L'oxyde de tungstène est considéré comme l'un des plus réfractaires de cette classe de substances inorganiques. Afin de caractériser le métal, analysons les qualités du métal lui-même.
Caractéristiques du tungstène
Pour comprendre l'importance pratique de l'oxyde de tungstène, notons que le métal lui-même a une résistance électrique, un coefficient de dilatation linéaire et un point de fusion élevé.
Le tungstène pur a une ductilité élevée. Le métal ne se dissout dans l'acide que lorsqu'il est chauffé à une température de 5000 oC. Il réagit avec le carbone, formant du carbure de tungstène comme produit de réaction. Le joint qui en résulte est très durable.
L'oxyde de tungstène le plus courant est l'anhydride de tungstène. Le principal avantage du composé chimique est sa capacité à réduire la poudre en métal, formant des oxydes inférieurs comme sous-produits.
Le métal se caractérise par une densité élevée, sa fragilité et sa capacité à former de l'oxyde de tungstène à basse température.
Alliages de tungstène
Les scientifiques identifient les types d'alliages monophasés, qui comprennentil y a un ou plusieurs éléments. Le composé le plus connu de tungstène avec du molybdène. L'alliage de l'alliage avec du molybdène augmente la résistance à la traction du tungstène.
Les alliages monophasés sont des composés: tungstène - zirconium, tungstène - hafnium, tungstène - niobium. Le rhénium confère une plasticité maximale au tungstène. Son ajout n'affecte pas les performances du métal réfractaire.
Obtenir du métal
Il est impossible d'obtenir des alliages de tungstène réfractaire de manière traditionnelle: atteignant le point de fusion, le métal passe instantanément sous forme gazeuse. L'électrolyse est la principale option pour obtenir du métal pur. Dans les volumes industriels, la métallurgie des poudres est utilisée pour obtenir des alliages de tungstène. Pour ce faire, créez des conditions technologiques spéciales en utilisant le vide.
Être dans la nature
L'oxyde de tungstène, dont la formule est WO3, est appelé le composé le plus élevé. Il n'existe pas dans la nature sous sa forme pure, mais fait partie des minerais de tungstène. Le processus d'extraction et de traitement du métal réfractaire comporte plusieurs étapes.
L'oxyde de tungstène supérieur est isolé de la masse de minerai. Ensuite, le composé est enrichi et, après traitement, le métal pur est isolé.
Lors de la fabrication d'un fil de tungstène fin, il faut veiller à éliminer complètement les impuretés. Sinon, les spécifications du produit fini seront considérablement réduites.
Sphères d'utilisation du tungstène
Comment restaurer l'oxyde de tungstène ? L'interaction de l'hydrogène avec ce composé permet d'obtenir un métal pur. Il est essentiel dans la fabrication de filaments, de tubes à rayons X, de réchauffeurs et d'écrans de fours sous vide, qui sont conçus pour être utilisés à des températures élevées.
L'acier, dans lequel le tungstène est un élément d'alliage, a des propriétés de haute résistance. Les produits fabriqués à partir d'un tel alliage sont utilisés dans la fabrication d'instruments médicaux, de plaques de coupe pour le forage de puits. Le principal avantage de la connexion est la résistance à la déformation mécanique.
La probabilité que des fissures et des éclats se produisent pendant le fonctionnement des produits finis est plutôt faible. La nuance d'acier la plus populaire, qui comprend le tungstène, est considérée comme gagnante.
Les déchets de ce métal rare sont utilisés pour produire des catalyseurs de haute qualité, toutes sortes de peintures, des pigments spéciaux, etc. Dans l'industrie nucléaire moderne, les creusets en tungstène et les conteneurs pour déchets radioactifs sont largement utilisés.
La réfractarité du métal joue un rôle particulier dans le soudage à l'arc. Étant donné que le tungstène sous sa forme pure est considéré comme un métal plutôt rare, pour l'obtenir, la procédure d'enrichissement et de traitement du minerai de tungstène est effectuée. Dans sa forme pure, il a une couleur gris clair avec un éclat métallique caractéristique. Les alliages de tungstène standard, appelés stellites, comprennent également du cob alt et du chrome. Le composant principal de ces composés est le cob alt. Alliagesen demande en génie mécanique.
Oxydes de tungstène
Quelles sont les caractéristiques de l'oxyde de tungstène (6), dont la formule est WO3 ? Le métal est capable de présenter différents degrés d'oxydation: la stabilité maximale a des options avec la valence métallique (4) et (6). Le premier composé du type WO2 appartient aux oxydes acides et présente les caractéristiques suivantes: point de fusion élevé et densité particulière. Ce composé chimique est presque insoluble dans l'eau, mais lorsqu'il est chauffé, il peut se dissoudre dans les acides et les alcalis. Dans l'industrie chimique, il est utilisé comme catalyseur dans certaines réactions. Par exemple, le composé WO2 est utilisé dans la fabrication de produits céramiques.
L'oxyde de tungstène, ayant une valence (6), présente également des propriétés acides caractéristiques. Ce composé réagit avec les alcalis, mais n'est pas capable de se dissoudre dans l'eau. Étant donné que le composé a un point de fusion élevé, il n'est utilisé que comme accélérateur de processus chimiques.
Conclusion
Au cours de la chimie inorganique, une attention particulière est accordée à l'étude des oxydes, à l'analyse de leurs propriétés et aux particularités de leur application dans l'industrie. Par exemple, lors de l'examen final, les élèves de neuvième année se voient proposer la tâche du contenu suivant: "Élaborez des formules pour les oxydes de cuivre, de fer, de tungstène et déterminez également leurs propriétés chimiques de base."
Pour réussir à faire face à la tâche, il est nécessaire d'avoir une idée des caractéristiques des oxydes. En tant que telconsidérons des composés binaires dans lesquels le deuxième élément est l'oxygène. Tous les oxydes sont généralement classés en trois groupes: basiques, acides et amphotères.
Le fer et le cuivre sont des éléments d'un sous-groupe secondaire, ils peuvent donc présenter des valences variables. Pour le cuivre, seules deux variantes d'oxydes peuvent être écrites qui présentent des propriétés de base - Cu2O et CuO.
Le fer n'est pas situé dans le sous-groupe principal des éléments chimiques, par conséquent, les états d'oxydation +2 et +3 ont lieu. Dans ces cas, des oxydes des types suivants se forment - FeO et Fe2O3.
Le tungstène dans les composés binaires contenant de l'oxygène présente le plus souvent les valences (4) et (6). Les deux oxydes de ce métal présentent des propriétés acides, ils sont donc utilisés dans l'industrie comme accélérateurs de processus chimiques.
Le but principal de tous les oxydes de tungstène est d'en isoler le métal pur, qui est en demande dans les industries chimiques et métallurgiques.
