Wolfram - Historie editací

Alastor: TOC, Rozžhavené wolframové žárovkové vlákno

2016-05-04T13:46:10Z

TOC, Rozžhavené wolframové žárovkové vlákno

← Starší verze		Verze z 4. 5. 2016, 13:46
Řádka 24:		Řádka 24:
	\|[[Mohsova stupnice tvrdosti\|Tvrdost]]\|\|7,5		\|[[Mohsova stupnice tvrdosti\|Tvrdost]]\|\|7,5
	\|-		\|-
-	\|colspan="2" align="center" \| [[Soubor:~~TungstenMetalUSGOV~~.jpg\|center\|~~200px~~\|~~Kovový wolfram~~]]	+	\|colspan="2" align="center" \| [[Soubor:Wolfram evaporated crystals and 1cm3 cube.jpg\|center\|220px\|Wolframové tyče (99,98 %)]]
-	\|}	+	\|}'''Wolfram''', chemická značka '''W''' ''([[latina\|latinsky]] Wolframium)'', je šedý až stříbřitě bílý, velmi těžký a mimořádně obtížně tavitelný [[kov]]. Hlavní uplatnění nalézá jako složka různých slitin, v čisté formě se s ním běžně setkáváme jako s materiálem pro výrobu žárovkových vláken.
-	'''Wolfram''', chemická značka '''W''', ''([[latina\|latinsky]] Wolframium)'' je šedý až stříbřitě bílý, velmi těžký a mimořádně obtížně tavitelný [[kov]]. Hlavní uplatnění nalézá jako složka různých slitin, v čisté formě se s ním běžně setkáváme jako s materiálem pro výrobu žárovkových vláken.	+

	== Základní fyzikálně-chemické vlastnosti ==		== Základní fyzikálně-chemické vlastnosti ==
-	[[File:Tungsten.jpg\|thumb\|~~left\|250 px~~\|Kovový sintrovaný wolfram]]	+	[[File:Tungsten.jpg\|thumb\|220px\|Kovový sintrovaný wolfram]]
-	Wolfram byl objeven roku 1781 [[Švédsko\|švédským]] chemikem ~~[[Wilhelm Scheele\|~~Wilhelmem Scheelem]]. Izolován byl až v roce 1783. Izolovali ho Juan Jose D'Elhuayar a Fausto D'Elhuayar.	+	Wolfram byl objeven roku 1781 [[Švédsko\|švédským]] chemikem Wilhelmem Scheelem. Izolován byl až v roce 1783. Izolovali ho Juan Jose D'Elhuayar a Fausto D'Elhuayar.
	Wolfram je šedý až stříbřitě bílý, ''mimořádně obtížně tavitelný kov'', jeho bod tavení je nejvyšší ze všech kovových prvků. Významná je i jeho ''vysoká [[hustota]]'', pouze některé [[drahé kovy]] jako např. [[zlato]], [[platina]], [[iridium]] a [[osmium]] jsou těžší.		Wolfram je šedý až stříbřitě bílý, ''mimořádně obtížně tavitelný kov'', jeho bod tavení je nejvyšší ze všech kovových prvků. Významná je i jeho ''vysoká [[hustota]]'', pouze některé [[drahé kovy]] jako např. [[zlato]], [[platina]], [[iridium]] a [[osmium]] jsou těžší.
		+
	Chemicky je kovový wolfram velmi stálý – je zcela netečný k působení [[Voda\|vody]] a atmosférických [[plyn]]ů a odolává působení většiny běžných minerálních [[kyselina\|kyselin]]. S [[kyslík]]em a [[halogen]]y reaguje až za značně vysokých teplot. Pro jeho rozpouštění je nejúčinnější směs [[kyselina dusičná\|kyseliny dusičné]] a [[kyselina fluorovodíková\|kyseliny fluorovodíkové]]. Nejsnáze se kovový wolfram rozkládá alkalickým tavením napřiklad se směsí [[dusičnan draselný\|dusičnanu draselného]] a [[hydroxid sodný\|hydroxidu sodného]] (KNO<sub>3</sub> + NaOH).		Chemicky je kovový wolfram velmi stálý – je zcela netečný k působení [[Voda\|vody]] a atmosférických [[plyn]]ů a odolává působení většiny běžných minerálních [[kyselina\|kyselin]]. S [[kyslík]]em a [[halogen]]y reaguje až za značně vysokých teplot. Pro jeho rozpouštění je nejúčinnější směs [[kyselina dusičná\|kyseliny dusičné]] a [[kyselina fluorovodíková\|kyseliny fluorovodíkové]]. Nejsnáze se kovový wolfram rozkládá alkalickým tavením napřiklad se směsí [[dusičnan draselný\|dusičnanu draselného]] a [[hydroxid sodný\|hydroxidu sodného]] (KNO<sub>3</sub> + NaOH).
	Ve sloučeninách se vyskytuje v řadě různých mocenství od W<sup>II+</sup> a po W<sup>VI+</sup>, z nichž sloučeniny W<sup>VI+</sup> jsou nejstálejší a nejvíce prakticky využívané.		Ve sloučeninách se vyskytuje v řadě různých mocenství od W<sup>II+</sup> a po W<sup>VI+</sup>, z nichž sloučeniny W<sup>VI+</sup> jsou nejstálejší a nejvíce prakticky využívané.

