El óxido de tungsteno se considera uno de los más refractarios de esta clase de sustancias inorgánicas. Para caracterizar el metal, analicemos las cualidades del metal mismo.
Características del tungsteno
Para comprender la importancia práctica del óxido de tungsteno, observamos que el metal en sí tiene resistencia eléctrica, un coeficiente de expansión lineal y un alto punto de fusión.
El tungsteno puro tiene una alta ductilidad. El metal se disolverá en ácido solo cuando se caliente a una temperatura de 5000 oC. Reacciona con el carbono, formando carburo de tungsteno como producto de reacción. La unión resultante es muy duradera.
El óxido de tungsteno más común es el anhídrido de tungsteno. La principal ventaja del compuesto químico es la capacidad de reducir el polvo a metal, formando óxidos inferiores como subproductos.
El metal se caracteriza por su alta densidad, fragilidad y la capacidad de formar óxido de tungsteno a bajas temperaturas.
Aleaciones de tungsteno
Los científicos identifican tipos de aleaciones monofásicas, que incluyenhay uno o más elementos. El compuesto más conocido de tungsteno con molibdeno. Alear la aleación con molibdeno aumenta la resistencia a la tracción del tungsteno.
Las aleaciones monofásicas son compuestos: tungsteno - circonio, tungsteno - hafnio, tungsteno - niobio. El renio da la máxima plasticidad al tungsteno. Su adición no afecta el rendimiento del metal refractario.
Obteniendo metal
Es imposible obtener aleaciones de tungsteno refractario de la manera tradicional: al llegar al punto de fusión, el metal pasa instantáneamente a una forma gaseosa. La principal opción para obtener metal puro es la electrólisis. En volúmenes industriales, la pulvimetalurgia se utiliza para obtener aleaciones de tungsteno. Para hacer esto, cree condiciones tecnológicas especiales usando vacío.
Estar en la naturaleza
El óxido de tungsteno, cuya fórmula es WO3, se denomina compuesto superior. No se encuentra en la naturaleza en su forma pura, sino que forma parte de los minerales de tungsteno. El proceso de extracción y procesamiento del metal refractario involucra varias etapas.
El óxido de tungsteno superior se aísla de la masa del mineral. A continuación, el compuesto se enriquece y, después del procesamiento, se aísla el metal puro.
En el proceso de fabricación de alambre de tungsteno delgado, se debe tener cuidado para eliminar completamente las impurezas. De lo contrario, las especificaciones del producto terminado se reducirán significativamente.
Esferas de uso del tungsteno
¿Cómo restaurar el óxido de tungsteno? El hidrógeno que interactúa con este compuesto ayuda a obtener un metal puro. Es esencial en la fabricación de filamentos, tubos de rayos X, calentadores y pantallas de hornos de vacío, que están diseñados para su uso a altas temperaturas.
El acero, en el que el tungsteno es un elemento de aleación, tiene propiedades de alta resistencia. Los productos hechos de dicha aleación se utilizan en la fabricación de instrumentos médicos, placas de corte para perforar pozos. La principal ventaja de la conexión es la resistencia a la deformación mecánica.
La probabilidad de que se produzcan grietas y astillas durante la operación de los productos terminados es bastante baja. Se considera ganador el grado de acero más popular, que incluye tungsteno.
La chatarra de este metal raro se usa para producir catalizadores de alta calidad, todo tipo de pinturas, pigmentos especiales, etc. En la industria nuclear moderna, los crisoles de tungsteno y los contenedores para desechos radiactivos son ampliamente utilizados.
La refractariedad del metal juega un papel especial en la soldadura por arco. Dado que el tungsteno en su forma pura se considera un metal bastante raro, para obtenerlo se lleva a cabo el procedimiento de enriquecimiento y procesamiento del mineral de tungsteno. En su forma pura, tiene un color gris claro con un brillo metálico característico. Las aleaciones de tungsteno estándar, denominadas estelitas, también incluyen cob alto y cromo. El componente principal de tales compuestos es el cob alto. Aleacionesen demanda en ingeniería mecánica.
Óxidos de tungsteno
¿Cuáles son las características del óxido de tungsteno (6), cuya fórmula es WO3? El metal es capaz de exhibir diferentes grados de oxidación: la máxima estabilidad tiene opciones con valencia de metal (4) y (6). El primer compuesto del tipo WO2 pertenece a los óxidos ácidos y tiene las siguientes características: alto punto de fusión y especial densidad. Este compuesto químico es casi insoluble en agua, pero cuando se calienta, puede disolverse en ácidos y álcalis. En la industria química, se utiliza como catalizador en algunas reacciones. Por ejemplo, el compuesto WO2 se utiliza en la producción de productos cerámicos.
El óxido de tungsteno, que tiene una valencia (6), también exhibe propiedades ácidas características. Este compuesto reacciona con los álcalis, pero no puede disolverse en agua. Dado que el compuesto tiene un alto punto de fusión, se utiliza únicamente como acelerador de procesos químicos.
Conclusión
En la asignatura de química inorgánica se presta especial atención al estudio de los óxidos, al análisis de sus propiedades ya las peculiaridades de su aplicación en la industria. Por ejemplo, en el examen final, a los estudiantes de noveno grado se les ofrece la tarea del siguiente contenido: "Hacer fórmulas para óxidos de cobre, hierro, tungsteno y también determinar sus propiedades químicas básicas".
Para hacer frente con éxito a la tarea, es necesario tener una idea sobre las características de los óxidos. Como talConsidere los compuestos binarios en los que el segundo elemento es el oxígeno. Todos los óxidos suelen clasificarse en tres grupos: básicos, ácidos y anfóteros.
El hierro y el cobre son elementos de un subgrupo secundario, por lo que pueden exhibir valencias variables. Para el cobre, solo se pueden escribir dos variantes de óxidos que exhiban propiedades básicas: Cu2O y CuO.
El hierro no se encuentra en el subgrupo principal de elementos químicos, por lo que se dan los estados de oxidación +2 y +3. En estos casos, se forman óxidos de los siguientes tipos: FeO y Fe2O3.
El tungsteno en compuestos binarios con oxígeno exhibe con mayor frecuencia las valencias (4) y (6). Ambos óxidos de este metal presentan propiedades ácidas, por lo que se utilizan en la industria como aceleradores de procesos químicos.
El propósito principal de todos los óxidos de tungsteno es aislar de ellos el metal puro, que tiene demanda en las industrias química y metalúrgica.
