Вольфрам

Вольфрам, W, атомный номер 74, ат. вес 184,0—твердый металл серебристо-белого цвета, t°rui. ок. 3 400°; твердость—7,5. Уд. в В., сплавленного в электрическ. печи, 18,7; при механич. обработке уд. в может быть доведен до 20; теплоемкость 0,036; коэфф. расширения 336 ·10^-8; электрич. сопротивление (куб с ребром в 1 см) холоднотянутого металла 6,2 μΩ; металла, полученного прокаливанием, 5 μ9 при 25°. Температурный коэфф. электрич. сопротивления в пределах от 0 до 170° возрастает на 0,0051 (при повышении t° на 1°). Сопротивление разрыву вольфрамовой проволоки м. б. доведено до 460 килограмм/мм². При обыкновенной ί° вода и воздух на В. не действуют; при t° же красного каления В. медленно окисляется, образуя ангидрид вольфрамовой к-ты. Расплавленные фосфор и сера заметного влияния на В. не оказывают; в парообразном состоянии они быстро превращают его в фосфиды и сульфиды. С азотом металл непосредственно нитрида не дает. Крепкие серная и соляная кислоты разъедают вольфрам; при действии азотной и плавиковой кислот он не изменяется; царская и смесь плавиковой и азотной кислот растворяют металлический вольфрам. См. Справочник физ., хим. и технолог, величин.

Главнейшие природные соединения В.:

1) вольфрамит (так называем, волчец) (Fe, Μη) W0₄; 2) ш e е л и т CaW0₄; 3) в о л ь-фрамовая охра W0₃; 4) гюбнерит MnW0₄; 5) ферберит FeW0₄ и др.

Вольфрамовые руды, обычно содержащие от 0,5 до 8% W0₃, сначала подвергают обогащению, что достигается сравнительно легко в виду высокого уд. в соединений В. Для этой цели минералы размалывают и подвергают промывке; при этом примеси малого уд. в., как кварц, полевой шпат и др., увлекаются током воды; соединения олова и молибдена удаляются в магнитных сепараторах. Получаемый т. о. концентрат содержит от 50 до 75% W0₃.

Для получения из обогащенной руды чистого ангидрида вольфрамовой кислоты W0₃руду смешивают с избытком кальцинированной соды и вносят в пламенную печь; получаемую тестообразную массу выдерживают два часа в печи при 800°, затем t° быстро повышают и полученную жидкую массу выливают в железные тележки. После охлаждения сплав размалывают и экстрагируют кипящей водой; при этом примеси соединений меди и висмута остаются в осадке, а горячий раствор вольфрамовокислого натрия выливают в горячий же раствор соляной к-ты, взятой в избытке. В этих условиях вольфрамовая к-та выделяется в виде тяжелого легко отфильтровываемого осадка, который тщательно промывают подкисленной водой, отжимают на фильтрпрессах или на нутче и сушат при 300°. Для получения чистого W0₃ сырой продукт растирают в водном аммиаке и вновь осаждают кислотой.

Для получения металлическ. В. W0₃ смешивают с углем и связующим материалом (например берут 100 4.WO₃, 14,1 ч. древесного угля и 2 ч. канифоли), смесь загружают в тигли из тугоплавкой глины, крышку замазывают также глиной и тигли помещают в печь, t° которой постепенно доводят до 1 300— 1 400°; образующуюся в результате восстановления черную порошкообразную массу размачивают и отмучивают от непрореагировавшего угля. Полученный этим путем металлич. В. можно непосредственно применять для изготовления сплавов. В., идущий для изготовления калильных нитей электрич. лампочек (смотрите Вольфрамовая проволока), готовится восстановлением чистого ангидрида вольфрамовой кислоты цинком или прокаливанием его в атмосфере водорода при 800— 1100°. Металлич. вольфрам широко применяется в технике для приготовления разных сортов вольфрамовой стали, обладающих ценными механич. свойствами.

Соединения В. Вольфрам принадлежит к VI группе периодич. системы и, являясь ближайшим аналогом хрома, дает высший солеобразующий окисел W0₃; в своих важнейших солеобразн. соединениях вольфрам входит как составная часть аниона. Кроме W0₃ известны и другие кислородные

Удельное электрич. сопротивл. в &-мм?!м:

соединения вольфрама: W0₂, W₂0₃, W₄0₃, W₆CV W₆0₁₄, W₃0₈; из них больше всего изучена WO a—двуокись, получаемая при частичном восстановлении W0₃ водородом,— коричневый порошок, дающий в струе хлора хлорокись W0₂C1₂.

Наиболее важным соединением В. является ангидрид вольфрамовой кислоты W0₃(o получении его смотрите выше)—желтый тугоплавкий порошок уд. в 6,3, нерастворимый в воде и растворяющийся в плавиковой к-те; при восстановлении водородом при 250° переходит в синюю трехокись W₂0₃. Последняя образует два гидрата: вольфрамовую кислоту H₂W0₄ и метавольфрамовую к-ту H₂W₄0₁₃. С щелочами обе кислоты образуют соли, водные растворы которых растворяют W0₃, образуя целый ряд поливольфрамовых к-т. С различными минеральными кислотами вольфрамовая кислота образует ряд комплексных к-т, из которых кремневольфрамовая 10W0₃-Si0₂.4H₂0 и фосфорновольфрамовая 12 W0₃· Н₃Р0₄.хН₂0 применяются как реактив на ы.

Из солей вольфрамовой кислоты( вольфраматов) в технике применяют: 1) вольфрамовокислый натрий Na₂W0₄.2H₂0—прозрачные блестящие листочки триклинич. системы, легко растворимые в воде; применяется для изготовления огнеупорных тканей; 2) вольфрамовокислый барий BaW0₄, получаемый из натриевой соли посредством осаждения хлористым барием; вследствие высокой кроющей способности применяется как белая краска; 3) вольфрамовокислый кальций CaW0₄, получаемый из растворов Na₂W0₄ и СаС1₂; применяется для изготовления экранов при рентгеноскопии.

При восстановлении водородом или оловом солей поливольфрамовой кислоты получаются т. н. вольфрамовые бронзы (смотрите Вольфрамовые краски). При сплавлении поливольфрамата состава Na₂W0₄-W0₃ с оловом и при последующем кипячении сплава сначала с водой, затем с соляной к-той и, наконец, с едким кали получается соединение Na₂W₃0₉—блестящие кристаллы с золотым отливом.

Из других соединений В. в последнее время большое значение приобрел карбид В., применяющийся для изготовления огнеупорных тиглей, труб и тому подобное. Он получается сплавлением в электрической печи карбида кальция е вольфрамом.

Лит.: Годовой обзор минеральных ресурсов СССР за 1925/26 годах, Л., 1927; L е is er Н., Wolfram, I-Ialle, 1910; М е η n i с k e H., Die Metallurgie d. Wolframs, Berlin, 1911; Gmelin und Kraut, Handbuch der anorganischen Chemie, Heidelberg, 1909. А. Моносзон.