		+	__TOC__
	== Výskyt a výroba ==		== Výskyt a výroba ==
-	[[File:Wolframit mit Quarz - Grube Mundo Nuevo, Peru.jpg\|thumb\|~~right\|250 px~~\|Krystaly wolframitu v křemeni, Peru]]	+	[[File:Wolframit mit Quarz - Grube Mundo Nuevo, Peru.jpg\|thumb\|220px\|Krystaly wolframitu v křemeni, Peru]]
	Wolfram je na Zemi poměrně vzácný, jeho obsah se odhaduje na 1,5–34 mg/kg v [[Zemská kůra\|zemské kůře]]. I v mořské vodě se wolfram nachází pouze v koncentraci 0,0001 mg/l. Ve [[vesmír]]u připadá jeden atom wolframu na 300 miliard atomů [[vodík]]u.		Wolfram je na Zemi poměrně vzácný, jeho obsah se odhaduje na 1,5–34 mg/kg v [[Zemská kůra\|zemské kůře]]. I v mořské vodě se wolfram nachází pouze v koncentraci 0,0001 mg/l. Ve [[vesmír]]u připadá jeden atom wolframu na 300 miliard atomů [[vodík]]u.
	Hlavními minerály wolframu v přírodě jsou [[wolframit]] – wolframan železnato-manganatý (Fe,Mn)WO<SUB>4</SUB> (přechodný člen řady [[ferberit]] FeWO<SUB>4</SUB> [[hübnerit]]ové MnWO<SUB>4</SUB>); wolframan vápenatý, [[scheelit]] CaWO<SUB>4</SUB> a [[stolzit]], wolframan olovnatý, PbWO<SUB>4</SUB>.		Hlavními minerály wolframu v přírodě jsou [[wolframit]] – wolframan železnato-manganatý (Fe,Mn)WO<SUB>4</SUB> (přechodný člen řady [[ferberit]] FeWO<SUB>4</SUB> [[hübnerit]]ové MnWO<SUB>4</SUB>); wolframan vápenatý, [[scheelit]] CaWO<SUB>4</SUB> a [[stolzit]], wolframan olovnatý, PbWO<SUB>4</SUB>.
Řádka 48:		Řádka 49:
	Běžně se s ním setkáme jako s materiálem pro výrobu ''[[žárovka\|žárovkových]] vláken'', kde je schopen po tisíce pracovních hodin snášet teploty značně přes 1000 °C. Vysoké teploty vlákno dosahuje průchodem [[elektrický proud\|elektrického proudu]], přičemž vnitřní prostor žárovky je naplněn inertním plynem. Ani wolfram totiž není natolik inertní, aby za těchto podmínek nedocházelo k jeho [[oxidace\|oxidaci]] vzdušným [[kyslík]]em. V elektrotechnice se používá jako materiál pro [[anoda\|anody]] elektronek (lidově lampy).		Běžně se s ním setkáme jako s materiálem pro výrobu ''[[žárovka\|žárovkových]] vláken'', kde je schopen po tisíce pracovních hodin snášet teploty značně přes 1000 °C. Vysoké teploty vlákno dosahuje průchodem [[elektrický proud\|elektrického proudu]], přičemž vnitřní prostor žárovky je naplněn inertním plynem. Ani wolfram totiž není natolik inertní, aby za těchto podmínek nedocházelo k jeho [[oxidace\|oxidaci]] vzdušným [[kyslík]]em. V elektrotechnice se používá jako materiál pro [[anoda\|anody]] elektronek (lidově lampy).
