O óxido de tungstênio é considerado um dos mais refratários dessa classe de substâncias inorgânicas. Para caracterizar o metal, vamos analisar as qualidades do próprio metal.
Características do tungstênio
Para entender a importância prática do óxido de tungstênio, notamos que o próprio metal tem resistência elétrica, um coeficiente de expansão linear e um alto ponto de fusão.
Tungstênio puro tem alta ductilidade. O metal se dissolverá em ácido somente quando aquecido a uma temperatura de 5000 oC. Ele reage com o carbono, formando carboneto de tungstênio como produto da reação. A junta resultante é altamente durável.
O óxido de tungstênio mais comum é o anidrido de tungstênio. A principal vantagem do composto químico é a capacidade de reduzir pó a metal, formando óxidos inferiores como subprodutos.
O metal é caracterizado pela alta densidade, fragilidade e capacidade de formar óxido de tungstênio em baixas temperaturas.
Ligas de tungstênio
Cientistas identificam tipos de ligas monofásicas, que incluemhá um ou mais elementos. O composto mais conhecido de tungstênio com molibdênio. Ligar a liga com molibdênio aumenta a resistência à tração do tungstênio.
Ligas monofásicas são compostos: tungstênio - zircônio, tungstênio - háfnio, tungstênio - nióbio. Rênio dá plasticidade máxima ao tungstênio. Sua adição não afeta o desempenho do metal refratário.
Obtendo metal
É impossível obter ligas de tungstênio refratário da maneira tradicional: ao atingir o ponto de fusão, o metal passa instantaneamente para a forma gasosa. A principal opção para a obtenção de metal puro é a eletrólise. Em volumes industriais, a metalurgia do pó é usada para obter ligas de tungstênio. Para isso, crie condições tecnológicas especiais usando vácuo.
Estar na natureza
Óxido de tungstênio, cuja fórmula é WO3, é chamado de composto mais alto. Não ocorre na natureza em sua forma pura, mas faz parte dos minérios de tungstênio. O processo de extração e beneficiamento do metal refratário envolve várias etapas.
Óxido de tungstênio superior é isolado da massa de minério. Em seguida, o composto é enriquecido e, após o processamento, o metal puro é isolado.
No processo de fabricação de fios finos de tungstênio, deve-se tomar cuidado para remover completamente as impurezas. Caso contrário, as especificações do produto final serão significativamente reduzidas.
Esferas de uso de tungstênio
Como restaurar o óxido de tungstênio? O hidrogênio interagindo com este composto ajuda a obter um metal puro. É essencial na fabricação de filamentos, tubos de raios X, aquecedores e telas de fornos a vácuo, que são projetados para uso em altas temperaturas.
Aço, no qual o tungstênio é um elemento de liga, possui propriedades de alta resistência. Os produtos feitos de tal liga são usados na fabricação de instrumentos médicos, placas de corte para perfuração de poços. A principal vantagem da conexão é a resistência à deformação mecânica.
A probabilidade de ocorrência de rachaduras e lascas durante a operação de produtos acabados é bastante baixa. O grau de aço mais popular, que inclui o tungstênio, é considerado o vencedor.
A sucata deste metal raro é usada para produzir catalisadores de alta qualidade, todos os tipos de tintas, pigmentos especiais, etc. Na indústria nuclear moderna, cadinhos de tungstênio e recipientes para resíduos radioativos são amplamente utilizados.
A refratariedade do metal desempenha um papel especial na soldagem a arco. Como o tungstênio em sua forma pura é considerado um metal bastante raro, para obtê-lo, é realizado o procedimento de enriquecimento e processamento do minério de tungstênio. Na sua forma pura, tem uma cor cinza claro com um brilho metálico característico. As ligas de tungstênio padrão, conhecidas como stellites, também incluem cob alto e cromo. O principal componente em tais compostos é o cob alto. Ligasem demanda em engenharia mecânica.
Óxidos de tungstênio
Quais são as características do óxido de tungstênio (6), cuja fórmula é WO3? O metal é capaz de apresentar diferentes graus de oxidação: a estabilidade máxima tem opções com valência do metal (4) e (6). O primeiro composto do tipo WO2 pertence aos óxidos ácidos e possui as seguintes características: alto ponto de fusão e densidade especial. Este composto químico é quase insolúvel em água, mas quando aquecido, pode se dissolver em ácidos e álcalis. Na indústria química, é usado como catalisador em algumas reações. Por exemplo, o composto WO2 é utilizado na produção de produtos cerâmicos.
Óxido de tungstênio, com valência (6), também apresenta propriedades ácidas características. Este composto reage com álcalis, mas não é capaz de se dissolver em água. Como o composto possui alto ponto de fusão, é utilizado apenas como acelerador de processos químicos.
Conclusão
No curso de química inorgânica, especial atenção é dada ao estudo dos óxidos, a análise de suas propriedades e as peculiaridades de sua aplicação na indústria. Por exemplo, no exame final, os alunos do nono ano recebem a tarefa do seguinte conteúdo: "Fazer fórmulas para óxidos de cobre, ferro, tungstênio e também determinar suas propriedades químicas básicas."
A fim de lidar com sucesso com a tarefa, é necessário ter uma idéia sobre as características dos óxidos. Assim sendoconsidere compostos binários em que o segundo elemento é o oxigênio. Todos os óxidos são geralmente classificados em três grupos: básicos, ácidos, anfotéricos.
Ferro e cobre são elementos de um subgrupo secundário, portanto podem apresentar valências variáveis. Para o cobre, apenas duas variantes de óxidos podem ser escritas que exibem propriedades básicas - Cu2O e CuO.
O ferro não está localizado no subgrupo principal de elementos químicos, portanto, ocorrem os estados de oxidação +2 e +3. Nestes casos, óxidos dos seguintes tipos são formados - FeO e Fe2O3.
Tungstênio em compostos binários com oxigênio na maioria das vezes exibe valências (4) e (6). Ambos os óxidos deste metal apresentam propriedades ácidas, por isso são utilizados na indústria como aceleradores de processos químicos.
O principal objetivo de todos os óxidos de tungstênio é isolar o metal puro deles, que está em demanda nas indústrias química e metalúrgica.
