टंगस्टन ऑक्साइड अकार्बनिक पदार्थों के इस वर्ग में सबसे दुर्दम्य में से एक माना जाता है। धातु को चिह्नित करने के लिए, आइए धातु के गुणों का ही विश्लेषण करें।
टंगस्टन की विशेषताएं
टंगस्टन ऑक्साइड के व्यावहारिक महत्व को समझने के लिए, हम ध्यान दें कि धातु में ही विद्युत प्रतिरोध, रैखिक विस्तार का गुणांक और एक उच्च गलनांक होता है।
शुद्ध टंगस्टन में उच्च लचीलापन होता है। धातु अम्ल में तभी घुलेगी जब उसे 5000 oC के तापमान पर गर्म किया जाएगा। यह कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करता है, प्रतिक्रिया उत्पाद के रूप में टंगस्टन कार्बाइड बनाता है। परिणामी जोड़ अत्यधिक टिकाऊ होता है।
सबसे आम टंगस्टन ऑक्साइड टंगस्टन एनहाइड्राइड है। रासायनिक यौगिक का मुख्य लाभ पाउडर को धातु में कम करने की क्षमता है, जिससे उप-उत्पादों के रूप में कम ऑक्साइड बनते हैं।
धातु को उच्च घनत्व, भंगुरता और कम तापमान पर टंगस्टन ऑक्साइड बनाने की क्षमता की विशेषता है।
टंगस्टन मिश्र
वैज्ञानिक एकल-चरण प्रकार के मिश्र धातुओं की पहचान करते हैं, जिनमें शामिल हैंएक या अधिक तत्व हैं। मोलिब्डेनम के साथ टंगस्टन का सबसे प्रसिद्ध यौगिक। मिश्रधातु को मोलिब्डेनम के साथ मिलाने से टंगस्टन की तन्य शक्ति बढ़ जाती है।
एकल चरण मिश्र यौगिक हैं: टंगस्टन - ज़िरकोनियम, टंगस्टन - हेफ़नियम, टंगस्टन - नाइओबियम। रेनियम टंगस्टन को अधिकतम प्लास्टिसिटी देता है। इसका जोड़ दुर्दम्य धातु के प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करता है।
धातु प्राप्त करना
पारंपरिक तरीके से अपवर्तक टंगस्टन के मिश्र धातु प्राप्त करना असंभव है: गलनांक तक पहुंचने पर, धातु तुरंत गैसीय रूप में चली जाती है। शुद्ध धातु प्राप्त करने का मुख्य विकल्प इलेक्ट्रोलिसिस है। औद्योगिक संस्करणों में, टंगस्टन मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए पाउडर धातु विज्ञान का उपयोग किया जाता है। ऐसा करने के लिए, वैक्यूम का उपयोग करके विशेष तकनीकी स्थितियां बनाएं।
प्रकृति में होना
टंगस्टन ऑक्साइड, जिसका सूत्र WO3 है, उच्चतम यौगिक कहलाता है। यह प्रकृति में अपने शुद्ध रूप में नहीं होता है, बल्कि टंगस्टन अयस्कों का हिस्सा होता है। अपवर्तक धातु के निष्कर्षण और प्रसंस्करण की प्रक्रिया में कई चरण शामिल हैं।
उच्च टंगस्टन ऑक्साइड अयस्क द्रव्यमान से पृथक किया जाता है। इसके बाद, यौगिक को समृद्ध किया जाता है, और प्रसंस्करण के बाद, शुद्ध धातु को अलग किया जाता है।
टंगस्टन के पतले तार बनाने की प्रक्रिया में इस बात का ध्यान रखना चाहिए कि अशुद्धियाँ पूरी तरह से दूर हो जाएँ। अन्यथा, तैयार उत्पाद के विनिर्देश काफी कम हो जाएंगे।
टंगस्टन के उपयोग के क्षेत्र
टंगस्टन ऑक्साइड को कैसे पुनर्स्थापित करें? इस यौगिक के साथ बातचीत करने वाली हाइड्रोजन शुद्ध धातु प्राप्त करने में मदद करती है। यह फिलामेंट्स, एक्स-रे ट्यूब, हीटर और वैक्यूम फर्नेस स्क्रीन के निर्माण में आवश्यक है, जो उच्च तापमान पर उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
स्टील, जिसमें टंगस्टन एक मिश्र धातु तत्व है, में उच्च शक्ति गुण होते हैं। इस तरह के मिश्र धातु से बने उत्पादों का उपयोग चिकित्सा उपकरणों के निर्माण, कुओं की ड्रिलिंग के लिए प्लेटों को काटने में किया जाता है। कनेक्शन का मुख्य लाभ यांत्रिक विरूपण का प्रतिरोध है।