	Při svařování kovů [[elektrický oblouk\|elektrickým obloukem]] za použití wolframových elektrod (tzv. metoda [[TIG]], ''tungsten inert gas'') způsobuje elektrický proud procházející mezi elektrodami v inertní atmosféře (obvykle [[argon]]) roztavení zpracovávaných kovů bez úbytku materiálu elektrod.		Při svařování kovů [[elektrický oblouk\|elektrickým obloukem]] za použití wolframových elektrod (tzv. metoda [[TIG]], ''tungsten inert gas'') způsobuje elektrický proud procházející mezi elektrodami v inertní atmosféře (obvykle [[argon]]) roztavení zpracovávaných kovů bez úbytku materiálu elektrod.
-	[[Soubor:~~Wolframove vlakno~~.jpg\|~~right\|300px~~\|thumb\|Rozžhavené wolframové žárovkové vlákno]]	+	[[Soubor:Electric bulb filament.jpg\|220px\|thumb\|Rozžhavené wolframové žárovkové vlákno]]
	Ve slitinách se přídavek wolframu projeví především zvýšením tvrdosti a mechanické i tepelné odolnosti. ''Rychlořezné [[ocel]]i'' nabízené pod značkou [[Hastelloy]] a [[Stellite]] obsahují v některých případech až 18 % wolframu. Vyrábí se z nich kovoobráběcí nástroje, vrtné hlavice geologických nástrojů, turbiny a další vysoce teplotně a mechanicky namáhané součástky.		Ve slitinách se přídavek wolframu projeví především zvýšením tvrdosti a mechanické i tepelné odolnosti. ''Rychlořezné [[ocel]]i'' nabízené pod značkou [[Hastelloy]] a [[Stellite]] obsahují v některých případech až 18 % wolframu. Vyrábí se z nich kovoobráběcí nástroje, vrtné hlavice geologických nástrojů, turbiny a další vysoce teplotně a mechanicky namáhané součástky.
	Díky své vysoké hustotě slouží jako materiál tzv. ''penetračních projektilů'' ([[APDSFS\|penetrátor]]ů). Ty jsou používány již od [[Druhá světová válka\|2. světové války]] pro prorážení pancíře nepřátelských [[tank]]ů, stěn bunkrů a opevnění. Tyto dělostřelecké a tankové střely jsou v poslední době vyráběny i z ochuzeného [[uran (prvek)\|uranu]], který je levnější. Problematické je však následné působení uranu v životním prostředí, příkladem z nedávné doby jsou stovky tun ochuzeného uranu, které byly použity armádou USA ve vojenském konfliktu v bývalé Jugoslávii.		Díky své vysoké hustotě slouží jako materiál tzv. ''penetračních projektilů'' ([[APDSFS\|penetrátor]]ů). Ty jsou používány již od [[Druhá světová válka\|2. světové války]] pro prorážení pancíře nepřátelských [[tank]]ů, stěn bunkrů a opevnění. Tyto dělostřelecké a tankové střely jsou v poslední době vyráběny i z ochuzeného [[uran (prvek)\|uranu]], který je levnější. Problematické je však následné působení uranu v životním prostředí, příkladem z nedávné doby jsou stovky tun ochuzeného uranu, které byly použity armádou USA ve vojenském konfliktu v bývalé Jugoslávii.
Řádka 77:		Řádka 78:

