टंगस्टन क्या है? टंगस्टन के ऑक्सीकरण की डिग्री। टंगस्टन आवेदन

गठन

टंगस्टन - रासायनिक तत्व, परमाणु संख्याजो 74 के बराबर है। स्टील-ग्रे से सफेद तक यह भारी धातु, उच्च शक्ति द्वारा विशेषता है, जो इसे कई मामलों में आसानी से अपरिहार्य बनाता है। इसका पिघलने वाला बिंदु किसी भी अन्य धातु की तुलना में अधिक है, और इसलिए इसे गरमागरम लैंप में फिलामेंट्स और इलेक्ट्रिक फर्नेस में हीटिंग तत्वों के रूप में प्रयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, ज़िकोनियम-टंगस्टन मिश्र धातु)। तत्व रसायन शास्त्र उत्प्रेरक के रूप में इसका उपयोग करने की अनुमति देता है। असाधारण कठोरता इसे "हाई स्पीड स्टील" में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है, जो कार्बन स्टील्स और उच्च तापमान मिश्र धातुओं की तुलना में उच्च दर पर सामग्री काटने की अनुमति देता है। टंगस्टन कार्बाइड, कार्बन के साथ एक तत्व बंधन, सबसे कठिन ज्ञात पदार्थों में से एक है और इसका उपयोग मिलिंग और टूल्स टूल्स बनाने के लिए किया जाता है। कैल्शियम और मैग्नीशियम टंगस्टेट फ्लोरोसेंट लैंप में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, और पेंट और सिरेमिक ग्लेज़ में टंगस्टन ऑक्साइड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

खोज का इतिहास

इस रसायन के अस्तित्व की धारणाइस तत्व को पहली बार पीटर वोल्फ द्वारा 1779 में व्यक्त किया गया था जब उन्होंने खनिज wolframite की खोज की और निष्कर्ष निकाला कि इसमें एक नया पदार्थ होना चाहिए। 1781 में, कार्ल विल्हेम शेले ने स्थापित किया कि टंगस्टेनाइट से एक नया एसिड प्राप्त किया जा सकता है। Scheele और Torburn Bergman ने इस एसिड को कम करके एक नई धातु प्राप्त करने की संभावना पर विचार करने का प्रस्ताव रखा, जिसे टंगस्टनोवॉय कहा जाता है। 1783 में, दो भाइयों, जोसे और फॉस्टो एल्गुयूर, टंगस्टिक एसिड में पाए गए, जो टंगस्टनोवॉय के समान थे। उसी वर्ष, भाइयों ने चारकोल का उपयोग करके टंगस्टन निकालने में कामयाब रहे।

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, यह रसायनतत्व ने एक बड़ी भूमिका निभाई। धातु के उच्च तापमान के साथ-साथ इसके मिश्र धातुओं की अत्यधिक ताकत के प्रतिरोध ने सैन्य उद्योग के लिए सबसे महत्वपूर्ण कच्ची सामग्री टंगस्टन बनाई। युद्धरत दलों ने पुर्तगाल पर यूरोप में वोल्फ्रामेट के मुख्य स्रोत के रूप में दबाव डाला।

टंगस्टन ऑक्सीकरण राज्य

प्रकृति में होने के नाते

प्रकृति में, तत्व टंगस्टन (FeWO) में पाया जाता है4/ एमएनडब्ल्यूओ4) स्कीलाइट (CaWO4, फेबेराइट और हबनेराइट। इन खनिजों की महत्वपूर्ण जमा संयुक्त राज्य अमेरिका में कैलिफोर्निया और कोलोराडो, बोलीविया, चीन, दक्षिण कोरिया, रूस और पुर्तगाल में पाई जाती है। चीन में टंगस्टन के विश्व उत्पादन का लगभग 75% हिस्सा केंद्रित है। हाइड्रोजन या कार्बन के साथ अपने ऑक्साइड को कम करके धातु प्राप्त की जाती है।

