Tungsten fiyatı, oluşumu, çıkartılması ve kullanılması

Tungsten [vɔlfram], W sembolüne ve atom numarası 74 olan kimyasal bir elementtir. Geçiş metallerine aittir, periyodik tablodaki 6'tir. Alt grup (grup 6) veya krom grubu. Tungsten, saf haliyle kırılgan olan beyaz, parlak ve yüksek yoğunluklu bir metaldir. Tüm saf metallerin en yüksek erime noktasına ve ikinci en yüksek kaynama noktasına sahiptir. Bu nedenle en iyi bilinen kullanımı, akkor lambalardaki akkor filamentidir.

Zaten 16'ta. Freiberger'den mineralog Georgius Agricola, Saxon teneke cevherlerinde bir mineral oluşumunu tanımladı; bu, kalay fraksiyonunu oldukça zorlaştırarak kalay ekstraksiyonunu yaptı. "Wolf" adı bileşeni, bu özellikten kaynaklanmaktadır; mineral, kalay cevherini kurt gibi “gobled”. Tungstenit olup olmadığı, mineralin "hafifliği" nden bahsettiği için bugün hala tartışmalıdır. Mineral çağırdı Lupi spumumLatince'den çevrilen "kurt köpüğü" anlamına gelir. Daha sonra mhd'den Wolfram olarak adlandırıldı. Rām "Kurum, kir", çünkü siyah-gri mineral kolayca öğütülebilir ve ardından size isi hatırlatır. Kimyasal sembolü W tungstenden gelir.

İngilizce, İtalyanca ve Fransızca olarak bilinen kelimeler Tungsten türetilmiştir Tung Sten ("Ağır taş" için İsveççe). Bu Wolfram'ın kendisinin (İsveççe volfram), ancak kalsiyum tungstat çağırdı. Bu 1781'te Alman-İsveçli kimyager Carl Wilhelm Scheele'yi şimdiye dek bilinmeyen bir tuz olarak tanıdı. Saf tungsten, ilk olarak 1783 tarafından İspanyol kardeşler Fausto Juan José Elhuyar'dan (Scheele liderliğinde çalışan) wolframitten elde edilen tungsten trioksitini azaltarak üretildi.

Bulunduğu 

Tungsten metal ayrıca wolframit denir

Yerkabuğunun tungsten içeriği yaklaşık 0,0001 g / t veya ağırlıkça yüzde 0,0064'tür (Clarke değeri). Şimdiye kadar, metal doğada (saf haliyle) kanıtlanamadı. Rusya'daki "Doklady Akademii Nauk", IMA'nın "Yeni Mineraller, İsimlendirme ve Sınıflandırma Komisyonu" (CNMNC) tarafından incelenmeden 1995 yılında katı tungsten hakkında bir rapor yayınladı. Bazı mineraller, özellikle oksitler ve tungstatlar bilinmektedir. En önemli tungsten cevherleri wolframittir (Mn, Fe) WO₄ ve Scheelite CaWO₄, Stolzit PbWO gibi başka tungsten mineralleri de vardır.₄ ve Tuneptit WO₃ · H₂O.

En büyük yatakları Çin, Peru, ABD, Kore, Bolivya, Kazakistan, Rusya, Avusturya ve Portekiz'de bulunmaktadır. Ore Dağları'nda da tungsten cevherleri bulunabilir. Güvenli ve muhtemel dünya yatakları şu anda 2,9 milyon ton saf tungstendir.

Avrupa'da bilinen en önemli tungsten oluşumu, Hohe Tauern'deki (Avusturya'nın Salzburg eyaleti) Felbertal'dadır.

Dünya çapında tanıtım 

2006 yılında dünya saf tungsten üretimi 73.300 tondu. Şimdiye kadar en büyük tungsten üreticisi Çin'dir. Dünyada üretilen tungstenin% 80'inden fazlası burada üretiliyor. En yüksek tungsten üretimine sahip eyaletler (2006):

Avusturya'da Tanıtım

Avusturya'da, tungsten cevheri Scheelite ilk olarak 1815 / 16'da Muhr belediyesindeki (Salzburg Eyaleti) Schellgaden altın yatağında keşfedildi. Sonuç olarak, Hohe Tauern'in pek çok çatlağında bazen birkaç santimetre büyüklüğünde güzel şelit kristalleri bulundu. Bu buluntuların hiçbirinin pratik bir faydası yoktu. Felbertal'daki büyük yatak şu an için keşfedilmemiş olarak kaldı.