	{{Tabulka prvků}}		{{Tabulka prvků}}
-	{{commonscat\|Tungsten}}	+	{{Flickr\|Tungsten}}{{commonscat\|Tungsten}}{{Článek z Wikipedie}}
-	{{Článek z Wikipedie}}	+
	[[Kategorie:Kovy]]		[[Kategorie:Kovy]]
	[[Kategorie:Chemické prvky]]		[[Kategorie:Chemické prvky]]

Sysop: 1 revizi

2013-06-21T13:56:38Z

1 revizi

← Starší verze

Verze z 21. 6. 2013, 13:56

Sysop: + Vylepšení

2010-06-16T06:55:56Z

+ Vylepšení

Nová stránka

{|border="1" cellpadding="2" cellspacing="1" width="330" align="right" style="margin:0 0 .5em 1em; border-collapse:collapse;"
| colspan="2" align="center" bgcolor="fefe00"| '''Wolfram'''
|-
| colspan="2" align="center" | [[Soubor:W-TableImage.png|290px|Wolfram]]
|-
|[[Atomové číslo]]||74
|-
|[[Relativní atomová hmotnost]]||183,84(1) [[Atomová hmotnostní jednotka|amu]]
|-
|[[Elektronová konfigurace]]|| [Xe] 4f14 5d4 6s2
|-
|[[Elektronegativita]] (Pauling)||2,36
|-
|[[Teplota tání]]||3 422 °C (3 695 K)
|-
|[[Teplota varu]]||5 555 °C (5 828 K)
|-
|[[Hustota]]||19,25 g.cm-3
|-
|[[Hustota]] při teplotě tání||17,6 g.cm-3
|-
|[[Registrační číslo CAS]]||7440-33-7
|-
|[[Mohsova stupnice tvrdosti|Tvrdost]]||7,5
|-
|colspan="2" align="center" | [[Soubor:TungstenMetalUSGOV.jpg|center|200px|Kovový wolfram]]
|}
'''Wolfram''', chemická značka '''W''', ''([[latina|latinsky]] Wolframium)'' je šedý až stříbřitě bílý, velmi těžký a mimořádně obtížně tavitelný [[kov]]. Hlavní uplatnění nalézá jako složka různých slitin, v čisté formě se s ním běžně setkáváme jako s materiálem pro výrobu žárovkových vláken.

== Základní fyzikálně-chemické vlastnosti ==
[[File:Tungsten.jpg|thumb|left|250 px|Kovový sintrovaný wolfram]]
Wolfram byl objeven roku 1781 [[Švédsko|švédským]] chemikem [[Wilhelm Scheele|Wilhelmem Scheelem]]. Izolován byl až v roce 1783. Izolovali ho Juan Jose D'Elhuayar a Fausto D'Elhuayar.
Wolfram je šedý až stříbřitě bílý, ''mimořádně obtížně tavitelný kov'', jeho bod tavení je nejvyšší ze všech kovových prvků. Významná je i jeho ''vysoká [[hustota]]'', pouze některé [[drahé kovy]] jako např. [[zlato]], [[platina]], [[iridium]] a [[osmium]] jsou těžší.
Chemicky je kovový wolfram velmi stálý – je zcela netečný k působení [[Voda|vody]] a atmosférických [[plyn]]ů a odolává působení většiny běžných minerálních [[kyselina|kyselin]]. S [[kyslík]]em a [[halogen]]y reaguje až za značně vysokých teplot. Pro jeho rozpouštění je nejúčinnější směs [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]] a [[kyselina fluorovodíková|kyseliny fluorovodíkové]]. Nejsnáze se kovový wolfram rozkládá alkalickým tavením napřiklad se směsí [[dusičnan draselný|dusičnanu draselného]] a [[hydroxid sodný|hydroxidu sodného]] (KNO3 + NaOH).
Ve sloučeninách se vyskytuje v řadě různých mocenství od WII+ a po WVI+, z nichž sloučeniny WVI+ jsou nejstálejší a nejvíce prakticky využívané.