विश्व भंडार का अनुमान 7 मिलियन टन है। यह माना जाता है कि उनमें से 30% - वोल्फ्रामेट की जमा और 70% - स्कीलाइट। इस समय, उनका विकास आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं है। इन शेयरों की खपत के मौजूदा स्तर के साथ केवल 140 साल तक चलेगा। टंगस्टन का एक अन्य मूल्यवान स्रोत स्क्रैप धातु का रीसाइक्लिंग है।

टंगस्टन रासायनिक तत्व पिघलने बिंदु

मुख्य विशेषताएं

टंगस्टन एक रासायनिक तत्व है किएक संक्रमण धातु के रूप में वर्गीकृत। इसका प्रतीक डब्ल्यू लैटिन शब्द वोल्फ्रामियम से आता है। आवर्त सारणी में, यह टैंटलम और रेनियम के बीच समूह VI में है।

शुद्ध टंगस्टन एक ठोस सामग्री हैजिसका रंग ग्रे स्टील से टिन सफेद में बदलता है। धातु की अशुद्धियों के साथ यह नाजुक हो जाता है और इसके साथ काम करना मुश्किल होता है, लेकिन यदि वे वहां नहीं हैं, तो इसे एक हैक्सॉ के साथ काटा जा सकता है। इसके अलावा, इसे जाली, लुढ़का और खींच लिया जा सकता है।

टंगस्टन - रासायनिक तत्व, तापमानजो पिघलना सभी धातुओं (3422 डिग्री सेल्सियस) के बीच सबसे ज्यादा है। इसमें सबसे कम वाष्प दबाव भी है। टी> 1650 डिग्री सेल्सियस पर तन्य शक्ति भी सबसे बड़ी है। तत्व संक्षारण के लिए बेहद प्रतिरोधी है और केवल खनिज एसिड से थोड़ा सा खुलासा है। हवा के संपर्क में, धातु की सतह पर एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत रूप होती है, लेकिन पूरी तरह से टंगस्टन उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण होता है। जब इसे स्टील में थोड़ी मात्रा में जोड़ा जाता है, तो इसकी कठोरता नाटकीय रूप से बढ़ जाती है।

इसे टंगस्टन

आइसोटोप

प्रकृति में, टंगस्टन में पांच रेडियोधर्मी होते हैंआइसोटोप, लेकिन उनके पास इतनी लंबी आधा जीवन है कि उन्हें स्थिर माना जा सकता है। वे सभी अल्फा कणों (हीलियम -4 नाभिक के अनुरूप) के उत्सर्जन के साथ हैफनियम -72 में टूट जाते हैं। अल्फा क्षय केवल मनाया जाता है 180डब्ल्यू, इन आइसोटोप के सबसे हल्के और दुर्लभ। औसतन, दो अल्फा क्षय प्रति वर्ष प्राकृतिक टंगस्टन के 1 ग्राम में होते हैं। 180डब्ल्यू

इसके अलावा, टंगस्टन के 27 कृत्रिम रेडियोधर्मी आइसोटोप का वर्णन किया गया है। उनमें से सबसे स्थिर है 181121.2 दिनों के आधे जीवन के साथ डब्ल्यू, 185डब्ल्यू (75.1 दिन), 188डब्ल्यू (69.4 दिन) और 178डब्ल्यू (21.6 दिन)। अन्य सभी कृत्रिम आइसोटोपों में आधा जीवन एक दिन से अधिक नहीं होता है, और उनमें से अधिकतर 8 मिनट से कम होते हैं। टंगस्टन में चार "मेटास्टेबल" राज्य भी हैं, जिनमें से सबसे स्थिर है 179mडब्ल्यू (6.4 मिनट)।

टंगस्टन रासायनिक तत्व

कनेक्शन

रासायनिक यौगिकों में, टंगस्टन डिग्रीऑक्सीकरण +2 से +6 तक भिन्न होता है, जिनमें से सबसे आम +6 है। तत्व पीले ट्रायोक्साइड (WO) बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ बंध जाता है3), जो टंगस्टन आयनों (WO) के रूप में जलीय क्षारीय विलयन में घुलनशील है42-)।

