Белые блестящие металлы, на воздухе не окисляются. Более пластичны, чем хром. Имеют высокие температуры плавления: 2400 o C — Mo , 3400 o C – W. Вольфрам – самый тугоплавкий из всех металлов.
Химические свойства
1. Менее активны по сравнению с хром, все реакции идут медленно, легко образуются при нагревании только карбиды (WC2, MoC).
2. В кислотах вольфрам почти нерастворим. Легко растворяется только в смеси азотной и плавиковой кислот. Молибден взаимодействует с концентрированной серной кислотой при нагревании:
3. При прокаливании в кислороде металлов или их соединений образуются оксиды MoO3 и WO3. Это твердые вещества, плохо растворимые в воде, но легко растворимые в щелочах с образованием солей молибденовой и вольфрамовой кислот (H2MoO4 – белого цвета, H2WO4 – желтого цвета). Данные кислоты — твердые вещества, при нагревании отщепляют воду и переходят в соответствующие оксиды.
Вольфрам — Самый ТУГОПЛАВКИЙ Металл На ЗЕМЛЕ!
4. При взаимодействии с фтором образуются гексафториды молибдена и вольфрама (MoF6, WF6). Это легко летучие жидкости. При взаимодействии их с водой образуются оксосоединения МеOF4 и MeO2F2. Гексахлорид известен только для вольфрама (WCl6) – темно-фиолетовое твердое вещество.
5. С серой образуются сульфиды состава MeS3 в виде порошков коричневого или черного цвета. При нагревании на воздухе они окисляются до MeO3. При прокаливании без кислорода они отщепляют серу и переходят в сульфиды состава MeS2.
Применение. Молибден и вольфрам применяются в металлургической промышленности при выплавке высококачественных специальных сортов стали (для ружейных и орудийных стволов, брони). Вольфрам используется для производства нитей электроламп, нагревательных обмоток электропечей, антикатодов в электронных лампах, изготовления сверхтвердых сплавов.
Тема 14. VII-VIII группы псэ Водород и главная подгруппа VII группы Водород
Водород – широко распространен во Вселенной. Спектральный анализ показывает наличие его на Солнце, звездах и космическом пространстве. В нижних слоях атмосферы Земли молекулярного водорода практически нет. В атмосфере звезд с температурой выше 5000 о С водород находится в атомарном состоянии, при более низких температурах — в молекулярной форме.
1. При электролизе водных растворов кислот и оснований наряду с кислородом образуется и водород (на катоде).
2. Все химические соединения при нагревании до определенной температуры разлагаются на простые вещества. Поэтому и соединения содержащие водород могут служить источником получения его:
3. В качестве промышленного метода получения водорода используют реакцию метана с парами воды при температуре 1100 о С:
4. Уголь, нагретый до 1000 о С, взаимодействует с водой; смесь равных объемов CO и H2 называют водяным газом:
5. Из кислот под действием металлов (используется в лабораторной практике):
г) Из гидроксидов щелочных металлов под действием алюминия:
Молибден — Металл, СОЗДАЮЩИЙ СТРАННЫЕ РАСТВОРЫ!
Источник: studfile.net
Вольфрам, молибден: применение сплава
Природными минеральными образованиями, которые содержат вольфрам в различных соединениях и промышленных концентрациях, когда добыча технически возможна и экономически целесообразна, — вольфрам, молибден в рудах, а также бериллий, олово, медь, висмут, изредка ртуть, сурьма, серебро, золото, мышьяк, тантал, сера, скандий, ниобий — такими редкоземельными металлами планета, судя по названию их группы, не богата. Попутный компонент руды вольфрама — молибден, как и большинство других, извлекается при обогащении и переводится в селективные или коллективные концентраты.
Как появился вольфрам
Шведский химик Карл Шееле, по образованию аптекарь, проводил опыты в собственной лаборатории. Там он открыл для человечества марганец, барий, хлор, даже кислород. Всю свою жизнь он только и делал, что совершал открытия, за что его приняли в Стокгольмскую академию наук. И даже незадолго до своей кончины в 1781 году он любимым делом заниматься не перестал, таким образом сделав нам ещё один замечательный подарок.
