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钨:修订间差异

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==同位素==
==同位素==
自然界里出现的有五种钨的同位素,它们的[[半衰期]]均非常长,因此可以被看作是[[稳定同位素]]。所有这些同位素均可以通过[[α衰变]]蜕化为[[铪]]。至今为止能够测量到的半衰期是<sup>180</sup>W,其半衰期为1.8×10<sup>18</sup>年,其它同位素没有被观测到衰变,至今为止它们的半衰期仅是理论值。平均每年在一克<sup>180</sup>W中发生两次α衰变。
自然界里出现的有五种钨的同位素,它们的[[半衰期]]均非常长,因此可以被看作是[[稳定同位素]]。所有这些同位素均可以通过[[α衰变]]蜕化为[[铪]]。至今为止能够测量到的半衰期是<sup>180</sup>W,其半衰期为1.8×10<sup>18</sup>年,其它同位素没有被观测到自然衰变,強迫退化的半衰期: <sup>182</sup>W, T<sub>1/2</sub> > 8.3 年,<sup>184</sup>W, T<sub>1/2</sub> > 29 年, <sup>185</sup>W, T<sub>1/2</sub> > 13 年, <sup>186</sup>W, T<sub>1/2</sub> > 27 年<ref>National Nuclear Data Center table of nuclides, http://www.nndc.bnl.gov/chart/</ref>。至今为止它们的半衰期仅是理论值。平均每年在一克<sup>180</sup>W中发生两次α衰变。


钨目前有27种人造[[放射性同位素]],其中最稳定的是<sup>181</sup>W,其半衰期为121.2天,<sup>185</sup>W的半衰期为75.1天,<sup>188</sup>W的半衰期为69.4天,<sup>178</sup>W的半衰期为21.6天。其它放射性同位素的半衰期均在24小时以下,其中大多数少于8分钟。
钨目前有27种人造[[放射性同位素]],其中最稳定的是<sup>181</sup>W,其半衰期为121.2天,<sup>185</sup>W的半衰期为75.1天,<sup>188</sup>W的半衰期为69.4天,<sup>178</sup>W的半衰期为21.6天。其它放射性同位素的半衰期均在24小时以下,其中大多数少于8分钟。

2008年1月27日 (日) 00:54的版本

钨的特性
- -


钅喜
 
钨在元素周期表中的位置
总体特性
名称, 符号, 序号 钨、W、74
系列 过渡金属
, 周期, 元素分区 6族, 6, d
密度硬度 19250 kg/m3、7.5
颜色和外表 灰白色光泽
地壳含量 6×10-3 %
原子属性
原子量 183.84 原子量单位
原子半径(计算值) 135(193)pm
共价半径 146 pm
范德华半径 无数据
价电子排布 []4f145d46s2
电子在每能级的排布 2,8,18,32,12,2
氧化价(氧化物) 2,3,4,5,6(弱酸性)
晶体结构 體心立方晶格
物理属性
物质状态 固态
熔点 3695 K(3422 °C
沸点 5828 K(5555 °C)
摩尔体积 9.47 ×10-6m3/mol
汽化热 824 kJ/mol
熔化热 35.4 kJ/mol
蒸气压 4.27 (3680K)
声速 m/s]](293.15K)
其他性质
电负性 2.36(鲍林标度
比热 130 J/(kg·K)
电导率 18.9×106/(米欧姆)
热导率 138 W/(m·K)
第一电离能 770 kJ/mol
第二电离能 1700 kJ/mol
最稳定的同位素
同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量
MeV
衰变产物
180W 0.12 % 1.8×1018 α衰变 2.516 176Hf
181W 人造 121.2 天 电子捕获 0.188 181Ta
182W 26.50 % 稳定
183W 14.30 % 稳定
184W 30.64 % 稳定
185W 人造 75.1 天 β衰变 0.373 185Re
186W 28.43 % 稳定
在没有特别注明的情况下使用的是
国际标准基准单位单位和标准气温和气压

是一种化学元素,它的化学符号W,它的原子序数是74,是一种非常硬的、钢灰色至白色的过渡金属。含有钨的矿物有黑钨矿白钨矿等。钨的物理特征非常强,尤其是它的熔点非常高,是所有非合金金属中最高的。纯钨主要用在电器和电子设备中,它的许多化合物和合金也被用在许多其它应用中(最常见的有灯泡的灯丝,在X射线管中以及在高温合金中也有钨使用)。

中文“钨”及符号“W”的来源均来自德语Wolfram

最近發現鎢的最穩定的三種同位素都有輕微放射性。

主要特征

纯钨是一种钢灰色至锡白色的坚硬的金属,非常纯的钨可以被拉锯锯开(纯钨很脆,不易加工)。钨的加工手段有锻造、拉伸和冲击。在所有金属中钨的熔点最高,为3415°C,蒸汽压最低,在抗张强度最高(1650°C时)。它的防腐性能非常好,大多数无机酸对它的侵蚀很小。在空气里它的表面上形成一层保护性的氧化物,但是在高温下它会被完全氧化。里加入少量钨可以大大地增高钢的硬度。

