ვოლფრამის ოქსიდი ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე ცეცხლგამძლე ამ კლასის არაორგანულ ნივთიერებებში. ლითონის დასახასიათებლად გავაანალიზოთ თავად ლითონის თვისებები.
ვოლფრამის თვისებები
ვოლფრამის ოქსიდის პრაქტიკული მნიშვნელობის გასაგებად, ჩვენ აღვნიშნავთ, რომ თავად ლითონს აქვს ელექტრული წინააღმდეგობა, ხაზოვანი გაფართოების კოეფიციენტი და მაღალი დნობის წერტილი.
სუფთა ვოლფრამი აქვს მაღალი გამტარიანობა. ლითონი მჟავაში იხსნება მხოლოდ 5000 oC ტემპერატურამდე გაცხელებისას. იგი რეაგირებს ნახშირბადთან, აყალიბებს ვოლფრამის კარბიდს, როგორც რეაქციის პროდუქტს. შედეგად მიღებული სახსარი ძალიან გამძლეა.
ყველაზე გავრცელებული ვოლფრამის ოქსიდი არის ვოლფრამის ანჰიდრიდი. ქიმიური ნაერთის მთავარი უპირატესობა არის ფხვნილის მეტალად გადაქცევის უნარი, ქვედა ოქსიდების წარმოქმნის ქვეპროდუქტად.
მეტალი ხასიათდება მაღალი სიმკვრივით, მტვრევადობით და დაბალ ტემპერატურაზე ვოლფრამის ოქსიდის წარმოქმნის უნარით.
ვოლფრამის შენადნობები
მეცნიერები განსაზღვრავენ შენადნობების ერთფაზიან ტიპებს, რომლებიც მოიცავსარის ერთი ან მეტი ელემენტი. ვოლფრამის ყველაზე ცნობილი ნაერთი მოლიბდენთან. შენადნობის მოლიბდენით შენადნობი ზრდის ვოლფრამის გამძლეობას.
ერთფაზიანი შენადნობები არის ნაერთები: ვოლფრამი - ცირკონიუმი, ვოლფრამი - ჰაფნიუმი, ვოლფრამი - ნიობიუმი. რენიუმი მაქსიმალურ პლასტიურობას ანიჭებს ვოლფრამს. მისი დამატება არ მოქმედებს ცეცხლგამძლე ლითონის მუშაობაზე.
მეტალის მიღება
შეუძლებელია ცეცხლგამძლე ვოლფრამის შენადნობების მიღება ტრადიციული გზით: დნობის წერტილის მიღწევისას ლითონი მყისიერად გადადის აირისებრ ფორმაში. სუფთა ლითონის მიღების მთავარი ვარიანტია ელექტროლიზი. სამრეწველო მოცულობებში, ფხვნილის მეტალურგია გამოიყენება ვოლფრამის შენადნობების მისაღებად. ამისათვის შექმენით სპეციალური ტექნოლოგიური პირობები ვაკუუმის გამოყენებით.
ბუნებაში ყოფნა
ვოლფრამის ოქსიდი, რომლის ფორმულაა WO3, უწოდებენ უმაღლეს ნაერთს. ის ბუნებაში არ გვხვდება მისი სუფთა სახით, მაგრამ არის ვოლფრამის მადნების ნაწილი. ცეცხლგამძლე ლითონის მოპოვებისა და დამუშავების პროცესი რამდენიმე ეტაპს მოიცავს.
მადნის მასიდან იზოლირებულია ვოლფრამის უმაღლესი ოქსიდი. შემდეგ ხდება ნაერთის გამდიდრება და დამუშავების შემდეგ სუფთა ლითონის იზოლირება.
თხელი ვოლფრამის მავთულის დამზადების პროცესში ყურადღება უნდა მიექცეს მინარევებისაგან სრულად მოცილებას. წინააღმდეგ შემთხვევაში, მზა პროდუქტის სპეციფიკაციები მნიშვნელოვნად შემცირდება.
ვოლფრამის გამოყენების სფეროები
როგორ აღვადგინოთ ვოლფრამის ოქსიდი? წყალბადის ურთიერთქმედება ამ ნაერთთან ხელს უწყობს სუფთა ლითონის მიღებას. ის აუცილებელია ძაფების, რენტგენის მილების, გამათბობლებისა და ვაკუუმური ღუმელის ეკრანების წარმოებაში, რომლებიც განკუთვნილია მაღალ ტემპერატურაზე გამოსაყენებლად.
ფოლადი, რომელშიც ვოლფრამი არის შენადნობი ელემენტი, აქვს მაღალი სიმტკიცის თვისებები. ასეთი შენადნობიდან დამზადებული პროდუქტები გამოიყენება სამედიცინო ინსტრუმენტების წარმოებაში, ჭაბურღილების საბურღი ფირფიტების საჭრელად. კავშირის მთავარი უპირატესობაა მექანიკური დეფორმაციისადმი წინააღმდეგობა.
მზა პროდუქციის ექსპლუატაციის დროს ბზარების და ჩიპების გაჩენის ალბათობა საკმაოდ დაბალია. ყველაზე პოპულარული ფოლადის კლასი, რომელშიც შედის ვოლფრამი, ითვლება გამარჯვებულად.