1950'de, Zillertal'ın arkasındaki Lanersbach / Tux (Tirol) yakınlarındaki Wanglalm'daki manyezit yatağında, 1927'den beri çıkarılmakta olan büyük miktarlarda şeelitin ortaya çıktığı biliniyordu. Manyezit ve kuvars ile iç içe geçmiş iri şelittir. Sonraki yıllarda, ortalama% 10.000 tungsten oksit içeriğine sahip yaklaşık 1,8 ton cevher çıkarıldı ve bu, dünyada benzeri olmayan yüksek bir kaliteyi temsil etti. Düşük piyasa fiyatı nedeniyle, tungsten madenciliği 1960'ların sonunda durduruldu, ancak 1971'de yeniden başladı ve manyezit madeni 1976'da kapanana kadar devam etti.

1967 sonunda Felbertal'deki en büyük Scheelitvorkommen Europe'u keşfetti. Akarsularda bulunan cevher parçaları UV ışığı (Scheelite floresanları) kullanılarak izlenmiştir. Yüksek alpin arazisindeki zorlu arama çalışmaları (deniz seviyesindeki 2100'teki Brentling'deki en yüksek maden sahası) 1971'e başladı, başlangıçta yerüstü madenciliği Felbertal 1976'te kaydedildi (1979'ten ayrıca yeraltı madenciliği, yüzey madenciliği 1986 setinde). 1993'in başlangıcından 1995'in ortasına kadar, düşük tungsten piyasa fiyatı nedeniyle madencilik geçici olarak askıya alındı.

Felbertal takımından Wolframerz, yakındaki Mittersill'de işlenir. Buradan, skheelit konsantresi Sulmtal'da (Styria) bulunan Sankt Martin'e ulaşır. Pölfing-Bergla'daki 1976 yeraltı kahverengi kömür madeni sahasında bir tungsten kulübe inşa edildi;

En önemli Alman işlemciler HC Starck ve Longyear GmbH.

Çıkarma ve sunum

Bu tungsten karbür oluştuğu için, tungsten oksit cevherlerinden kömür ile indirgeme ile elde edilemez.

Amonyak çözeltisinin eklenmesi, amonyum paratungstat (APW) adı verilen bir kompleks oluşturur. Bu filtre edilir ve daha sonra 600 ° C'de nispeten saf tungsten trioksite dönüştürülür. Tungsten (VI) oksit (WO₃), hidrojen atmosferi altında 800 ° C'de çelik gri tungstene indirgenir:

Bu, genellikle kalıplarda sıkıştırılan ve elektriksel olarak çubuklar halinde sinterlenen gri tungsten tozu üretir. 3400 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda, kompakt bir tungsten metali, indirgeyici bir hidrojen atmosferine sahip özel elektrikli fırınlarda (bölge eritme işlemi) eritilebilir.

özellikleri 

Fiziksel özellikleri

Tungsten, saf haliyle gerilebilen ve yüksek sertlik, yoğunluk ve mukavemete sahip parlak beyaz bir metaldir. Yoğunluk altınınki ile hemen hemen aynıdır, Brinell sertliği 250 HB, gerilme mukavemeti 550-620 N / mm² (yumuşak) 1920 N / mm'ye kadar² (zor). Metal, oda sıcaklığında 316 pm'lik bir kafes düzlem aralığı (= kafes sabiti) ile kararlı bir gövde merkezli kübik a-modifikasyonunda bulunur. Bu tür kristal yapı genellikle tungsten türü olarak adlandırılır. Bir as ile metastable β-modifikasyonu tungsten (çarpık kübik vücut merkezli), diğer taraftan, tungsten bakımından zengin oksit W₃O.

Tungsten, 3422 ° C ile karbon elementinden sonra tüm kimyasal elementlerin ikinci en yüksek erime noktasına sahiptir. 5555 ° C'nin kaynama noktası, sadece 5596 ° C olan 41 ° C olan nadir metal renyum ile aşılır.

Metal, 15 mK geçiş sıcaklığına sahip bir süper iletkendir.

