Վոլֆրամ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Վոլֆրամ
Վոլֆրամիտ

Վոլֆրամ, քիմիական տարր է որի նշանն է W (լատիներեն՝ Wolframium) և ատոմային թիվը՝ 74։

Վոլֆրամը գտնվում է 6-րդ խմբի երկրորդական ենթախմբի (Բ-խումբ) և պարբերական համակարգում գրաված դիրքին համապատասխան ունի 6 արժեքական (վալենտային) էլեկտրոն 5d46s2։ Վոլֆրամն առաջացնում է միացություններ +2,+3,+4,+5 և +6 օքսիդացման աստիճաններով, սակայն նրան ավելի բնութագրական է +6 օքսիդացման աստիճանը։

Անունը[խմբագրել]

Ստացել է վոլֆրամիտ հանքանյութից։ Հայտնի է, որ միջնադարյան Եվրոպայում անագի ստացման միևնույն պայմաններում որոշ դեպքերում անհասկանալի պատճառով անագ չէր ստացվում։ Մետալուրգներն ուշադրություն դարձրին այն փաստին, որ երբ անագի հանքաքարի մեջ հանդիպում էին գորշ կամ դեղնամոխրագույն ծանր քարեր, ապա անագը չէր ստացվում և անցնում էր շլակի փրփրի մեջ։ Ստացվում էր, որ «այդ ծանր քարն ուտում էր անագն այնպես, ինչպես գայլը ոչխարին»։ Այդ քարիանունը դրեցին «Գայլի փրփուր» (լատիներեն՝ Spuma Lupi կամ գերմաներեն Wolf Rahm

Ներկայումս ԱՄՆ-ում, Մեծ Բրիտանիայում և Ֆրանսիայում վոլֆրամի համար գործածվում է Tungsten (շվեդերեն՝ Tung Sten - ծանր քար) անունը։

Պատմությունը[խմբագրել]

1781թ. շվեդ նշանավոր քիմիկոս Կարլ Վիլհելմ Շեելեն ազոտաթթվով մշակելով շեելիտ միներալը, ստացավ դեղին, ծանր քար (վոլֆրամի եռօքսիդ)։ 1783թ. իսպանացի քիմիկոսներ Էլհույար եղբայրները հայտարարեցին, որ սաքսոնական վոլֆրամիտ միներալից ստացել են նոր մետաղ։

Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի տարիներին վոլֆրամը քաղաքական գործընթացներում ունեցել է նշանակալի դերակատարություն։ Պորտուգալիան, որպես ևրոպայում այս տարրի գլխավոր մատակարար, ճնշման տակ էր երկու կողմերից։ Վոլֆրամն այդ ժամանակ ռազմարդյունաբերության կարևոր նյութերից էր։

Ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները[խմբագրել]

Մաքուր վոլֆրամը բաց մոխրագույն մետաղ է։ Խտությունը 19,3 գ/սմ3 է։

Վոլֆրամն ամենադժվարահալ մետաղն է՝ հալվում է 3422°C ջերմաստիճանում, եռման ջերմաստիճանն է 5555°C։

Սենյակային ջերմաստիճանում, չոր օդում քիմիապես բավականին պասիվ է, բայց բարձր ջերմաստիճանում՝ 400 – 500°C-ում դանդաղ օքսիդանում է թթվածնով։ Ջրածնի հետ գործնականում չի փոխազդում, նույնիսկ հալման ջերմաստիճանում։ Ազոտի հետ փոխազդում է 2000°C-ից բարձր ջերմաստիճանում։ Ածխածինը 1100 – 1200°C-ում փոխազդում է վոլֆրամի հետ՝ առաջացնելով WC և W2C միացությունները։ Վոլֆրամը փոխազդում է նաև հալոգենների, ծծմբի և սելենի հետ։

Իզոտոպները[խմբագրել]

Վոլֆրամն ունի հինգ բնական իզոտոպ՝ 180W(0,120%), 182W(26,498%), 183W(14,314%), 184W(30,640%) և 186W(28,426%)։

Այս իզոտոպների կիսատրոհման ժամանակահատվածներն այնքան երկար են, որ կարելի է ասել, որ դրանք կայուն են։180W -ի կիսատրոհման ժամանակամիջոցը՝ T1/2-ը (1,8±0.2)×1018 տարի է, 183W-ինը՝ 8×1019 տարի, իսկ 184W-ինը՝ 1.8×1020 տարի է։

Հայտնի են նաև վոլֆրամի 30 արհեստական ռադիոակտիվ իզոտոպներ՝ ռադիոնուկլիդներ, որոնց զանգվածային թվերն ընկած են 158-ի և190-ի միջև։ Նրանցից առավել կայուններն են 181W –ը՝ T1/2=120 օր, 185W –ը՝ T1/2=78,5 օր և 184W -ը՝ T1/2=1 օր։

Կիրառությունը[խմբագրել]

Շիկացման լամպի շիկացման թելը:
  • Իր դժվարահալության շնորհիվ վոլֆրամն անփոխարինելի է լուսավորող սարքերի շիկացման թելեր պատրաստելու համար։
  • Արգոնային եռակցման համար օգտագործվում են վոլֆրամե էլեկտրոդներ։
  • Մետաղների և ոչ մետաղական նյութերի մեխանիկական մշակման համար (հղկում, ծակում, տաշում) լայնորեն օգտագործվում են վոլֆրամի կարբիդի հիման վրա ստեղծված պինդ համաձուլվածքները։

Վոլֆրամի պաշարները և ստացումը[խմբագրել]

Վոլֆրամի միացությունները բնության մեջ բավականին քիչ են տարածված։ Երկրակեղևում նրա պարունակությունը կազմում է 0,0013%։ Վոլֆրամի ընդհանուր համաշխարհային պահուստային քանակը կազմում է 7,5 մլն տոննա։ Վոլֆրամի մեծ պաշարներ կան Ղազախստանում, Չինաստանում, Կանադայում, Ռուսաստանում, ԱՄՆ-ում, Բոլիվիայում, Պորտուգալիայում և Հարավային Կորեայում։

Վոլֆրամի հանքեր կան նաև Հայաստանում։

Հանքանյութերը[խմբագրել]

Հայտնի է վոլֆրամի 15 հանքանյութ։ Վոլֆրամի հանքանյութերը հիմնականում գտնվում են գրանիտային ապարներում։ Սակավ հանդիպում է սուլֆիդի տեսքով։ Վոլֆրամի հանքանյութերից արդյունաբերական նշանակություն ունեն հիմնականում երկաթի, մանգանի, կալցիումի և որոշ դեպքերում կապարի, պղնձի, թորիումի վոլֆրամատները։

Վոլֆրամիտ՝ nFeWO4 · mMnWO4 (n=m)
Ֆերբերիտ՝ 4FeWO4 · MnWO4
Գյուբներիտ՝ FeWO4 · 4MnWO4;
Շեելիտ՝ CaWO4
Շտոլցիտ՝ PbWO4
Տունգստենսիտ՝ WS2

Աշխարհում տարեկան արտադրվում է 20 հազար տոննա վոլֆրամ։

Շուկայական գները[խմբագրել]

2010թ. ավարտին 99 % մաքրության մետաղական վոլֆրամի կիլոգրամի գինը կազմել է մոտավորապես 40-42 ԱՄՆ դոլլար, 2011թ. մայիսին՝ 53-55 ԱՄՆ դոլլար։

Տե՛ս նաև[խմբագրել]