टंगस्टन - यह क्या है? टंगस्टन के ऑक्सीकरण की डिग्री। टंगस्टन के आवेदन के क्षेत्रों

टंगस्टन - रासायनिक तत्व जिसकी परमाणु संख्या 74 के बराबर है, से यह भारी धातु जिसमें उच्च शक्ति इस्पात ग्रे सफेद करने के लिए है, जो यह अपरिहार्य कई मामलों में आसान बनाता है। पिघलती बिंदु यह किसी भी अन्य धातु की तुलना में अधिक है, और इसलिए यह रेशा दीपक में तंतु और विद्युत भट्टियों (उदाहरण के लिए, zirconium-टंगस्टन मिश्र धातु) में हीटिंग तत्व के रूप में प्रयोग किया जाता है। रसायन विज्ञान तत्व एक उत्प्रेरक के रूप में इसके उपयोग की अनुमति देता है। चरम कठोरता यह जो कार्बन इस्पात, और superalloys तुलना में एक उच्च गति के साथ सामग्री में कटौती करने की अनुमति देता है "एचएसएस", में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है। टंगस्टन कार्बाइड कार्बन यौगिक के तत्व सबसे मुश्किल में जाना जाता है और मिलिंग के उत्पादन और मोड़ उपकरण के लिए इस्तेमाल किया पदार्थों में से एक है। कैल्शियम और मैग्नीशियम की Tungstates व्यापक रूप से फ्लोरोसेंट लैंप में किया जाता है, और टंगस्टन आक्साइड - स्याही और चीनी मिट्टी glazes में।

खोज का इतिहास

इस तत्व के अस्तित्व की धारणा पहले पीटर वोल्फ़, जब वह खनिज wolframite का पता लगाया और कहा कि यह एक नया पदार्थ शामिल होना चाहिए द्वारा 1779 में सुझाव दिया गया था। 1781 में कार्ल विल्हेम शील का पता लगाया है कि एक नए एसिड tungstenita से प्राप्त किया जा सकता है। थोरबर्न Scheele और बर्गमैन एसिड, कहा जाता tungstenovoy की कमी से नई धातु हो रही पर विचार करने का सुझाव दिया। 1783 में, दो भाई, जोस और फ़ॉस्टो Elguyar टंगस्टन एसिड, जो tungstenovoy समान था में पाया। एक ही वर्ष में भाइयों से टंगस्टन अलग, लकड़ी का कोयला का उपयोग करने में सफल रहा।

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, इस रासायनिक तत्व एक बड़ी भूमिका निभाई है। उच्च तापमान के लिए धातु प्रतिरोध, और चरम बेरहमी टंगस्टन मिश्र सैन्य उद्योग के लिए महत्वपूर्ण कच्चे माल बना दिया। विरोधी पक्षों यूरोप में wolframite का मुख्य स्रोत के रूप में पुर्तगाल पर दबाव डाला।

प्रकृति में होने के नाते

तत्व प्रकृति wolframite (Fewo ₄ / MnWO _4), scheelite (CaWO _4), और Ferber Gyubnera में होता है। इन खनिजों के महत्वपूर्ण जमा कैलिफोर्निया में संयुक्त राज्य अमेरिका और कोलोराडो, बोलीविया, चीन, दक्षिण कोरिया, रूस और पुर्तगाल में पाए जाते हैं। चीन टंगस्टन के वैश्विक उत्पादन का लगभग 75% रखती है। धातु हाइड्रोजन या कार्बन के साथ एक ऑक्साइड को कम करके प्राप्त की है।

विश्व भंडार 7 लाख टन होने का अनुमान है उम्मीद है कि उनमें से 30% -। Wolframite जमा और 70% - scheelite। इस समय, उनके विकास आर्थिक रूप से लाभप्रद नहीं है। वर्तमान खपत के स्तर पर इन भंडार केवल 140 साल तक चलेगा। टंगस्टन का एक अन्य महत्वपूर्ण स्रोत धातु स्क्रैप है।

