टंगस्टन के रासायनिक गुण। टंगस्टन के लक्षण और अनुप्रयोग

गठन

टंगस्टन आवधिक का एक रासायनिक तत्व हैमेंडेलीव प्रणाली, जो VI समूह से संबंधित है। प्रकृति में, टंगस्टन को पांच आइसोटोप के मिश्रण के रूप में पाया जाता है। अपने सामान्य रूप में और सामान्य परिस्थितियों में, यह चांदी-ग्रे रंग की एक ठोस धातु है। यह सभी धातुओं का सबसे दुर्दम्य भी है।

टंगस्टन के मूल गुण

टंगस्टन उल्लेखनीय के साथ एक धातु हैभौतिक और रासायनिक गुण। व्यावहारिक रूप से आधुनिक उत्पादन टंगस्टन की सभी शाखाओं में उपयोग किया जाता है। इसका सूत्र आमतौर पर एक धातु ऑक्साइड पदनाम - डब्ल्यूओ के रूप में व्यक्त किया जाता है3। टंगस्टन को सबसे दुर्दम्य माना जाता हैधातुओं। यह माना जाता है कि केवल शब्दशः और भी अधिक दुर्दम्य हो सकता है। लेकिन इस समय के लिए, इस पर जोर नहीं दिया जा सकता है, क्योंकि साइबोर्ग का जीवनकाल बहुत छोटा है।

टंगस्टन के रासायनिक गुण

इस धातु में विशेष भौतिक और रासायनिक गुण हैं। टंगस्टन का घनत्व 19300 किग्रा / मी है3इसका गलनांक 3410 ° С है। इस पैरामीटर के अनुसार, यह कार्बन के बाद दूसरा स्थान लेता है - ग्रेफाइट या हीरा। प्रकृति में, टंगस्टन पांच स्थिर समस्थानिकों के रूप में पाया जाता है। उनकी द्रव्यमान संख्या 180 से 186 तक होती है। टंगस्टन में 6 वाँ वैलेंस होता है, और यौगिकों में यह 0, 2, 3, 4 और 5 हो सकता है। धातु में ऊष्मीय चालकता का स्तर भी काफी अधिक होता है। टंगस्टन के लिए, यह आंकड़ा 163 W / (m * deg) है। इस संपत्ति के अनुसार, यह एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं जैसे यौगिकों से भी अधिक है। टंगस्टन का द्रव्यमान इसके घनत्व के कारण है, जो कि 19kg / m के बराबर है3। टंगस्टन के ऑक्सीकरण की डिग्री +2 से +6 तक होती है। धातु के ऑक्सीकरण की उच्चतम डिग्री में अम्लीय गुण होते हैं, और निचले में - मुख्य।

निचले टंगस्टन यौगिकों के समान मिश्र मेंअस्थिर माना जाता है। सबसे प्रतिरोधी +6 की डिग्री के साथ यौगिक हैं। वे धातु के सबसे विशिष्ट रासायनिक गुणों का प्रदर्शन करते हैं। टंगस्टन आसानी से परिसरों का निर्माण करता है। लेकिन धातु टंगस्टन आमतौर पर बहुत प्रतिरोधी है। यह केवल +400 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर ऑक्सीजन के साथ बातचीत करना शुरू करता है। टंगस्टन क्रिस्टल जाली क्यूबिक शरीर केंद्रित के प्रकार को संदर्भित करता है।

अन्य रसायनों के साथ बातचीत

यदि आप सूखी फ्लोरीन के साथ टंगस्टन मिलाते हैं, तो आप कर सकते हैं"हेक्साफ्लोराइड" नामक एक यौगिक प्राप्त करें, जो पहले से ही 2.5 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पिघला देता है, और 5.5 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है। एक समान पदार्थ टंगस्टन को क्लोरीन के साथ मिलाकर प्राप्त किया जाता है। लेकिन इस तरह की प्रतिक्रिया के लिए पर्याप्त रूप से उच्च तापमान की आवश्यकता होती है - लगभग 600 डिग्री सेल्सियस। हालांकि, पदार्थ आसानी से पानी की विनाशकारी कार्रवाई का विरोध करता है और व्यावहारिक रूप से ठंड में परिवर्तन से नहीं गुजरता है। टंगस्टन एक ऐसी धातु है जो ऑक्सीजन के बिना क्षार में कोई विघटन प्रतिक्रिया उत्पन्न नहीं करती है। हालाँकि, यह HNO के मिश्रण में आसानी से घुल जाता है3 और एचएफ। टंगस्टन के सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक यौगिक इसके डब्ल्यूओ ट्रायोक्साइड हैं।3एच2WO4 - टंग्स्टिक एसिड, साथ ही इसके डेरिवेटिव - टंगस्टेट लवण।