应用

钨的应用非常广,最常见的是以碳化钨(W2C)的形式使用在硬质合金中。这样的硬质合金被用在金属加工、采矿、采油和建筑工业中作为耐用金属。此外在电灯泡和真空管中钨丝的应用也很广。钨还常被用作电极。钨可以被拉成很细的丝,而且它的熔点非常高。其它应用包括:

  • 由于钨的熔点非常高,它被用在航天和高温应用中,比如电子、加热、焊接,比如钨极气体保护电弧焊
  • 钨非常坚硬,非常紧密,因此它在制作重金属合金时非常理想,这样的合金被用在装甲、散热片和高密度应用中如压重、平衡重物、船和飞机的压重等。
  • 由于钨非常紧密飞镖往往含80%至97%的钨。
  • 高速钢含钨,有时含18%的钨。
  • 制造涡轮机片、耐用部分和保护层的高温合金含钨(哈氏合金钨铬钴合金等)。
  • 子弹中使用钨来取代
  • 钨的化合物被用作催化剂、无机颜色。二硫化钨是高温润滑剂,它在500°C依然稳定。
  • 由于钨的热胀性与硅酸硼玻璃类似,它被用来做玻璃/金属密封
  • 钨与的合金被用来制作重合金,这样的重合金用在动能弹中取代贫铀
  • 集成电路中钨是前路之间的连接物。在二氧化硅绝缘体中侵蚀接触孔,注入钨,磨平来连接三极管。典型的接触孔可以小到65纳米。
  • 碳化钨是最硬的物质之一,被用在机器工具和磨料中。碳化钨是磨具和转具中最常见的材料,往往也是最好的材料。
  • 放射性医学中钨被用作屏蔽物质。运输氟脱氧葡萄糖一般用钨容器,由于氟脱氧葡萄糖中的高能氟-18铅容器无法使用。

其它:氧化钨被用在陶瓷釉中,钨常用在荧光粉中。在核物理核医学中钨晶体被用作闪烁探测器。钨被用作X射线目标和在电子炉中作为加热器。含钨的盐被永在化学和皮革工业中。青铜色的氧化钨被用在绘画中。由于它的低敏感性碳化钨被用作首饰,此外由于它非常硬它不会像其它擦光的金属被划痕。有些乐器的铉使用钨丝。

历史

1781年卡尔·威廉·舍勒使用钨矿制作了一种新的,他提出通过还原钨酸可能可以获得一种新的金属。1783年胡塞·德卢亚尔浮士图·德卢亚尔兄弟发现从黑钨矿可以获得同样的酸。同年他们使用还原钨酸获得了钨,因此他们被公认为钨的发现者。

第二次世界大战中钨在幕后政治交易中起了一个非常重要的作用。作为欧洲钨的主要出产国葡萄牙受到作战双方的压力。钨是武器工业的重要原材料。

生理作用

还原酶使用钨蝶呤

虽然有人怀疑钨会导致白血病,但是至今为止没有有说服力的证明。

来源

黑钨矿、白钨矿、钨铁矿等矿物含钨。重要的钨矿位于玻利维亚美国加利福尼亚州科羅拉多州中国葡萄牙俄罗斯以及大韩民国。中国出产全世界钨的75%。通过使用碳还原钨的氧化物获得纯的金属。

全世界钨的贮藏总量估计为700万吨,其中约30%是黑钨矿,70%是白钨矿。但是目前大多数这些矿藏无法经济性地开采。按照目前的消耗量这些矿藏只够使用约140年。另一个获得钨的方法是回收。回收的钨比钨矿含量高,事实上非常有利润。

化合物

钨最常见的氧化状态是+6价,但它也有-1至+6之间的氧化状态[1]。最常见的氧化物是黄色的三氧化钨,WO3,它可以在碱性的水中溶化形成WO42−

同位素

自然界里出现的有五种钨的同位素,它们的半衰期均非常长,因此可以被看作是稳定同位素。所有这些同位素均可以通过α衰变蜕化为。至今为止能够测量到的半衰期是180W,其半衰期为1.8×1018年,其它同位素没有被观测到自然衰变,強迫退化的半衰期: 182W, T1/2 > 8.3 年,184W, T1/2 > 29 年, 185W, T1/2 > 13 年, 186W, T1/2 > 27 年[2]。至今为止它们的半衰期仅是理论值。平均每年在一克180W中发生两次α衰变。

钨目前有27种人造放射性同位素,其中最稳定的是181W,其半衰期为121.2天,185W的半衰期为75.1天,188W的半衰期为69.4天,178W的半衰期为21.6天。其它放射性同位素的半衰期均在24小时以下,其中大多数少于8分钟。

  1. ^ Emsley, John. The Elements 3rd edition. 2000. 
  2. ^ National Nuclear Data Center table of nuclides, http://www.nndc.bnl.gov/chart/