मुख्य विशेषताएं

टंगस्टन - तत्व है, जो एक संक्रमण धातु के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। इसका प्रतीक डब्ल्यू लैटिन शब्द Wolframium से ली गई है। आवर्त सारणी में, यह टैंटलम और रेनीयाम के बीच छठे समूह में है।

शुद्ध टंगस्टन - एक ठोस सामग्री, जिसका रंग इस्पात ग्रे सफेद टिन करने से भिन्न होता है। धातु का स्पर्श के साथ भंगुर और उनके साथ काम करना मुश्किल हो जाता है, लेकिन अगर वे ऐसा नहीं करते हैं, यह एक hacksaw के साथ काटा जा सकता है। इसके अलावा, यह, जाली जा सकता है लुढ़का हुआ है और बाहर खींचा।

टंगस्टन - रासायनिक तत्व, गलनांक जो सभी के धातु (3422 डिग्री सेल्सियस) में सबसे अधिक है। इसके अलावा यह सबसे कम वाष्प दबाव है। तन्य शक्ति टी> 1650 डिग्री सेल्सियस पर यह भी सबसे बड़ा है। तत्व अत्यधिक जंग के लिए प्रतिरोधी है और केवल थोड़ा अतिसंवेदनशील खनिज एसिड है। धातु की सतह पर हवा के साथ संपर्क करने पर एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत बनाई है, लेकिन पूरी तरह से उच्च तापमान पर टंगस्टन ऑक्सीकरण। जब स्टील के लिए कम मात्रा में जोड़ा अपनी कठोरता तेजी से बढ़ जाती है।

आइसोटोप

प्रकृति में टंगस्टन पाँच radioisotopes के होते हैं, लेकिन वे इतने लंबे है आधा जीवन, कि वे स्थिर माना जा सकता है। वे सब के सब हेफ़नियम -72 अल्फा कण के उत्सर्जन के साथ पर गिर जाते हैं (हीलियम नाभिक इसी -4)। अल्फा क्षय, केवल ¹⁸⁰ W में मनाया जाता है सबसे आसान और इन आइसोटोप के सबसे दुर्लभ। औसत पर, प्रति वर्ष प्राकृतिक टंगस्टन 1 ग्राम होते हैं ¹⁸⁰ डब्ल्यू के दो अल्फा क्षय

इसके अलावा, 27 कृत्रिम रेडियोधर्मी आइसोटोप टंगस्टन का वर्णन किया। उनमें से सबसे स्थिर ¹⁸¹ 121.2 दिनों की एक आधा जीवन के साथ डब्ल्यू है, ¹⁸⁵ डब्ल्यू (75,1 दिन), ¹⁸⁸ डब्ल्यू (69,4 दिन) और ¹⁷⁸ डब्ल्यू (21,6 दिन)। आधा जीवन के अन्य सभी कृत्रिम आइसोटोप एक दिन से अधिक नहीं है, और उनमें से ज्यादातर - कम से कम 8 मिनट। ^179m डब्ल्यू (6,4 मिनट) - टंगस्टन भी चार "metastable" राज्य, सबसे अधिक स्थिर है।

कनेक्शन

टंगस्टन के रासायनिक यौगिकों ऑक्सीकरण संख्या 2 से 6 में परिवर्तन, जिनमें से सबसे आम छह है। तत्व आमतौर पर, ऑक्सीजन के संपर्क में आता पीला त्रिओक्षिदे _{(3 WO) है,} जो आयनों, टंगस्टेट ₍₄ ^{2- WO)} के रूप में जलीय क्षारीय समाधान में घुलनशील है ^{बनाने।}