Kimyasal özellikleri

Tungsten, hidroflorik asit ve aqua regia (en azından oda sıcaklığında) tarafından zorlukla saldırıya uğrayan kimyasal olarak çok dirençli bir metaldir. Hidroflorik ve nitrik asitlerin karışımlarında ve erimiş alkali nitrat ve karbonat karışımlarında çözünür.

izotop 

Tungsten, 33 izotopları ve 5 çekirdek izomerleri olarak bilinir. Doğada, 5 izotopları oluşur ¹⁸⁰W, ¹⁸²W, ¹⁸³W, ¹⁸⁴W ve ¹⁸⁶W. Tungsten izotop ¹⁸⁴W en yüksek frekansa sahiptir. 5 doğal izotopun tümü uzun süre stabil kabul edildi. Laboratori nazionali del Gran Sasso'daki CRESST deneyinin, izotopun karanlık madde arayışının ikincil bir sonucu olduğunu kanıtlamayı başardığı 2004 yılına kadar değildi. ¹⁸⁰W, alfa bozunmasına tabidir. Yarılanma ömrü son derece uzun 1,8 trilyon yıldır, bu nedenle bu bozulma normal bir laboratuvar ortamında tespit edilemez. Bu doğal izotopun radyoaktivitesi o kadar düşüktür ki, tüm pratik amaçlar için göz ardı edilebilir. Aksine, tungstenin yapay radyoaktif izotoplarının 0,9 ms arasında kısa yarı ömürleri vardır. ¹⁸⁵W ve 121,2 gün ¹⁸¹W.

Kullanım

Tungstenin en önemli uygulaması aydınlatma endüstrisindeki yüksek erime noktasından dolayı akkor lambalarda filaman, gaz deşarj lambalarında ve elektron tüplerinde bir elektrot olarak kaynaklanmaktadır.

Akkor lambalarda, tungstenin elektrik iletkenliğinin iletken metaller bakır ve alüminyumunkinden önemli ölçüde daha düşük olduğu gerçeğinden yararlanılır. Sonuç olarak, ince tungsten filament parlayana kadar ısınırken, iletken metallerden yapılan daha kalın uçlar neredeyse hiç ısınmaz.

Demir metalurjisinde alaşım metal olarak ikinci önemli önemi. Sekonder sertliği artıran takım çeliklerinde tungsten karbürler oluşturur.

Yüksek yoğunluğundan dolayı, denge ağırlıklarında ve radyasyona karşı koruma sağlamak için kullanılır. Yoğunluğu ve dolayısıyla koruyucu etkisi kurşunun etkisinden çok daha yüksek olmasına rağmen, bu amaç için kurşun olarak daha az kullanılır, çünkü işlenmesi daha pahalı ve daha zordur. Ayrıca, bazı ordularda yüksek tungsten yoğunluğu nedeniyle, zırh delici cephane, ucuz ancak radyoaktif ve toksik tükenmiş uranyum yerine tungsten karbür mermi çekirdeği ile kullanılır. İkinci Dünya Savaşı'nda Wolfram, tungsten çekirdeğine sahip Alman tank bombası 40'in yapımı için önemliydi. Gelecekte, yeni zırhlı piyade aracı Puma'dan tungsten çekirdekli mühimmat sansar yerine kullanılacak.

Yüksek korozyon direncinden dolayı, tungsten kimyasal tesislerde ekipman malzemesi olarak da kullanılabilir. Bununla birlikte, tungstenin zayıf işlenebilirliği nedeniyle (tungsten sadece lazer veya elektron ışını ile kaynaklanabilir), bu uygulama nadiren kullanılır. Aynısı, tıp teknolojisi alanındaki akla yatkın bir uygulama için de geçerlidir.

Fizyolojide, özellikle nörofizyolojide, tungsten mikroelektrotları, hücre dışı kayıtlar için kullanılır.

Ek olarak, kaynak işlemleri için elektrotlar tungsten'den üretilmiştir. Örneğin, dirençli kaynakta, özellikle bakır, bronz veya pirinç gibi kaynak malzemeleri kullanılırken. Ayrıca evrensel TIG (Tungsten İnert Gaz) kaynağında, bir elektrot tungsten veya bunun bir alaşımından yapılır. Bu elektrotlar kaynak işlemi sırasında erimez. Ark, elektrot ve bileşen arasında koruyucu bir gaz halinde plazma olarak yanar. Dolgu malzemesi ayrı ayrı çubuk şeklinde tedarik edilir.

Sporda Wolfram, dartlar için yüksek kaliteli fıçıların üretimi için kullanılır, özel oklar için okçuluk uçlarında yapılır ve hava direncini ve ayrıca tungstenden yapılmış dönme yarıçapını azaltmak için çekiç atma çekiç başlıkları geçici olarak yapılmıştır. Ek olarak, tungsten plakaları 1 formülünde, 1 Formula otomobillerinin (yağ, fren ve soğutma sıvısı ile birlikte yarış tulumlarındaki ve bir kask içeren) 620 kg'lık (aşağıdakilerden itibaren: 2010) öngörülen asgari ağırlığını elde etmek için ek ağırlık olarak kullanılır. Ayrıca yelkende bir süredir kullanılan büyük yarışçıların salma bombalarında geliyor. Su direnci, kurşun veya dökme demir gibi geleneksel malzemelere kıyasla daha yüksek yoğunlukta büyük ölçüde azalır. Benzer şekilde, karbon fiber çerçeveli tungsten liflerinin dahil edildiği teniste haydutlar zaten var. Bu şekilde raket çerçevesinin belirli alanları oyun hassasiyetini arttırmak için ek olarak stabilize edilebilir.