Производя опыт, Карл Шееле обнаружил, что тунгстен (минерал, впоследствии названный в его честь шеелитом) — это соль какой-то ещё неизвестной кислоты. Это было огромное открытие, но лишь через два года химики из Испании и его ученики выделили из данного минерала совершенно новый элемент, перевернувший все постулаты в промышленности. Однако переворот этот произошёл далеко не сразу, прошло столетие, прежде чем стало понятно, какими исключительными свойствами обладает вольфрам.
Разделение
В зависимости от месторождения все вольфрамовые руды подразделяются на два типа: экзогенные и эндогенные. Среди последних находятся скарновые, пегматитовые, прожилково-жильные (гидротермальные), грейзеровые типы генетических руд, которые объединяются в три основные рудные формации. Это вольфрам — олово, вольфрам — молибден, вольфрам — полиметаллы.
Иногда вольфрам встречается в пегматитах, откуда и его, и шеелит извлекают попутно, ведя добычу берилла, касситерита, тантала, ниобатов или сподумена. Пегматитные месторождения — источники образования аллювиальных россыпей — разрабатываются более всего на Юго-Востоке Азии и в Африке.
Запасы
Вольфрам, молибден в рудах теснейшим образом связаны с гранитными интрузивами, их апикальными частями, где наблюдаются прикровлевые залежи, довольно часто сопровождающиеся рудными штокверками как внутри-, так и надинтрузивными.
Они по форме представляют собой плащеобразные залежи, изометричные и овальные при чаще всего пологом залегании. Также отмечены и рудные тела столбообразного вида и штокверки неправильной формы. Запасы месторождений, где присутствуют молибден, вольфрам и другие редкоземельные ископаемые, почти никогда не имеют больших запасов. Руда оценивается всего лишь в десятки, очень редко в сотни тысяч тонн.
Добыча
Молибден, вольфрам и другие гидротермальные руды находятся в зонах экзо- и эндоконтакта массивов гранита, которые образуют довольно протяжённые в глубину — до километра — целые серии жил крутого падения, значительно реже бывает среднее падение жилы. Также встречаются и штокверки. Рудные тела складываются с кварц-вольфрамит-касситеритовыми, кварц-вольфрамитовыми включениями, часто с молибденом, бериллом и висмутином, перемежаясь с кварц-молибденит-шеелитовыми или кварц-шеелитовыми рудами.
Обычно в таких рудах содержатся вольфрам, молибден, металл другой из редкоземельных в небольших количествах: вольфрама от полупроцента до полутора процентов, чаще — меньше. И это при запасах руды в несколько тысяч или несколько десятков тысяч тонн, что тоже очень и очень мало. Добыча производится обычно подземным или открытым способами.
Способы добычи
Вольфрамовые месторождения предполагают способы добычи либо обрушением слоёв или горизонтальным маганизированием руды слоями в отработанных блоках. Также применяется способ закладки выработанного пространства, что хорошо при разработке жил, скарновых или грейзеновых залежей.
Открытый способ предполагает наличие шторкверков, скарновых или грейзеновых залежей или россыпей. На карьерах, где добывается руда вольфрама, молибдена, обычно действует транспортная система и внешнее отвалообразование. В этих случаях добыча механизируется почти полностью — на девяносто пять процентов. Но здесь работы не заканчиваются. Руды требуют обогащения, поскольку лишь на максимум полтора процента они содержат редкоземельные металлы — вольфрам, молибден.
Месторождения
На территории бывшего СССР самые значительные месторождения руды вольфрама разведаны в Казахстане, Восточной Сибири и Дальнем Востоке, на Кавказе и в Средней Азии. Далеко не все из них разрабатываются. За рубежом переработка вольфрама и молибдена ведётся особенно много в Южной Корее и Китае. Там находятся самые значительные месторождения в мире. Кроме того, добывают вольфрам в Португалии, Австралии, Канаде, Боливии, США, Франции, Австрии и Турции.
Здесь необходимо сказать, что Юго-Восточная Азия и её Тихоокеанский рудный пояс имеют более шестидесяти процентов всех запасов вольфрама на земле. Всего же в разведанных месторождениях планеты суммарные запасы вольфрама гораздо менее полутора миллионов тонн. К примеру, золота ежегодно добывается (не в запасах, а именно пускается в ход) около 4 278 200 тонн.
Свойства
Будучи одним из самых тугоплавких металлов, вольфрам становится буквально незаменимым во всех областях, которые связаны с высокими температурами. Как химический элемент Wolframium (W) находится в четвёртой группе периодической системы. Его атомная масса 183,85, а номер 74.