ამ იშვიათი ლითონის ჯართი გამოიყენება მაღალი ხარისხის კატალიზატორების, ყველა სახის საღებავების, სპეციალური პიგმენტების დასამზადებლად და ა.შ. თანამედროვე ბირთვულ ინდუსტრიაში ფართოდ გამოიყენება ვოლფრამის ჭურჭელი და რადიოაქტიური ნარჩენების კონტეინერები.
ლითონის ცეცხლგამძლეობა განსაკუთრებულ როლს ასრულებს რკალის შედუღებაში. ვინაიდან ვოლფრამი სუფთა სახით ითვლება საკმაოდ იშვიათ ლითონად, მის მისაღებად ტარდება ვოლფრამის მადნის გამდიდრებისა და დამუშავების პროცედურა. სუფთა სახით მას აქვს ღია ნაცრისფერი ფერი დამახასიათებელი მეტალის ბზინვარებით. სტანდარტული ვოლფრამის შენადნობები, მოხსენიებული როგორც სტელიტები, ასევე შეიცავს კობალტს და ქრომს. ასეთ ნაერთებში მთავარი კომპონენტია კობალტი. შენადნობებიმოთხოვნადი მანქანათმშენებლობაში.
ვოლფრამის ოქსიდები
რა თვისებები აქვს ვოლფრამის ოქსიდს (6), რომლის ფორმულაა WO3? ლითონს შეუძლია გამოავლინოს დაჟანგვის სხვადასხვა ხარისხი: მაქსიმალური სტაბილურობა აქვს ლითონის ვალენტობის ვარიანტებს (4) და (6). WO2 ტიპის პირველი ნაერთი მიეკუთვნება მჟავე ოქსიდებს და აქვს შემდეგი მახასიათებლები: მაღალი დნობის წერტილი და განსაკუთრებული სიმკვრივე. ეს ქიმიური ნაერთი წყალში თითქმის არ იხსნება, მაგრამ გაცხელებისას მას შეუძლია დაითხოვოს მჟავებსა და ტუტეებში. ქიმიურ მრეწველობაში მას იყენებენ, როგორც კატალიზატორს ზოგიერთ რეაქციაში. მაგალითად, ნაერთი WO2 გამოიყენება კერამიკული პროდუქტების წარმოებაში.
ვოლფრამის ოქსიდი, რომელსაც აქვს ვალენტობა (6), ასევე ავლენს დამახასიათებელ მჟავე თვისებებს. ეს ნაერთი რეაგირებს ტუტეებთან, მაგრამ არ იხსნება წყალში. იმის გათვალისწინებით, რომ ნაერთს აქვს მაღალი დნობის წერტილი, იგი გამოიყენება მხოლოდ როგორც ქიმიური პროცესების ამაჩქარებელი.
დასკვნა
არაორგანული ქიმიის კურსში განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა ოქსიდების შესწავლას, მათი თვისებების ანალიზს და მრეწველობაში მათი გამოყენების თავისებურებებს. მაგალითად, დასკვნით გამოცდაზე მეცხრეკლასელებს სთავაზობენ შემდეგი შინაარსის დავალებას: „შეადგინეთ ფორმულები სპილენძის, რკინის, ვოლფრამის ოქსიდებისთვის და ასევე დაადგინეთ მათი ძირითადი ქიმიური თვისებები“.
ამ ამოცანას წარმატებით გაართვა თავი, აუცილებელია წარმოდგენა გქონდეს ოქსიდების თავისებურებებზე. Როგორც ასეთიგანვიხილოთ ორობითი ნაერთები, რომლებშიც მეორე ელემენტია ჟანგბადი. ყველა ოქსიდი ჩვეულებრივ იყოფა სამ ჯგუფად: ძირითადი, მჟავე, ამფოტერული.
რკინა და სპილენძი მეორადი ქვეჯგუფის ელემენტებია, ამიტომ მათ შეუძლიათ ცვალებადი ვალენტობების გამოვლენა. სპილენძისთვის შეიძლება დაიწეროს ოქსიდების მხოლოდ ორი ვარიანტი, რომლებიც ავლენენ ძირითად თვისებებს - Cu2O და CuO.
რკინა არ არის განლაგებული ქიმიური ელემენტების ძირითად ქვეჯგუფში, შესაბამისად, ხდება ჟანგვის მდგომარეობები +2 და +3. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება შემდეგი ტიპის ოქსიდები - FeO და Fe2O3.
ვოლფრამი ორობით ნაერთებში ჟანგბადთან ყველაზე ხშირად ავლენს ვალენტობებს (4) და (6). ამ ლითონის ორივე ოქსიდს ავლენს მჟავე თვისებები, ამიტომ ისინი გამოიყენება ინდუსტრიაში, როგორც ქიმიური პროცესის ამაჩქარებლები.
ყველა ვოლფრამის ოქსიდის მთავარი დანიშნულებაა მისგან სუფთა ლითონის იზოლირება, რომელიც მოთხოვნადია ქიმიურ და მეტალურგიულ მრეწველობაში.