टंगस्टन धातु

प्रतिक्रिया समीकरणों के साथ टंगस्टन के कुछ रासायनिक गुणों पर विचार किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, सूत्र WO3 + 3 एच2 = डब्ल्यू + 3 एच2ओ इसमें, ऑक्साइड से धातु टंगस्टन को कम किया जाता है, हाइड्रोजन के साथ बातचीत की इसकी संपत्ति स्वयं प्रकट होती है। यह समीकरण अपने ट्राईऑक्साइड से टंगस्टन उत्पादन की प्रक्रिया को दर्शाता है। निम्नलिखित सूत्र एसिड में टंगस्टन के व्यावहारिक अशुद्धता के रूप में ऐसी संपत्ति को दर्शाता है: डब्ल्यू + 2 एचएनओ 3 + 6 एचएफ = डब्ल्यूएफ 6 + 2 एनओ + 4 एच 2 ओ। टंगस्टन युक्त सबसे उल्लेखनीय पदार्थों में से एक कार्बोनिल है। इससे शुद्ध टंगस्टन के घने और अल्ट्राथिन कोटिंग्स प्राप्त होते हैं।

खोज का इतिहास

टंगस्टन एक धातु है जिसे इसका नाम मिला हैलैटिन भाषा। अनुवाद में, इस शब्द का अर्थ है "भेड़िया फोम"। यह असामान्य नाम धातु के व्यवहार से आया है। टिन के अयस्क का खनन, टंगस्टन ने टिन की रिहाई को रोक दिया। इसके कारण, गलाने की प्रक्रिया में केवल स्लैग का गठन किया गया था। इस धातु को "टिन खाने वाला, भेड़ियों की तरह भेड़ खाने वाला" कहा जाता था। कई लोगों के लिए, यह दिलचस्प है कि रासायनिक तत्व टंगस्टन की खोज किसने की?

इस वैज्ञानिक खोज में एक साथ बनाया गया थाअलग-अलग वैज्ञानिकों द्वारा दो स्थान, एक-दूसरे से स्वतंत्र रूप से। 1781 में, स्वीडन शेहेले के एक रसायनज्ञ ने तथाकथित "भारी पत्थर" प्राप्त किया, नाइट्रिक एसिड और स्कीलाइट के साथ प्रयोग किए। 1783 में, एलुआर्ड के नाम से स्पेन के रासायनिक भाइयों ने एक नए तत्व की खोज की भी घोषणा की। अधिक सटीक रूप से, उन्होंने अमोनिया में भंग टंगस्टन ऑक्साइड की खोज की।

अन्य धातुओं के साथ मिश्र

वर्तमान में, एकल-चरण हैं औरटंगस्टन मिश्र धातुओं को गुणा करें। इनमें एक या एक से अधिक विदेशी तत्व होते हैं। सबसे प्रसिद्ध यौगिक टंगस्टन और मोलिब्डेनम का एक मिश्र धातु है। मोलिब्डेनम जोड़ने से टंगस्टन तन्य शक्ति मिलती है। इसके अलावा एकल-चरण मिश्र धातुओं की श्रेणी में टाइटेनियम, हेफ़नियम और ज़िरकोनियम के साथ टंगस्टन यौगिक होते हैं। रेनियम टंगस्टन को सबसे बड़ी प्लास्टिसिटी देता है। हालांकि, व्यावहारिक रूप से इस तरह के मिश्र धातु का उपयोग करना एक बल्कि श्रमसाध्य प्रक्रिया है, क्योंकि रेनियम का उत्पादन करना बहुत मुश्किल है।

टंगस्टन ऑक्साइड 6

चूंकि टंगस्टन सबसे अधिक में से एक हैदुर्दम्य सामग्री, फिर टंगस्टन मिश्र धातु का उत्पादन एक आसान काम नहीं है। जब यह धातु सिर्फ उबालना शुरू कर रही है, तो अन्य पहले से ही तरल या गैस की स्थिति में गुजर रहे हैं। लेकिन आधुनिक वैज्ञानिक इलेक्ट्रोलिसिस की प्रक्रिया का उपयोग करके मिश्र धातु का उत्पादन करने में सक्षम हैं। टंगस्टन, निकल और कोबाल्ट युक्त मिश्र धातुओं का उपयोग नाजुक सामग्रियों पर एक सुरक्षात्मक परत लगाने के लिए किया जाता है।