Название он получил благодаря своему светло-серому цвету — с немецкого Wolf и Rahm переводятся как «волк» и «сливки», если буквально — «волчья пена». Несмотря на тугоплавкость, при обычной температуре устойчив. Минералы, поставляющие вольфрам, — шеелит и вольфрамит.
Вольфрам — один из самых главных компонентов сверхтвёрдых жаропрочных сталей — быстрорежущих и инструментальных, а также сплавов, обладающих теми же свойствами — стеллит, победит и так далее. А вот чистый вольфрам мы видим ежедневно, поскольку он широко используется в электротехнике. Например, в лампах накаливания нити из вольфрама. Также незаменим он в радиоэлектронике. Электронные приборы имеют катоды и аноды из этого металла.
Марки сплавов
Переработка вольфрама и молибдена сложна, но чрезвычайно выгодна. Промышленность знает несколько марок, среди которых есть более распространённые и менее. Вольфрам бывает чистый, с присадками и в сплавах с другими металлами. Таким образом, различаются марки ВР — сплав вольфрама и рения; ВЛ — с окисью лантана как присадки; ВИ — с окисью иттрия; ВТ — в качестве присадки окись тория; ВМ — с кремнещелочной и присадкой тория; ВА — с кремнещелочной и алюминиевой присадками; ВЧ — чистый вольфрам.
Вольфрам служит основой для твёрдых сплавов, а сплав вольфрама и молибдена — жаропрочный, как и некоторые другие. Также с его участием готовят износоустойчивую инструментальную сталь. Из таких сплавов делаются многие детали двигателей — авиационных и космических, в электровакуумных приборах — различные детали и нити накаливания. Поскольку плотность этого металла очень высока, его используют для противовесов, для пуль и артиллерийских снарядов, для баллистических ракет (стабилизация полёта, вольфрам выдерживает все сто восемьдесят тысяч оборотов в минуту) для сверхскоростных роторов тоже используются такие металлы, как вольфрам, молибден. Применение их, как мы видим, весьма широко и даже, можно сказать, изысканно.
Сферы применения
Без этих редкоземельных металлов, какими являются хром, молибден, вольфрам, сегодня не обходится ни медицина, ни ядерная физика. Монокристаллы всех вольфраматов служат сцинтилляционными детекторами рентгеновского излучения, а также и прочих ионизирующих излучений. Дителлурид вольфрама (WTe2) применяют при преобразовании тепловой энергии в электрическую. Даже аргоно-дуговая сварка использует вольфрам как электрод.
Особенно широко применяются соединения вольфрама. Композитные материалы и твёрдые сплавы, имеющие основой карбид вольфрама, нужны для механической обработки как металлов, так и конструкций неметаллических. Особенно это необходимо в машиностроении: фрезерование, точение, долбление, строгание. Не обойтись теперь без твёрдых сплавов при бурении скважин и в горнодобывающей промышленности, а для этого нужны вольфрам, молибден — производство осваивает всё новые технологии с их помощью.
Виды продукции из редкоземельных металлов
WS2 (сульфид вольфрама) — высокотемпературная смазка, выдерживающая до пятисот градусов по Цельсию. Там, где производится твёрдый электролит (высокотемпературные топливные элементы), применяют трёхокись вольфрама. Текстильная, лакокрасочная промышленности значительно улучшили и усложнили технологии, используя соединения вольфрама как катализатор и пигмент при органическом синтезе.
Промышленностью выпускается огромное количество разнообразной продукции, где содержатся вольфрам, молибден и другие редкоземельные металлы. Самое распространённое — это электроды, проволока, вольфрамовый порошок, лист и штабик. Электроды никогда не плавятся и потому могут использоваться для сварки высоколегированных сталей, цветных металлов и материалов с разным химическим составом. Ни один электрод не обеспечит такой высокой прочности сварного шва.
Молибден
Сплавы молибдена и сам он относятся к материалам тугоплавким. В чистом виде применяется в виде проволоки или ленты для нагревательных приборов — электропечей, даже работающих в водороде с температурой 1600°С. Жесть из молибдена и проволока нужны в радиоэлектронной промышленности, их используют и в рентгенотехнике, из молибдена изготавливают разнообразные детали для рентгеновских трубок, электронных ламп, вакуумных приборов.