आवेदन

चूंकि टंगस्टन में बहुत अधिक हैगलनांक और प्लास्टिक (एक तार में खींचा जा सकता है), इसका उपयोग व्यापक रूप से फिलामेंट और वैक्यूम ट्यूब फिलामेंट्स के साथ-साथ बिजली के भट्टियों के हीटिंग तत्वों में किया जाता है। इसके अलावा, सामग्री चरम स्थितियों का सामना करती है। इसके ज्ञात अनुप्रयोगों में से एक चाप वेल्डिंग गैस में टंगस्टन इलेक्ट्रोड के साथ है।

जिरकोनियम टंगस्टन रसायन

असाधारण कठिन टंगस्टन एकदम सही है।भारी हथियार मिश्र धातुओं का घटक। ग्रेटर घनत्व का उपयोग भार, काउंटरवेट और गिट्टी कीलों में नौकाओं, साथ ही डार्ट्स (80-97) के लिए किया जाता है। हाई-स्पीड स्टील, जो कार्बन की तुलना में उच्च गति पर सामग्री को काट सकता है, इस पदार्थ में 18% तक होता है। टरबाइन ब्लेड, पहनने के लिए प्रतिरोधी भागों और कोटिंग्स टंगस्टन युक्त "सुपरलोज" का उपयोग करते हैं। ये गर्मी प्रतिरोधी उच्च प्रतिरोधी मिश्र धातुएं हैं, जो ऊंचे तापमान पर संचालित होती हैं।

एक रासायनिक तत्व का थर्मल विस्तारबोरोसिलिकेट ग्लास, इसलिए इसका उपयोग ग्लास-टू-मेटल सील के निर्माण के लिए किया जाता है। टंगस्टन युक्त कम्पोजिट गोलियों और शॉट में सीसे के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प हैं। निकल, लोहे या कोबाल्ट से मिश्र धातुओं में टक्कर क्रिया के गोले बनाते हैं। एक गोली की तरह, इसकी गतिज ऊर्जा एक लक्ष्य को हिट करने के लिए उपयोग की जाती है। टंगस्टन में एकीकृत सर्किट ट्रांजिस्टर के साथ संबंध बनाते हैं। संगीत वाद्ययंत्र के लिए कुछ प्रकार के तार टंगस्टन तार से बनाए जाते हैं।

रसायन विज्ञान में टंगस्टन

कनेक्शन का उपयोग

टंगस्टन कार्बाइड (डब्ल्यू) की असाधारण कठोरता2C, WC) इसे सबसे आम बनाता हैमिलिंग और टर्निंग टूल के निर्माण के लिए सामग्री। इसका उपयोग धातुकर्म, खनन, तेल और निर्माण उद्योगों में किया जाता है। टंगस्टन कार्बाइड का उपयोग गहने बनाने के लिए भी किया जाता है, क्योंकि यह हाइपोएलर्जेनिक है और इसकी चमक खोने का खतरा नहीं है।

इसके आक्साइड से ग्लेज़ बनाते हैं। टंगस्टन "कांस्य" (ऑक्साइड के रंग के कारण तथाकथित) का उपयोग पेंट में किया जाता है। मैग्नीशियम और कैल्शियम tungstates फ्लोरोसेंट लैंप में उपयोग किया जाता है। क्रिस्टल टंगस्टेट परमाणु चिकित्सा और भौतिकी में एक जगमगाहट डिटेक्टर के रूप में कार्य करता है। लवण रसायन और चमड़ा उद्योग में उपयोग किया जाता है। टंगस्टन डाइसल्फ़ाइड एक उच्च तापमान वाला स्नेहक है जो 500 ° C का सामना कर सकता है। टंगस्टन वाले कुछ यौगिकों को रसायन विज्ञान में उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है।

गुण

W के मूल भौतिक गुण इस प्रकार हैं:

  • परमाणु संख्या: 74।
  • परमाणु द्रव्यमान: 183.85।
  • गलनांक: 3410 ° C
  • क्वथनांक: 5660 ° C
  • घनत्व: 19.3 ग्राम / सेमी3 20 ° C पर।
  • ऑक्सीकरण अवस्थाएं: +2, +3, +4, +5, +6।
  • इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: [Xe] ४14546रों2.
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