आधुनिक धातुकर्म उद्योग मेंटंगस्टन पाउडर का उपयोग करके भी मिश्र धातु का उत्पादन किया जाता है। इसे बनाने के लिए विशेष परिस्थितियों की आवश्यकता होती है, जिसमें एक वैक्यूम वातावरण का निर्माण शामिल है। अन्य तत्वों के साथ टंगस्टन की बातचीत की कुछ ख़ासियतों के कारण, धातुकर्मवादक दो-चरणीय विशेषता के नहीं, बल्कि 3, 4 और अधिक घटकों के उपयोग के साथ मिश्र धातु बनाना पसंद करते हैं। ये मिश्र विशेष रूप से टिकाऊ हैं, लेकिन सूत्रों के सख्त पालन के साथ। मिश्र धातु के प्रतिशत घटकों के मामूली विचलन भंगुर और अनुपयोगी हो सकते हैं।

टंगस्टन - इंजीनियरिंग में प्रयुक्त एक तत्व

फिलामेंट्स इस धातु से बने होते हैं।साधारण प्रकाश बल्ब। साथ ही एक्स-रे मशीनों के लिए ट्यूब, वैक्यूम भट्टियों के घटक, जिनका उपयोग अत्यधिक उच्च तापमान पर किया जाना चाहिए। स्टील, जिसमें टंगस्टन शामिल है, में बहुत उच्च स्तर की ताकत है। ऐसे मिश्र धातुओं का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में उपकरणों के निर्माण के लिए किया जाता है: ड्रिलिंग कुओं के लिए, चिकित्सा और इंजीनियरिंग में।

टंगस्टन विशेषताओं

स्टील और टंगस्टन के संयोजन का मुख्य लाभ- पहनने के प्रतिरोध, क्षति की कम संभावना। निर्माण में सबसे प्रसिद्ध टंगस्टन मिश्र धातु को "जीत" कहा जाता है। इसके अलावा इस तत्व का व्यापक रूप से रासायनिक उद्योग में उपयोग किया जाता है। इसके अलावा के साथ पेंट, पिगमेंट बनाएं। इस क्षेत्र में विशेष रूप से व्यापक रूप से इस्तेमाल किया गया टंगस्टन ऑक्साइड 6 था। इसका उपयोग टंगस्टन कार्बाइड और हैलाइड के निर्माण के लिए किया जाता है। इस पदार्थ का दूसरा नाम टंगस्टन ट्राइऑक्साइड है। टंगस्टन ऑक्साइड 6 को सिरेमिक और कांच उत्पादों के लिए पेंट में पीले रंग के रंग के रूप में उपयोग किया जाता है।

भारी मिश्र धातु क्या हैं?

सभी टंगस्टन आधारित मिश्र के पासउच्च घनत्व, जिसे भारी कहा जाता है। वे केवल पाउडर धातु विज्ञान के तरीकों की मदद से प्राप्त किए जाते हैं। टंगस्टन हमेशा भारी मिश्र धातुओं का आधार होता है, जहां इसकी सामग्री 98% तक हो सकती है। इस धातु के अलावा, मिश्र धातु, तांबा और लोहे को भारी मिश्र धातुओं में जोड़ा जाता है। हालांकि, उनमें क्रोमियम, चांदी, कोबाल्ट, मोलिब्डेनम शामिल हो सकते हैं। सबसे बड़ी लोकप्रियता वीएमएस (टंगस्टन - निकल - लोहा) और वीएनएम (टंगस्टन - निकल - तांबा) के मिश्र द्वारा प्राप्त हुई थी। ऐसे मिश्र धातुओं का उच्च घनत्व स्तर उन्हें खतरनाक गामा विकिरण को अवशोषित करने की अनुमति देता है। उनसे पहियों के चक्के, बिजली के संपर्क, गीयर के लिए रोटार बनाते हैं।

टंगस्टन कार्बाइड

सभी टंगस्टन का लगभग आधा उपयोग किया जाता हैटिकाऊ धातुओं, विशेष रूप से टंगस्टन कार्बाइड का निर्माण, जिसमें 2770 सी। का पिघलने बिंदु होता है। टंगस्टन कार्बाइड एक रासायनिक यौगिक है जिसमें कार्बन परमाणुओं और टंगस्टन की समान संख्या होती है। इस मिश्र धातु में विशेष रासायनिक गुण हैं। टंगस्टन इसे इतनी ताकत देता है कि इस संकेतक से यह स्टील से दोगुना है।

टंगस्टन मिश्र

टंगस्टन कार्बाइड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता हैउद्योग। कटिंग ऑब्जेक्ट्स इसके बने होते हैं, जो उच्च तापमान और घर्षण के लिए बहुत प्रतिरोधी होना चाहिए। इसके अलावा इस तत्व से बनाया गया है:

  • विमान के पुर्जे, कार के इंजन।
  • स्पेसशिप के लिए विवरण।
  • मेडिकल सर्जिकल उपकरण जो पेट की सर्जरी के क्षेत्र में उपयोग किए जाते हैं। ऐसे उपकरण पारंपरिक चिकित्सा स्टील की तुलना में अधिक महंगे हैं, लेकिन वे अधिक उत्पादक हैं।
  • आभूषण, विशेष रूप से शादी के छल्ले। टंगस्टन की ऐसी लोकप्रियता इसके स्थायित्व से संबंधित है, जो ताज पहने हुए लोगों के लिए, रिश्ते की ताकत का प्रतीक है, साथ ही साथ उपस्थिति भी। पॉलिश रूप में टंगस्टन की विशेषताएं ऐसी हैं कि यह बहुत लंबे समय तक अपने स्पेक्युलर, शानदार उपस्थिति को बरकरार रखता है।
  • लक्जरी पेन के लिए बॉल्स।

जीत - मिश्र धातु टंगस्टन

लगभग 1920 के दशक के उत्तरार्ध मेंकई देशों ने काटने के उपकरण के लिए मिश्र धातु का उत्पादन शुरू किया, जो टंगस्टन कार्बाइड और धातु कोबाल्ट से उत्पादित किए गए थे। जर्मनी में, राज्यों में इस तरह के मिश्र धातु को विदिया कहा जाता था - कार्बोल। सोवियत संघ में, इस तरह के मिश्र धातु को "जीत" कहा जाता था। ये मिश्र धातु कच्चा लोहा उत्पादों के प्रसंस्करण के लिए उत्कृष्ट साबित हुई। जीत एक धातु-सिरेमिक मिश्र धातु है जिसमें अत्यधिक उच्च स्तर की ताकत होती है। इसे विभिन्न आकृतियों और आकारों की प्लेटों के रूप में बनाया जाता है।

टंगस्टन पाउडर

विनिर्माण प्रक्रिया जीत के लिए नीचे आता हैनिम्नानुसार है: टंगस्टन कार्बाइड का पाउडर, निकल या कोबाल्ट का ठीक पाउडर लिया जाता है, और सब कुछ मिश्रित और विशेष रूपों में दबाया जाता है। इस तरह से दबाए गए प्लेटों को आगे गर्मी उपचार के अधीन किया जाता है। यह एक बहुत कठिन मिश्र धातु देता है। इन प्लेटों का उपयोग न केवल लोहे को काटने के लिए किया जाता है, बल्कि ड्रिलिंग उपकरण के निर्माण के लिए भी किया जाता है। तांबे का उपयोग करके विन प्लेट ड्रिलिंग उपकरण पर टांका लगाया जाता है।

प्रकृति में टंगस्टन की व्यापकता

यह धातु आसपास में बहुत दुर्लभ हैपर्यावरण। सभी तत्वों के बाद, यह 57 वें स्थान पर है और क्लार्क टंगस्टन के रूप में निहित है। इसके अलावा, धातु खनिजों का निर्माण करती है - स्केहेलिट और वुल्फराम। टंगस्टन भूजल में या तो अपने आयन के रूप में, या विभिन्न यौगिकों के रूप में पलायन करता है। लेकिन भूजल में इसकी सबसे बड़ी सांद्रता नगण्य है। यह मिलीग्राम / एल का एक सौवां हिस्सा है और व्यावहारिक रूप से उनके रासायनिक गुणों को नहीं बदलता है। टंगस्टन भी पौधों और कारखानों के अपशिष्टों से प्राकृतिक पानी में मिल सकता है।

मानव शरीर पर प्रभाव

टंगस्टन व्यावहारिक रूप से शरीर में प्रवेश नहीं करता हैपानी या भोजन। काम पर हवा के साथ टंगस्टन कणों के साँस लेने का खतरा हो सकता है। हालांकि, भारी धातुओं की श्रेणी से संबंधित होने के बावजूद, टंगस्टन विषाक्त नहीं है। टंगस्टन विषाक्तता केवल उन लोगों में होती है जो टंगस्टन उत्पादन से जुड़े हैं। इस मामले में, शरीर पर धातु के प्रभाव की डिग्री अलग है। उदाहरण के लिए, टंगस्टन पाउडर, टंगस्टन कार्बाइड और टंगस्टिक एनहाइड्राइट जैसे पदार्थ फेफड़ों को नुकसान पहुंचा सकते हैं। उनके मुख्य लक्षण अस्वस्थता, बुखार हैं। टंगस्टन मिश्र धातु विषाक्तता के साथ अधिक गंभीर लक्षण होते हैं। यह धूल मिश्र धातुओं के साँस लेने से होता है और ब्रोंकाइटिस, न्यूमोस्क्लेरोसिस की ओर जाता है।

