowego Mendelejewa. Liczba atomowa, 74; masa atomowa, 183,85. Jest to ogniotrwały, ciężki metal o jasnoszarym kolorze. Naturalny Wolfram składa się z mieszaniny pięciu stabilnych izotopów o numerach masowych 180, 182, 183, 184 i 186.

Wolfram został odkryty i wyizolowany jako tlenek wolframu (WO3) w 1781 roku przez szwedzkiego chemika K. Scheele z mineralnego wolframu, który później został nazwany scheelitem. W 1783 hiszpańscy chemicy, bracia D ’ Elhuyar, przygotowane WO3 z wolframitu mineralnego i, redukując WO3 z węglem, byli pierwszymi, którzy uzyskali rzeczywisty metal, który nazwali wolframem. Prawdziwy minerał wolframit był również znany agricoli (XVI wiek); nazwał go spuma lupi (krem z wilków), ponieważ Wolfram, który zawsze towarzyszy rud cyny, ingerował w wytapianie cyny, przekształcając ją w pianę lub szumowiny z żużli („pożera cynę tak, jak wilk pożera Owce”). W USA i niektórych innych krajach element był również nazywany wolframu (Szwedzki, „ciężki kamień”). Przez długi czas Wolfram nie był używany Przemysłowo. Dopiero w drugiej połowie XIX wieku badano wpływ wolframu na właściwości stali.

Wolfram jest słabo rozpowszechniony w przyrodzie; jego zawartość w skorupie ziemskiej wynosi 1 x 10~4 procent masy. Nie występuje w stanie wolnym, ale tworzy własne minerały, głównie tungowe, wśród których wolframit (Fe, Mn)WO4 i scheelit CaWO4 mają znaczenie przemysłowe.

właściwości fizyczne i chemiczne. Wolfram krystalizuje w sześciennym systemie kratowym skoncentrowanym na ciele o wymiarze a = 3,1647 angstromów. Gęstość, 19,3 g/cm3; Temperatura topnienia, 3410° + 20° C; temperatura wrzenia, 5900° C. przewodność cieplna (cal/cm – sec – ° c), 0,31 przy 20° C i 0,26 przy 1300° C; właściwa Rezystancja elektryczna (omy · cm x 10~6), 5,5 przy 20° C i 90,4 przy 2700° C; Funkcja pracy elektronów, 7,21 x 10~19 dżuli (J), lub 4,55 elektronowoltów (e v); współczynnik promieniowania wysokotemperaturowego (watów na cm2), 18,0 w 1000° C, 64,0 w 2200° C, 153,0 w 2700° C i 255.0 W 3030° C. właściwości mechaniczne wolframu zależą od jego poprzedniego leczenia. Wytrzymałość na rozciąganie (kilogramy siły NA mm kW.) spiekanych wlewków wynosi 11, a wlewków poddanych obróbce ciśnieniowej 100-430; moduł sprężystości wynosi 35 000-38 000 w przypadku drutu i 39 000-41 000 dla nici monokrystalicznych. Twardość Brinella spiekanych wlewków wynosi 200-230, a kutych wlewków 350-400 (1 kgf/mm2 ≈ 10 meganewtonów na m2 ). W temperaturze pokojowej plastyczność wolframu jest niska.

w zwykłych warunkach wolfram jest Chemicznie stabilny. W temperaturze 400°-500° C gęsty metal jest znacznie utleniany w powietrzu do WO3. Powyżej 600° C para utlenia ją energicznie do WO2. Halogeny, Siarka, węgiel, krzem i bor reagują z wolframem w wysokich temperaturach; fluor reaguje z proszkiem wolframu w temperaturze pokojowej. Wodór nie reaguje z wolframem w temperaturach do temperatury topnienia. Wolfram tworzy azotek z azotem powyżej 1500° C. w zwykłych warunkach wolfram jest odporny na kwasy solny, siarkowy, azotowy i fluorowodorowy, a także na regię wodną; w temperaturze 100° C reaguje z nimi lekko i szybko rozpuszcza się w mieszaninie kwasów fluorowodorowego i azotowego. Po podgrzaniu Wolfram rozpuszcza się nieznacznie w roztworach zasad i szybko rozpuszcza się w stopionych alkaliach z dodatkiem powietrza lub środków utleniających; podczas tego procesu powstają tungstaty. W jego funtach com Wolfram ma wartość od 2 do 6; związki o wyższej wartościowości są najbardziej stabilne.

