在元素周期表的大家族中,鎢(化學(xué)符號(hào) W,原子序數(shù) 74)以其獨(dú)特的性質(zhì)和廣泛的應(yīng)用,占據(jù)著舉足輕重的地位。今天,就讓我們一同走進(jìn)鎢的奇妙世界。?
一、鎢的發(fā)現(xiàn)之旅?
鎢的發(fā)現(xiàn)充滿了曲折與驚喜。1758 年,瑞典礦物學(xué)家、化學(xué)家克朗斯泰特發(fā)現(xiàn)了一種新礦物,他敏銳地察覺(jué)到其中可能蘊(yùn)含未知元素,并將其命名為 “tungsten”,意為重石。后來(lái),瑞典化學(xué)家卡爾?威廉?舍勒從白鎢礦中提取出了鎢酸,并推測(cè)可通過(guò)還原鎢酸得到新金屬。1783 年,西班牙化學(xué)家德魯亞爾兄弟用碳還原三氧化鎢,首次成功獲得了鎢粉,至此,鎢正式在人類面前揭開了神秘面紗。?
二、特性大揭秘?
(一)物理特性?
高熔點(diǎn)之王:鎢擁有高達(dá) 3415℃的熔點(diǎn),在金屬家族中獨(dú)占鰲頭。這一特性使它成為應(yīng)對(duì)高溫環(huán)境的理想材料,比如在白熾燈泡中,當(dāng)電流通過(guò)鎢絲,鎢絲能承受高達(dá) 3000℃以上的高溫而不熔化,持續(xù)發(fā)光,為我們帶來(lái)光明。?
硬度擔(dān)當(dāng):莫氏硬度達(dá)到 7.5 的鎢,硬度相當(dāng)可觀,能輕松應(yīng)對(duì)各種磨損和刮擦。在機(jī)械加工領(lǐng)域,基于鎢制成的刀具、模具等,憑借高硬度,可高效切削、成型其他材料。?
密度優(yōu)勢(shì):鎢的密度較大,這賦予它在一些特殊應(yīng)用場(chǎng)景中的獨(dú)特價(jià)值,如在制造高密度合金時(shí),能滿足特定的重量和性能要求。?
(二)化學(xué)特性?
常溫穩(wěn)定:在常溫狀態(tài)下,鎢表現(xiàn)得極為 “淡定”,不與空氣和水發(fā)生反應(yīng)。面對(duì)各種常見(jiàn)的酸,如鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸,甚至是腐蝕性極強(qiáng)的王水,只要不加熱,鎢都能 “不為所動(dòng)”。?
高溫活躍:當(dāng)溫度升高,鎢就像被喚醒的 “戰(zhàn)士”。在 80° - 100°C 時(shí),除氫氟酸外,其他酸開始對(duì)鎢產(chǎn)生微弱作用。在高溫下,它能與氧、氟、氯、溴、碘、碳、氮、硫等多種元素發(fā)生化合反應(yīng),展現(xiàn)出豐富的化學(xué)活性。?
酸堿反應(yīng)特性:常溫下,鎢可迅速溶解于氫氟酸和濃硝酸的混合酸中,卻在堿溶液中保持穩(wěn)定。不過(guò),在有空氣存在的情況下,熔融堿能夠?qū)㈡u氧化成鎢酸鹽;若有氧化劑(如 NaNO?、NaNO?、KClO?、PbO?)參與,反應(yīng)會(huì)更加劇烈。