Вольфрам

Вольфрам (W) – твердий, блакитно-білий метал з атомним номером 74.

Фізичні властивості

• Атомна маса: 183,84 г/моль
• Точка плавлення: 3 422 °C
• Точка кипіння: 5 555 °C
• Густина: 19,3 г/см³
• Твердість за шкалою Мооса: 7,5
• Електропровідність: 18% від провідності міді при 20 °C

Хімічні властивості

• Вольфрам не розчиняється в кислотах і лугах при нормальних умовах.
• Він не реагує з водою або водним паром при нормальних умовах, але реагує з парою водню за дуже високих температур (понад 700 °C).
• При температурах, що перевищують 400 °C, вольфрам реагує з киснем з повільним утворенням оксидів вольфраму.
• Вольфрам є хімічно стійким металом з високою термічною стійкістю і міцністю. Він також має високу плавність і здатність зберігати свої фізичні та механічні властивості за високих температур.

Ізотопи вольфрама

Вольфрам (W) має кілька ізотопів, але тільки два з них є стійкими: ¹⁸²W і ¹⁸³W. Найбільш стійкий ізотоп вольфраму – ¹⁸⁴W – є радіоактивним з періодом напіврозпаду близько 4,6 × 10¹⁷ років. Інші ізотопи вольфраму, такі як ¹⁸⁰W, ¹⁸¹W, ¹⁸⁵W, ¹⁸⁶W та ¹⁸⁷W, є радіоактивними зі значно меншими періодами напіврозпаду.

У природі складається переважно з двох стійких ізотопів: ¹⁸²W з відносною часткою 26,5% і ¹⁸³W з відносною часткою 14,3%. Решта ізотопів вольфраму, які зустрічаються в природі, є досить рідкісними.

Застосування вольфрама

Вольфрам (W) має широке застосування в різних галузях промисловості та технологій. Ось деякі з найважливіших використань вольфрама:

1. Виробництво електродів для зварювання: вольфрамові електроди мають високу температурну стійкість та міцність і є важливими компонентами в різних типах зварювальних процесів.
2. Термічні матеріали: вольфрам використовується для виготовлення термічних матеріалів, таких як дроти, листи та трубки, які використовуються в високотемпературних процесах.
3. Освітлення: Вольфрамові нитки використовують в лампах розжарення. Вольфрам використовується як термічний контакт у виробництві світлодіодів. Він допомагає забезпечити ефективне відведення тепла від світлового джерела.
4. Радіоприймачі та рентгенівська техніка: вольфрам використовується в виробництві рентгенівських трубок, які використовуються в медичній та промисловій рентгенівській техніці.
5. Керамічні матеріали: Використовується як компонент в виробництві керамічних матеріалів, які використовуються в промисловості для виготовлення деталей, що вимагають високої міцності та стійкості до зносу.
6. Інструментальна техніка: вольфрам використовується для виготовлення різних інструментів, таких як свердла, фрези, насадки для пресів та інші, які використовуються в механічній техніці.
7. Електроніка: вольфрам використовується як компонент в виробництві електронних елементів, таких як транзистори та інші напівпровідники.

8. Ядерна промисловість: вольфрам використовується для виробництва різних компонентів, що використовуються в ядерній енергетиці, включаючи камери для зберігання та перевезення ядерного палива.
9. Зброя: Використовується як матеріал для виготовлення бронежилетів та інших елементів, що використовуються в захисній екипіровці військових.
10. Ювелірна промисловість: вольфрам використовується як матеріал для виготовлення прикрас та ювелірних виробів.

У загальному, він має велику роль у різних галузях промисловості та технологій завдяки своїм властивостям, таким як висока температурна стійкість, міцність та стійкість до корозії.

Видобуток вольфраму

Вольфрам видобувається з руд, які містять його в складі, таких як вольфраміт, шеєліт, вольфрамова шпат і губчастий вольфрам. Основні країни-виробники вольфраму включають Китай, Росію, Канаду, Австралію, Португалію та США.

Процес видобутку вольфраму залежить від типу руди, але загалом він включає в себе наступні етапи:

1. Помол руди: руда змелюється на порошок, щоб полегшити подальші етапи обробки.
2. Флотація: у процесі флотації застосовують спеціальні хімічні реагенти, які допомагають відокремити вольфрам від інших металів і мінералів.
3. Відділення від води: після флотації відокремлюють вольфрамовий концентрат від води.
4. Обробка концентрату: вольфрамовий концентрат може піддаватися додатковій обробці, щоб відокремити вольфрамову порошину.
5. Виготовлення виробів: з вольфрамової порошини можуть бути виготовлені різні вироби, включаючи дроти, пласти, листи та інші вироби.

Процес видобутку вольфраму може бути складним та дорогим через високі технологічні вимоги та потребу в спеціальному обладнанні, але вольфрам є важливим металом у багатьох галузях промисловості, тому видобуток продовжується досить інтенсивно.