== Výskyt a výroba ==
[[File:Wolframit mit Quarz - Grube Mundo Nuevo, Peru.jpg|thumb|right|250 px|Krystaly wolframitu v křemeni, Peru]]
Wolfram je na Zemi poměrně vzácný, jeho obsah se odhaduje na 1,5–34 mg/kg v [[Zemská kůra|zemské kůře]]. I v mořské vodě se wolfram nachází pouze v koncentraci 0,0001 mg/l. Ve [[vesmír]]u připadá jeden atom wolframu na 300 miliard atomů [[vodík]]u.
Hlavními minerály wolframu v přírodě jsou [[wolframit]] – wolframan železnato-manganatý (Fe,Mn)WO4 (přechodný člen řady [[ferberit]] FeWO4 [[hübnerit]]ové MnWO4); wolframan vápenatý, [[scheelit]] CaWO4 a [[stolzit]], wolframan olovnatý, PbWO4.
Při [[metalurgie|metalurgické]] výrobě wolframu se obvykle nejprve mechanicky separují těžké frakce rudy a výsledný [[koncentrát]] se taví s [[hydroxid sodný|hydroxidem sodným]] (NaOH). Tavenina se louží [[voda|vodou]], do níž přechází vzniklý [[wolframan sodný]], Na2WO4. Okyselením tohoto roztoku vypadává sraženina hydratovaného [[oxid wolframový|oxidu wolframového]] WO3.
Čistý wolfram (podobně jako [[molybden]]) získáváme [[Redukce (chemie)|redukci]] [[oxid]]ů vodíkem při vyšších teplotách:

: WO3 + 3 H2 → W + 3 H2O

== Použití ==
Praktické použití wolframu se odvozuje od jeho vysoké hustoty a obtížné tavitelnosti.
Běžně se s ním setkáme jako s materiálem pro výrobu ''[[žárovka|žárovkových]] vláken'', kde je schopen po tisíce pracovních hodin snášet teploty značně přes 1000 °C. Vysoké teploty vlákno dosahuje průchodem [[elektrický proud|elektrického proudu]], přičemž vnitřní prostor žárovky je naplněn inertním plynem. Ani wolfram totiž není natolik inertní, aby za těchto podmínek nedocházelo k jeho [[oxidace|oxidaci]] vzdušným [[kyslík]]em. V elektrotechnice se používá jako materiál pro [[anoda|anody]] elektronek (lidově lampy).
Při svařování kovů [[elektrický oblouk|elektrickým obloukem]] za použití wolframových elektrod (tzv. metoda [[TIG]], ''tungsten inert gas'') způsobuje elektrický proud procházející mezi elektrodami v inertní atmosféře (obvykle [[argon]]) roztavení zpracovávaných kovů bez úbytku materiálu elektrod.
[[Soubor:Wolframove vlakno.jpg|right|300px|thumb|Rozžhavené wolframové žárovkové vlákno]]
Ve slitinách se přídavek wolframu projeví především zvýšením tvrdosti a mechanické i tepelné odolnosti. ''Rychlořezné [[ocel]]i'' nabízené pod značkou [[Hastelloy]] a [[Stellite]] obsahují v některých případech až 18 % wolframu. Vyrábí se z nich kovoobráběcí nástroje, vrtné hlavice geologických nástrojů, turbiny a další vysoce teplotně a mechanicky namáhané součástky.
Díky své vysoké hustotě slouží jako materiál tzv. ''penetračních projektilů'' ([[APDSFS|penetrátor]]ů). Ty jsou používány již od [[Druhá světová válka|2. světové války]] pro prorážení pancíře nepřátelských [[tank]]ů, stěn bunkrů a opevnění. Tyto dělostřelecké a tankové střely jsou v poslední době vyráběny i z ochuzeného [[uran (prvek)|uranu]], který je levnější. Problematické je však následné působení uranu v životním prostředí, příkladem z nedávné doby jsou stovky tun ochuzeného uranu, které byly použity armádou USA ve vojenském konfliktu v bývalé Jugoslávii.

