Оглавление 244 245 246 247 248 — — — 270 

Вольфрам (Wolfram); ат. вес 183,86. Природные соединения вольфрама в большинстве случаев представляют собой соли вольфрамовой кислоты H2WO4. Самая важная вольфрамовая руда — вольфрамит — состоит из железной и марганцовой солей вольфрамовой кислоты, образующих изоморфную смесь (Fe,Mn) WO4. Часто встречается также минерал шеелит CaWО4, названный так в честь Шееле, который в 1781 г. впервые получил из него вольфрамовую кислоту.

По распространенности в земной коре (0,007 весовых процента) вольфрам уступает хрому, но несколько превосходит молибден. Крупные месторождения вольфрама находятся в Китае, Бирме, США, Боливии, на Малайских островах и в Португалии. Мировая (без СССР) добыча вольфрамовых концентратов (содержащих 60% WО3) в 1953 г. составила 42 тыс. г.

Для выделения вольфрама из вольфрамита последний сплавляют в присутствии воздуха с содой. Вольфрам переходит в натриевую соль вольфрамовой кислоты Na2W04, которая извлекается из полученного сплава водой, а железо и марганец превращаются в нерастворимые в воде соединения Fe2О3 и Мn3О4 (ср. получение хроматов из хромистого железняка).

Из водного раствора действием соляной кислоты выделяют свободную .вольфрамовую кислоту в виде аморфного желтого осадка:

Na2WO4 + 2HCl = ↓ H2WO4 + 2NaCl

При прокаливании вольфрамовая кислота переходит в вольфрамовый ангидрид WO3. Восстанавливая его углем или водородом, получают порошок металлического вольфрама, подвергаемый в дальнейшем для получения сплошной массы металла такой же обработке, как и порошок молибдена.

Металлический вольфрам представляет собой тяжелый белый; металл уд. веса 19,3. Его температура плавления (3380°) вышеС чем температура плавления всех других металлов. Вольфрам можно сваривать и вытягивать в тонкие нити диаметром до 0,2 мм.

На воздухе вольфрам окисляется только при температуре красного каления. Он очень устойчив по отношению к кислотам, даже к царской водке, но растворяется в смеси азотной и фтористоводородной кислот.

Большая часть добываемого вольфрама расходуется в металлургии для приготовления специальных сталей и сплавов. Быстро-режущая инструментальная сталь содержит до 18—22% вольфрама и обладает способностью самозакаливаться. Такая сталь не теряет своей твердости даже при нагревании докрасна. Поэтому применение резцов, сделанных из вольфрамовой стали, позволяет значительно увеличить скорости резания металлов.

Другая отрасль промышленности, широко использующая вольфрам, — это производство электрических ламп накаливания, где вольфрам является незаменимым ввиду его высокой температуры плавления. Как известно, количество света, испускаемого накаленным телом, зависит от температуры накала. Чем выше температура, тем большее относительное количество тепловой или электрической энергии превращается в световую. Угольные нити, применявшиеся в первых электрических лампах, нельзя было накаливать выше температуры, при которой испускается желтый свет, так как уголь начинал испаряться; вольфрам же практически не испаряется даже при температуре белого каления. Применение в лампах накаливания вольфрамовых нитей позволяет превращать в световую энергию больше электрической энергии, чем при употреблении угольных нитей; поэтому в настоящее время нити в электрических лампах приготовляют почти исключительно из вольфрама.

Соединения вольфрама очень похожи на соединения молибдена. Наиболее важны вольфрамовая кислота H2WO4 и ее соли, называемые вольфраматами. Некоторые вольфраматы применяются в качестве художественных красок.

Карбиды вольфрама, WC и W2C, представляют собой вещества, по твердости почти не уступающие алмазу. Из смеси карбидов вольфрама с 10—15% порошкообразного металлического кобальта методами металлокерамики получают сплавы исключительной твердости, широко применяемые в буровой технике, для изготовления режущего инструмента и для других целей. Использование металлокерамических сплавов на основе карбидов вольфрама, например сплава победит, в металлообрабатывающей промышленности позволило значительно увеличить производительность станков.

245 246 247

Вы читаете, статья на тему Вольфрам (Wolfram)