МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ УКРАИНЫ ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА МЕДИЦИНСКОЙ И БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ТУГОПЛАВКИЙ МЕТАЛЛ ВОЛЬФРАМ 1

Вольфрам В 1781 году знаменитый шведский химик Шееле, обрабатывая азотной кислотой минерал шеелит, получил жёлтый «тяжёлый камень» (триоксид вольфрама). В 1783 году испанские химики братья Элюар сообщили о получении из саксонского минерала вольфрамита как растворимой в аммиаке жёлтой окиси нового металла, так и самого металла. При этом один из братьев, Фаусто, был в Швеции в 1781 году и общался с Шееле. Шееле не претендовал на открытие вольфрама, а братья Элюар не настаивали на своём приоритете. 2

W – тугоплавкий металл, по внешнему виду похож на сталь Атомный номер ……………….… Атомная масса ……………..….…….184 Плотность …………….………19,3 г/см 3 Температура плавления.….3400 о С Температура кипения..….….5900 о С 3

взаимодействие с кислородом На воздухе стоек; При о С W окисляется с образованием на поверхности металла пленок цвета побежалости; При t>500 о С окисляется интенсивно до желтой WO 3 4

взаимодействие с водородом не взаимодействует до температуры плавления 5 взаимодействие с азотом взаимодействует при t > С образуя нитрид вольфрама WN 2

взаимодействие с углеродом и углеродсодержащими газами взаимодействует при t = о С с образованием карбидов WC и W 2 C Примечание: Небольшие примеси карбидов в металле сильно понижают его электропроводность 6

взаимодействие с галогенидами c фтором при комнатной температуре с хлором при t = С с серой при t > С 7

взаимодействие с кислотами Хорошо растворяется в смеси НF и HNO 3, Разъедается в царской водке и HNO 3 при нагревании 8

Взаимодействие с щелочами В растворах щелочей не растворяется; Взаимодействует с расплавленными щелочами образуя вольфраматы 9

Соединения W и их свойства В соединениях W проявляет C.O. +2; +3; +4; +5 и +6 Наиболее устойчивой степенью окисления является

Соединения с кислородом WO 3 – лимонно-желтого цвета t пл. = С, t возг = С, = 7,3 г/см 3, мало растворим в Н 2 О, кислотах хорошо растворим в НF, NH 4 OH, NaOH (р-р), Na 2 CO 3(р-р) восстанавливается водородом и окисью углерода при 800 – 900 о С до металла WO 2 – темно-коричневого цвета t пл. = С, t возг = С, = 11 г/см 3, не растворяется в Н 2 О, кислотах, щелочах окисляется HNO 3 до WO 3 образуется при восстановлении WO 3 водородом при 575 – 600 о С WO 2,72 – темно-фиолетовый, WO 2,9 – синего цвета мало растворимы в Н 2 О, кислотах, щелочах образуются при восстановлении WO 3 водородом при 300 – 550 о С 11

Кислоты Н 2 WO 4 – вольфрамовая кислота, существует в твердом состоянии Н 2 WO 4 (H 2 O*WO 3 ) >180 H 2 O + WO 3 мало растворима в Н 2 О, HNO 3, HСl, H 2 SO 4 Растворяется в растворах едких щелочей, соды и аммиака с образованием нормальных вольфраматов – солей типа Me 2 WO 4 Н 6 W 12 O 38 ·27H 2 O - метавольфрамовая кислота растворима в Н 2 О устойчива в слабокислых растворах при добавлении щелочи, при кипячении переходит в нормальные вольфраматы 12

Изополикислоты кН 2 О·уWO 3 ·nH 2 O – поликислота хNa 2 О·уWO 3 ·nH 2 O – соль поликислоты 5(NН 4 ) 2 О·12WO 3 ·nH 2 O – паравольфрамат аммония (ПВА) 13 Соли вольфрамовой кислоты Вольфраматы щелочных металлов: Na 2 WO 4, (NH 4 ) 2 WO 4 растворимы в Н 2 О; Вольфраматы тяжелых металлов: СаWO 4, FeWO 4 не растворимы в Н 2 О

Соединения с серой WS 2 - природный минерал тунгстенит WS 3 – образуется при осаждении вольфрама из раствора сероводородом WS WS 2 + 1/2S 2 14

Области применения - Для изготовления сталей спец. назначения ………(50%) - Твердые сплавы на основе WC - Жаропрочные, коррозионноустойчивые, износостойкие сплавы…………………………………………(30%) - Радиоэлектроника - Краски в текстильной промышленности (Na 2 WO 4 ) - Как смазка (WS 2 ) 15

Минералы вольфрама 16 Шеелит CaWO 4 Вольфрамит (Fe, Mn)WO 4

17 Тунгстит WO 3 H 2 O

В рудах содержание WO 3 0,5 – 2 % 18 Руды обогащают: Гравитационным методом, Флотацией, Магнитной сепарацией, Электростатической сепарацией, Химическим методом В концентратах содержание WO 3 55 – 65 %

Способы переработки вольфрамовых концентратов 19 Спекание с содой Автоклавно-содовое выщелачивание Разложение растворами едкого натра Разложение соляной кислотой

ВЫВОДЫ 20 Обзор свойств и областей применения вольфрама показывает, что это очень важный материал, без которого в некоторых отраслях промышленности просто невозможно обойтись. Он обладает уникальными свойствами, которые в некоторых ситуациях нельзя получить путем применения других материалов.

21 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