Pseudoslitiny wolframu (s [[nikl]]em, [[železo|železem]] a [[kobalt]]em, obsah wolframu 91–96 hm.%) vyrobené [[prášková metalurgie|práškovou metalurgií]] se využívají kvůli své dobré schopnosti odstínit [[rentgenové záření]] a [[záření gama]] jako materiál pro radiační stínění např. v [[kobaltové dělo|kobaltových ozařovačích]], používaných k ozařování [[rakovina|zhoubných nádorů]].

== Sloučeniny ==
Wolfram tvoří celou řadu sloučenin, z nichž nejstálejší vykazují [[oxidační číslo]] VI+. Ve sloučeninách může mít dále oxidační číslo II+, III+, IV+, V+. Praktický význam nalézají jeho sloučeniny při přípravě [[katalyzátor]]ů pro [[petrochemický průmysl]], při výrobě různých barevných [[pigment]]ů a teplotně odolných [[lubrikant]]ů a maziv (sulfidy wolframu).
Z [[oxid]]ů wolframu jsou známy [[oxid wolframový]] WO3 a oxid wolframičitý, WO2.
Další významnou sloučeninou wolframu je [[kyselina wolframová]], H2WO4. Tvoří buď jednoduché soli, wolframany, ale i celou řadu značně složitých komplexních sloučenin.
Technicky důležitými sloučeninami wolframu jsou [[karbid]]y o složení WC a W2C. Vyznačují se mimořádnou tvrdostí a využívají se jako součásti brusiv pro kovoobrábění a geologické aplikace. Lze je připravit například [[Redukce (chemie)|redukcí]] oxidu wolframového [[uhlík]]em:
: WO3 + 4 C → WC + 3 CO

== Biologický význam ==
Díky velmi nízké rozpustnosti wolframu ve vodě je jeho obsah v živých organizmech velmi nízký a wolfram rozhodně nepatří mezi [[biogenní prvky]], jejichž nedostatek ve stravě výrazně ovlivňuje fyziologický stav organizmu.
Předpokládá se, že wolfram obsažený v tkáních živých organizmů se chová podobně jako molybden. Je například potvrzena jeho role v [[enzym]]atickém systému [[oxidoreduktáza|oxidoreduktázy]]. Zároveň nejsou známy případy, kdy by přebytek wolframu v životním prostředí dlouhodobě negativně ovliňoval lidské zdraví.

== Literatura ==
# Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
# Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
# Dr. Heinrich Remy, ''Anorganická chemie'' 1. díl, 1. vydání 1961
# N. N. Greenwood - A. Earnshaw, ''Chemie prvků'' 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9
== Externí odkazy ==
# Periodická soustava a tabulka vlastností prvků [http://home.tiscali.cz/~cz382002/slouc/index.html]
# Chemický vzdělávací portál [http://chemie.gfxs.cz/index.php?pg=tabulka_seznam]
# WebElements (anglicky) [http://www.webelements.com/]
# Periodická tabulka prvků [http://www.tabulka.cz/]

{{Tabulka prvků}}
{{commonscat|Tungsten}}
{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Kovy]]
[[Kategorie:Chemické prvky]]