Кроме того, молибден, как и вольфрам, весьма широко применяется для улучшения сталей. Присадка молибдена увеличивает прочность, прокаливаемость, коррозионную стойкость, вязкость. Поэтому вольфрам и молибден используются при создании самых ответственных изделий и самых главных деталей.
Для твёрдости в такой сплав вводятся стеллиты — хром и кобальт, чтобы наплавить кромки деталей, работающих на износ. Хром, молибден, вольфрам — такой сплав практически невозможно стереть. Также ему отдано одно из первых мест в ряду кислотоустойчивых и жаростойких сплавов.
Космос
Сплав вольфрама и молибдена в составе обшивки головной части любой ракеты и самолёта. По прочности на первом месте вольфрам, на втором — молибден. Однако удельная прочность при температурах около полутора тысяч градусов по Цельсию выводит сплавы с молибденом на первое место. Если температуры ещё выше — то вольфрам и тантал непобедимы. Из молибдена изготовлены сотовые панели всех летательных космических аппаратов, оболочки капсул и ракет, которые возвращаются на Землю, теплообменники, тепловые экраны, обшивка кромок крыльев, стабилизаторы.
Там, где условия работы тяжёлые, помогают редкоземельные металлы. От такого материала можно ждать высокого сопротивления окислениям и газовой эрозии, высокой прочности и способности держать удар. Многие детали турбореактивных и ракетных двигателей, хвостовые юбки, лопатки турбин, заслонки форсунок, поверхности управления, сопла ракетных двигателей и так далее — на всех этих трудных работах справляется молибден.
На Земле
Перспективные материалы для оборудования, которые работают в среде фосфорной, серной и соляной кислот, делаются из молибдена и его сплавов. Он стоек даже в расплавленном стекле, и поэтому стекольная промышленность широко использует молибден в качестве электродов для плавки.
Из сплавов его изготовлены стержни и пресс-формы для литья под высоким давлением медных, цинковых и алюминиевых сплавов. С молибденом обрабатывают стали под давлением — прессштемпели, матрицы, оправки прошивных станов. Сами стали молибден тоже значительно улучшает.
Источник: fb.ru
Где используется вольфрам и молибден
Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
За последние 10 лет увеличилась доля вольфрама, используемого для производства карбидных твердых сплавов по сравнению с указанными выше данными.
Средняя годовая добыча молибдена за 1938, 1941 и 1945 гг. в зарубежных странах составила 17 500 т металла в рудных концентратах.
- Сульфиды вольфрама и молибдена
- Хлориды и оксихлориды вольфрама и молибдена
- Вольфрамовые бронзы
- Гетерополикислоты и их соли
- Вольфраматы и молибдаты
- Вольфрамовая и молибденовая изополикислоты и их соли
- Вольфрамовая и молибденовая кислоты H2WO4 и Н2МоО4
- Окислы молибдена и вольфрама
- Свойства вольфрама и молибдена
- Краткие сведения из истории о вольфраме и молибдене
24.06.2023
Даже не металлургические, а компании, которые осуществляют обработку металла. Металлообработка – это процесс преобразования металлических заготовок в готовые изделия.
23.06.2023
Техническое моющее средство C-617 — это сильнодействующее щелочное средство, предназначенное для удаления различных загрязнений, таких как масла, жиры, ржавчина, грязь и.
23.06.2023
Оценивая ассортимент межкомнатных дверей, понятно, что обычный пользователь может растеряться. Стильные, красивые, со стеклом или без. Как говорится, на любой вкус и.
22.06.2023
Листогибочные прессы, оснащенные гидравлическим приводом, незаменимое оборудование как на малых, средних, так и крупных производственных предприятиях.
22.06.2023
Сотрудничая с компанией «ЭКОМ», можно на выгодных условиях заказать прочные и долговечные стеллажи, изготовленные из металлических сплавов, а также мебель и иные изделия.
22.06.2023
Современный металлопрокат данной компании производится с использованием новых технологий и материалов, что позволяет гарантировать его улучшенные свойства и высокое.
22.06.2023
Пластиковое окно – простое, эффективное и доступное решение, когда речь заходит про отделку оконных проемов.
22.06.2023
Электрические полотенцесушители – это специальные устройства, предназначенные для нагревания и сушки полотенец в ванной комнате или в других помещениях.
Источник: metal-archive.ru