धातु टंगस्टन अंदर हो रही हैमानव शरीर आंतों में अवशोषित नहीं होता है और धीरे-धीरे समाप्त हो जाता है। टंगस्टन यौगिक जो घुलनशील हैं, बड़े खतरे के हो सकते हैं। वे प्लीहा, हड्डियों और त्वचा में जमा होते हैं। टंगस्टन यौगिकों के लंबे समय तक संपर्क के साथ, भंगुर नाखून, त्वचा के छीलने जैसे लक्षण, विभिन्न प्रकार के जिल्द की सूजन हो सकती है।

विभिन्न देशों में टंगस्टन का भंडार है

टंगस्टन के सबसे बड़े संसाधन हैंरूस, कनाडा और चीन। वैज्ञानिकों के पूर्वानुमान के अनुसार, इस धातु का लगभग 943 हजार टन घरेलू क्षेत्रों में स्थित है। यदि आप इन अनुमानों पर विश्वास करते हैं, तो विशाल भंडार दक्षिणी साइबेरिया और सुदूर पूर्व में स्थित हैं। सिद्ध संसाधनों का हिस्सा बहुत छोटा है - यह केवल 7% है।

जिसने रासायनिक तत्व टंगस्टन की खोज की

टंगस्टन जमा की संख्या सेरूस चीन के बाद दूसरे स्थान पर है। उनमें से अधिकांश काबर्डिनो-बलकारिया और ब्यूरेटिया जिलों में स्थित हैं। लेकिन इन जमाओं में शुद्ध टंगस्टन का खनन नहीं होता है, लेकिन इसके अयस्कों में मोलिब्डेनम, सोना, बिस्मथ, टेल्यूरियम, स्कैंडियम और अन्य पदार्थ होते हैं। सिद्ध स्रोतों से टंगस्टन के दो-तिहाई मात्रा को दुर्दम्य अयस्कों में संलग्न किया गया है, जहां स्कीलाइट मुख्य टंगस्टन युक्त खनिज है। प्रकाश अयस्क की हिस्सेदारी सभी खनन के केवल एक तिहाई के लिए है। रूस में खनन किए गए टंगस्टन के लक्षण विदेशों की तुलना में कम हैं। अयस्कों में टंगस्टन ट्राइऑक्साइड का एक बड़ा प्रतिशत होता है। रूस में बहुत कम प्लाज़र धातु जमा हैं। टंगस्टन रेत भी कम गुणवत्ता की होती है, जिसमें बड़ी संख्या में ऑक्साइड होते हैं।

अर्थशास्त्र में टंगस्टन

वैश्विक टंगस्टन उत्पादन शुरू हुआलगभग 2009 से वृद्धि, जब एशियाई उद्योग ठीक होने लगा। चीन टंगस्टन का सबसे बड़ा उत्पादक बना हुआ है। उदाहरण के लिए, 2013 में, इस देश के उत्पादन में विश्व आपूर्ति का 81% हिस्सा था। टंगस्टन की मांग का लगभग 12% प्रकाश उपकरणों के उत्पादन से जुड़ा हुआ है। विशेषज्ञों के अनुसार, इस क्षेत्र में टंगस्टन का उपयोग एलईडी और फ्लोरोसेंट लैंप के उपयोग से कम हो जाएगा, दोनों जीवित परिस्थितियों और उत्पादन में।

माना जा रहा है कि टंगस्टन की मांग बढ़ेगीइलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी का उत्पादन। टंगस्टन के उच्च पहनने के प्रतिरोध और बिजली का सामना करने की इसकी क्षमता इस धातु को वोल्टेज नियामकों के उत्पादन के लिए सबसे उपयुक्त बनाती है। हालाँकि, मात्रा के संदर्भ में, यह मांग महत्वहीन है, और अनुमान है कि 2018 तक यह केवल 2% बढ़ेगा। हालांकि, वैज्ञानिकों के अनुसार, निकट भविष्य में सीमेंटेड कार्बाइड की मांग में वृद्धि होनी चाहिए। यह संयुक्त राज्य अमेरिका, चीन, यूरोप में ऑटोमोबाइल उत्पादन के बढ़ने के साथ-साथ खनन उद्योग में वृद्धि के कारण है। अनुमान है कि 2018 तक टंगस्टन की मांग 3.6% बढ़ जाएगी।

टिप्पणियाँ (0)
एक टिप्पणी जोड़ें