Sinek balıkçılığında, nimfler ve flamalar (su altında avlanan yemler), daha hızlı ve daha derine dalmaları için delinmiş ve kancanın sapına itilmiş tungsten boncuklarla ağırlıklandırılır.

Müzik aletlerinin telleri, ağırlıklarını arttırmak ve böylece perdeyi azaltmak için bazen tungsten ile sarılır.

Tungsten ayrıca X-ışını tanılamasında anotta bir hedef malzeme olarak kullanılır.  - ve Karakteristik X ışını radyasyon çizgileri, 59 keV ve 67 keV'dir.

Taramalı tünelleme mikroskobunda, tungsten genellikle prob ucu için malzeme olarak kullanılır.

21'un başlangıcından beri. Sahte tungsten olarak adlandırılan tungsten karbür, mücevherlerde de kullanılır (Tungsten mücevherleri, örn. B. işlenmiş halkalar. Bu, sertlik ve yoğunluk ile kolayca belirlenir. WC, Mohs sertliği 9,5'e, tungsten sadece 7,5'e sahiptir. Şimdiye kadar, piyasadaki tüm mücevher parçaları tungsten karbürden yapılmış.

Fizyoloji 

Tungsten, tipteki anaerobik bakterilerin pozitif bir biyolojik gelişimi olarak kabul edilir. Eubacterium acidaminophilum bazı enzimlerde kofaktör olarak kullanılır ve dahil edilir. E. acidaminophilum dehidrojenaz ve aldehit dehidrojenaz formatındaki enzimlerde tungsten kullanan amino asit fermente eden bir bakteridir. Bu organizmalarda tungsten molibden yerine geçer çünkü doğal ortamlarında (deniz tabanındaki volkanik delikler) çok daha yaygındır.

toksikoloji 

Mevcut bilgilere göre, tungsten ve bileşikleri fizyolojik olarak zararsızdır. Çimentolu karbür üreten veya işleyen tesislerde çalışanlarda bulunan akciğer kanserleri de mevcut olan kobalta atfedilir.

Hayvan modelinde, ağızdan alınan en büyük miktarda tungsten bileşiğinin idrarla hızla atıldığı bulundu. Tungstenin küçük bir kısmı kan plazmasına ve oradan da eritrositlere gider. Daha sonra böbreklerde ve kemik sisteminde birikir. Uygulamadan üç ay sonra, vücut tarafından emilen çok küçük miktarlarda tungstenin çoğu kemiklerde bulunur.

2003, 16'te 1997 ile, lösemiden muzdarip çocuklarda XNUMX ile tanımlanmıştır ve Sierra Vista / Arizona'da, iki kanser kümesi olarak adlandırılan iki kanser kümesi - yani ortalamanın üzerinde bir kanser oranına sahip yerel bir alan olan kan kanseri hastası olan dokuz çocukla birlikte tanımlanmıştır. Her iki yerde de, içme suyu alışılmadık derecede yüksek tungsten konsantrasyonlarına sahiptir. Nüfusun idrarında belirgin şekilde artan tungsten konsantrasyonları tespit edildi. Her iki yer de tungsten cevherlerinin oluşumuyla tanınır. Bununla birlikte, sonraki bir yıllık araştırmalarda, Hastalık Kontrol Merkezi (CDC) tarafından tungsten ve lösemi hastalıkları arasında doğrudan bir ilişki bulunamamıştır. Tungsten, herhangi bir test prosedüründe kanserojen etki göstermedi ve Nevada'nın diğer bölgelerinde, popülasyonun idrarında benzer yüksek tungsten seviyelerine sahip başka kanser kümesi bulunmadı.

emniyet 

Bir toz veya toz olarak, kolayca yanıcıdır, kompakt bir biçimde yanmaz.

Bağlantıları 

Oksit 

Tungsten birkaç oksit oluşturur. İlk üye arasında:

• Tungsten (VI) oksit WO₃ - limon sarısı

ve son üye:

• Tungsten (IV) oksit WO₂ - kahverengi

Başka ara oksitler var mı?