आवेदन

चूंकि टंगस्टन एक बहुत ही उच्च पिघलने का तापमान और नमनीय है (तार में तैयार किया जा सकता है), यह व्यापक रूप से एक रेशा बल्ब और वैक्यूम ट्यूबों के रूप में और साथ ही विद्युत भट्टियों के हीटिंग तत्वों में प्रयोग किया जाता है। इसके अलावा, सामग्री चरम स्थितियों का सामना कर सकते। इसके नाम से जाना जाता अनुप्रयोगों में से एक - आर्क वेल्डिंग टंगस्टन इलेक्ट्रोड के साथ सुरक्षात्मक गैस के तहत।

अत्यंत कठिन टंगस्टन - आदर्श घटक भारी हथियारों मिश्र। उच्च घनत्व वजन समस्या, प्रतिभार और नौकाओं के लिए गिट्टी keels, साथ ही डार्ट्स (80-97%) में प्रयोग किया जाता है। उच्च गति इस्पात, जो कार्बन की तुलना में अधिक गति पर सामग्री में कटौती कर सकते हैं, पदार्थ की अप करने के लिए 18% शामिल हैं। टर्बाइन ब्लेड, पहनने के लिए प्रतिरोधी भागों और कोटिंग्स "superalloys" टंगस्टन युक्त इस्तेमाल किया। इस गर्मी के लिए प्रतिरोधी coverings मिश्र कि ऊंचा तापमान पर कार्य करते हैं।

जैसे रासायनिक तत्व के थर्मल विस्तार borosilicate ग्लास, तो यह कांच करने वाली धातु सील के निर्माण के लिए प्रयोग किया जाता है। गोलियों और शॉट में नेतृत्व के लिए एक महान विकल्प - टंगस्टन युक्त सम्मिश्र। निकल, लोहा या कोबाल्ट की मिश्र धातु में, यह गोले टक्कर किया जाता है। एक गोली की तरह अपनी गतिज ऊर्जा का उपयोग कर एक लक्ष्य प्राप्त करने का। टंगस्टन परिसर के एकीकृत सर्किट में ट्रांजिस्टर बनाने के लिए। संगीत टंगस्टन तार से बना उपकरणों के लिए तार के कुछ प्रकार के।

यौगिकों के उपयोग

टंगस्टन कार्बाइड की असाधारण कठोरता (डब्ल्यू ₂ सी, WC) यह मिलिंग और मोड़ उपकरण के लिए सबसे आम सामग्री बनाता है। यह धातु विज्ञान, खनन, पेट्रोलियम और निर्माण उद्योगों में प्रयोग किया जाता है। टंगस्टन कार्बाइड भी गहने बनाने में इस्तेमाल के बाद से यह hypoallergenic है और उनके चमक खो जाते हैं नहीं है है।

इसके आक्साइड से टुकड़े हैं। टंगस्टन "कांस्य" (क्योंकि रंग आक्साइड की तथाकथित) पेंट में किया जाता है। कैल्शियम और मैग्नीशियम की tungstates फ्लोरोसेंट लैंप में इस्तेमाल किया। टंगस्टेट क्रिस्टल सिंटिलेशन डिटेक्टर परमाणु चिकित्सा और भौतिक विज्ञान में प्रयोग किया जाता है। लवण रसायन उद्योग और चमड़ा उद्योग में किया जाता है। टंगस्टन डाइसल्फ़ाइड एक उच्च तापमान स्नेहक है, 500 डिग्री सेल्सियस सामना कर सकते हैं टंगस्टन युक्त यौगिकों में से कुछ, रसायन शास्त्र में उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है।

गुण

डब्ल्यू के रूप में इस प्रकार की बुनियादी भौतिक गुणों:

• 74 की परमाणु संख्या।
• परमाणु वजन: 183.85।
• गलनांक: 3410 डिग्री सेल्सियस
• उबलते बिंदु: 5660 डिग्री सेल्सियस
• वजन: 19.3 जी / 20 डिग्री सेल्सियस पर सेमी ³
• 2, 3, 4, 5, +6 की आक्सीकरण स्थिति।
• इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: [Xe] 4 घ ^{मई 14 4} से 6 ² रों च।