Wolfram tworzy cztery tlenki, z których najwyższy jest trójtlenek WO3 (trójtlenek wolframu), a najniższy dwutlenek WO2, z dwoma pośrednimi tlenkami, W10O29 i w4o11. Trójtlenek wolframu jest cytrynowo-żółtym proszkiem, który rozpuszcza się w roztworach zasad z tworzeniem wolframianów. Po redukcji z wodoru daje niższe tlenki i wolframu sukcesywnie. Kwas wolframowy (H2WO4), żółty proszek, który jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie i kwasach, odpowiada trójtlenkowi wolframu. Roztwory wolframianów powstają po jego reakcji z roztworami zasad i amoniaku. W temperaturze 188° C H2WO4 traci wodę i tworzy WO3. Wolfram tworzy szereg chlorków i tlenochlorków z chlorem. Najważniejsze są WC16 (temperatura topnienia, 275° C; temperatura wrzenia, 348° C) i WO2Cl2 (temperatura topnienia, 266° C; sublimuje powyżej 300° C), które są wytwarzane przez działanie chloru na trójtlenek wolframu w obecności węgla. Wolfram tworzy dwa siarczki z siarką, WS2 i WS3. Węgliki wolframu WC (temperatura topnienia, 2900° C) i W2C (temperatura topnienia, 2750° C)są stałymi związkami ogniotrwałymi; są wytwarzane z wolframu i węgla w temperaturze 1000°-1500°C.

przygotowanie i zastosowanie. Wolframit i scheelitowe koncentraty (50-60 procent WO3) są surowcem do wytwarzania wolframu. Ferrotungsten (Stop żelaza z 65-80 procent wolframu), który jest stosowany w produkcji stali, jest wytapiany bezpośrednio z koncentratów; trójtlenek wolframu jest wytapiany w celu uzyskania wolframu i jego stopów i związków. W przemyśle stosuje się kilka metod uzyskiwania WO3. Koncentraty scheelitu rozkłada się roztworem sody w temperaturze 180°-200° C w autoklawach (w celu wytworzenia przemysłowego roztworu wolframianu sodu) lub kwasem solnym (w celu wytworzenia przemysłowego kwasu wolframowego):

(1) cawo4 (ciało stałe) + Na2CO3 (ciecz) = Na2wo4 (ciecz) + CaCO3 (ciało stałe)

(2) CaWO4 (ciało stałe) +2hc1 (ciecz) = h2wo4 (ciało stałe) + CaCl2 (ciecz)

koncentraty wolframitu rozkłada się przez spiekanie sodą w temperaturze 800°-900° C, a następnie wymywanie na2wo4 z wody, lub przez ogrzewanie roztworem sody kaustycznej. Rozkład za pomocą odczynników alkalicznych (soda lub soda kaustyczna) daje roztwór Na2WO4, który zawiera zanieczyszczenia. Po usunięciu zanieczyszczeń H2WO4 jest izolowany z roztworu. (W celu wytrącenia osadów grubszych i łatwiejszych do filtrowania i mycia, CaWO4 jest najpierw wytrącany z roztworu Na2wo4, a następnie rozkładany kwasem solnym.) Wysuszony H2WO4 zawiera 0,2-0,3 procent zanieczyszczeń. Kalcynacja H2WO4 w temperaturze 700°-800° C daje WO3, z którego można wytwarzać twarde stopy. Aby wytworzyć metaliczny Wolfram, H2WO4 jest dalej oczyszczany metodą amoniaku-to jest przez rozpuszczenie go w amoniaku i krystalizację paratungstatu amonu, 5 (NH4)2o · 12WO3 · „H2O. kalcynacja tej soli daje czysty WO3.

proszek wolframu jest wytwarzany przez redukcję WO3 przez wodór (węgiel jest również stosowany w produkcji twardych metali) w piecach rur elektrycznych w temperaturze 700°-850° C. Kompaktowy metal jest wykonany z proszku metodą metalurgii proszków—to jest przez ściskanie w formach stalowych pod ciśnieniem 3-5 ton-siła na cm2 i obróbka cieplna kęsów. Końcowy etap obróbki cieplnej, ogrzewanie do około 3000° C, odbywa się w specjalnym aparacie, z bezpośrednim przepływem prądu elektrycznego przez kęsy w atmosferze wodoru. Wolfram, który nadaje się dobrze do obróbki ciśnieniowej (kucie, rysunek i walcowanie) po podgrzaniu jest produkowany w wyniku tego procesu. Pojedyncze kryształy wolframu są uzyskiwane z kęsów metodą beztyglowego topienia strefy wiązki elektronów.

w nowoczesnej technologii wolfram jest szeroko stosowany zarówno jako czysty metal, jak iw postaci wielu stopów, z których najważniejsze to stale stopowe, twarde stopy na bazie węglika wolframu oraz stopy odporne na zużycie i temperaturę. Wolfram jest składnikiem wielu odpornych na zużycie stopów stosowanych do powlekania powierzchni części maszyn (zawory w silnikach lotniczych; łopatki turbiny; i tak dalej). Odporne na temperaturę stopy wolframu z innymi metalami ogniotrwałymi są stosowane w lotnictwie i rocketry. Jego wysoka temperatura topnienia i niskie ciśnienie pary w wysokich temperaturach sprawiają, że wolfram jest niezbędny do elektrycznych włókien świetlnych, a także do wytwarzania części próżniowych urządzeń elektrycznych w radioelektronice i technologii rentgenowskiej. Kilka związków chemicznych wolframu są stosowane w różnych dziedzinach technologii-na przykład Na2WO4 w farbach i lakierach i przemyśle tekstylnym-próbuje, a WS2 jako katalizator w syntezie organicznej i skuteczny stały smar do części narażonych na tarcie.