• W₁₀O₂₉ mavi-mor, homojenlik aralığı WO_2,92-Nerede_2,88
• W₄O₁₁ kırmızı-mor, homojenlik aralığı WO_2,76-Nerede_2,73
• W₁₈O₄₉, NEREDE_2,72
• W₂₀O₅₀, NEREDE_2,50

Diğer bileşikler

• Sodyum Tungstat Na₂WO₄
• Zirkonyum tungstat ZrW₂O₈ ısıtıldığında bir anormallik gösterir.
• Tungsten bronzları M_xWO₃; M = alkali metal, alkali toprak metal, lantanoid, yaklaşık 0.3 <x <0.9 elektrik iletkenliğine sahiptir ve metal içeriğine bağlı olarak yoğun ve farklı renklidir.
• Kalsiyum tungstat CaWO₄ Scheelite adı altında bir mineral olarak bilinir.
• Tungsten Karbür WC, son derece sert metal benzeri bir bileşiktir. Ayrıca Diwungsten Karbür W var₂C.
• Tungsten heksaflorür WF₆
• Kurşun tungstat PbWO₄
• Tungsten disülfür WS₂ Kuru yağlayıcı olarak kullanın (MoS'ye benzer)₂)

Bileşiklerin kullanımı

Tungsten karbür, kritik kütleyi azaltmak için nükleer silahlarda nötron reflektörü olarak kullanılır. Tungsten karbürler (sert metal), yüksek sertliklerinden dolayı malzeme işlemede kullanılır.

Tungstatlar, kumaşları alev geciktirici hale getirmek için emprenye etmek için kullanılır.

Tungsten renkleri, boyamanın yanı sıra seramik ve porselen endüstrisinde kullanılır.

Kurşun tungstat, parçacık fiziğinde modern bir sintilatör olarak kullanılır.

Allgemein
İsim, sembol, atom numarası	Tungsten, W, 74
dizi	Geçiş metalleri
Grup, dönem, blok	6, 6, d
Görünüş	grimsi beyaz, parlak
CAS numarası	7440-33-7
Yer kabuğunun kütle kesri	64 sayfa / dakika'ya kadar
nükleer
atomik kütle	183,84 u
Atom yarıçapı (hesaplanmış)	135 (193) pm
Kovalent yarıçapı	162 pm
elektron konfigürasyonu	[Xe] 4f145d46s2
1. iyonlaşma	770 kJ / mol
2. iyonlaşma	1700 kJ / mol
fiziksel olarak
Fiziksel durum	fest
kristal yapı	kübik gövde merkezli
yoğunluk	19,3 g / cm3 (20 ° C)
Mohs sertliği	7,5
manyetizma	paramanyetik ( = 7,8 10-5)
ergime noktası	3695 K (3422 ° C)
kaynama noktası	5828 K (5555 ° C)
Molar hacmi	9,47 · 10-6 m3/ mol
buharlaşma ısısı	824 kJ / mol
kaynaşma ısısı	35,4 kJ / mol
sesin hızı	5174 m / s
Özgül ısı kapasitesi	138 J / (kg · K)
Elektriksel iletkenlik	18,52 · 106 A / (V · m)
ısı iletkenliği	170 W / (m K)
kimyasal
oksidasyon durumları	6, 5, 4, 3, 2
Normal potansiyel	−0,119 V (WO2 + 4H+ + 4e- → W + 2H2O)
elektronegatiflik	2,36 (Pauling ölçeği)
izotop
izotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 178W {Syn.} 21,6 g ε 0,091 178Ta 179W {Syn.} 37,05 dk. ε 1,060 179Ta 180W % 0,13 1,8 · 1018 a α 2,516 176Hf 181W {Syn.} 121,2 g ε 0,188 181Ta 182W % 26,3 kararlı 183W % 14,3 kararlı 184W 30,67 % kararlı 185W {Syn.} 75,1 g β- 0,433 185Re 186W % 28,6 kararlı 187W {Syn.} 23,72 saat β- 1,311 187Re 188W {Syn.} 69,4 g β- 0,349 188Re
NMR özellikleri
Dönme γ içinde rad * T-1· s-1 Er(1H) fL at W = 4,7 T MHz cinsinden 183W 1/2 1,128 · 107 1,07 · 10-5 4,166
emniyet
GHS tehlikeli maddeler etiketleme toz

Tehlike H ve P ibareleri H: 228EUH: EUH oranı yokP: 210-​240-​241-​280-​370+378 Gefahrstoffkennzeichnung

hafif yanıcı

(F)

Toz R- ve S-ibareleri R: 11S: 43

Tungsten fiyatı

Grafik Wolfram 2009-2012

Tungsten Fiyatları -> Stratejik Metal Fiyatları