तैयार उत्पादों के संचालन के दौरान दरारें और चिप्स होने की संभावना कम है। सबसे लोकप्रिय स्टील ग्रेड, जिसमें टंगस्टन शामिल है, को जीत माना जाता है।
इस दुर्लभ धातु के स्क्रैप का उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले उत्प्रेरक, सभी प्रकार के पेंट, विशेष रंगद्रव्य आदि के उत्पादन के लिए किया जाता है। आधुनिक परमाणु उद्योग में, रेडियोधर्मी कचरे के लिए टंगस्टन क्रूसिबल और कंटेनरों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
आर्क वेल्डिंग में धातु की अपवर्तकता एक विशेष भूमिका निभाती है। चूंकि टंगस्टन को अपने शुद्ध रूप में एक दुर्लभ धातु माना जाता है, इसलिए इसे प्राप्त करने के लिए टंगस्टन अयस्क के संवर्धन और प्रसंस्करण की प्रक्रिया को अंजाम दिया जाता है। अपने शुद्ध रूप में, इसमें एक विशिष्ट धात्विक चमक के साथ हल्का भूरा रंग होता है। मानक टंगस्टन मिश्र, जिन्हें स्टेलाइट्स कहा जाता है, में कोबाल्ट और क्रोमियम भी शामिल हैं। ऐसे यौगिकों में मुख्य घटक कोबाल्ट है। मिश्रमैकेनिकल इंजीनियरिंग में मांग में।
टंगस्टन ऑक्साइड
टंगस्टन ऑक्साइड (6) की विशेषताएं क्या हैं, जिसका सूत्र WO3 है? धातु ऑक्सीकरण की विभिन्न डिग्री प्रदर्शित करने में सक्षम है: अधिकतम स्थिरता में धातु वैलेंस (4) और (6) के विकल्प होते हैं। WO2 प्रकार का पहला यौगिक अम्लीय ऑक्साइड से संबंधित है और इसमें निम्नलिखित विशेषताएं हैं: उच्च गलनांक और विशेष घनत्व। यह रासायनिक यौगिक पानी में लगभग अघुलनशील है, लेकिन गर्म होने पर यह अम्ल और क्षार में घुल सकता है। रासायनिक उद्योग में, यह कुछ प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में प्रयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, यौगिक WO2 का उपयोग सिरेमिक उत्पादों के उत्पादन में किया जाता है।
टंगस्टन ऑक्साइड, एक संयोजकता (6) के साथ, विशिष्ट अम्लीय गुण भी प्रदर्शित करता है। यह यौगिक क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है, लेकिन पानी में घुलने में सक्षम नहीं है। यह देखते हुए कि यौगिक का गलनांक उच्च होता है, इसका उपयोग केवल रासायनिक प्रक्रियाओं के त्वरक के रूप में किया जाता है।
निष्कर्ष
अकार्बनिक रसायन विज्ञान के दौरान, ऑक्साइड के अध्ययन, उनके गुणों के विश्लेषण और उद्योग में उनके आवेदन की ख़ासियत पर विशेष ध्यान दिया जाता है। उदाहरण के लिए, अंतिम परीक्षा में, नौवीं कक्षा के छात्रों को निम्नलिखित सामग्री के कार्य की पेशकश की जाती है: "तांबा, लोहा, टंगस्टन के ऑक्साइड के लिए सूत्र बनाएं और उनके मूल रासायनिक गुणों को भी निर्धारित करें।"
कार्य का सफलतापूर्वक सामना करने के लिए, ऑक्साइड की विशेषताओं के बारे में एक विचार होना आवश्यक है। जैसे कीद्विआधारी यौगिकों पर विचार करें जिसमें दूसरा तत्व ऑक्सीजन है। सभी ऑक्साइड को आमतौर पर तीन समूहों में वर्गीकृत किया जाता है: मूल, अम्लीय, उभयचर।
लोहा और तांबा एक द्वितीयक उपसमूह के तत्व हैं, इसलिए वे परिवर्तनशील संयोजकता प्रदर्शित करने में सक्षम हैं। कॉपर के लिए, ऑक्साइड के केवल दो प्रकार लिखे जा सकते हैं जो मूल गुणों को प्रदर्शित करते हैं - Cu2O और CuO।
लोहा रासायनिक तत्वों के मुख्य उपसमूह में स्थित नहीं होता है, इसलिए ऑक्सीकरण अवस्था +2 और +3 होती है। इन मामलों में, निम्न प्रकार के ऑक्साइड बनते हैं - FeO और Fe2O3।
ऑक्सीजन के साथ द्विआधारी यौगिकों में टंगस्टन अक्सर संयोजकता (4) और (6) प्रदर्शित करता है। इस धातु के दोनों ऑक्साइड अम्लीय गुण प्रदर्शित करते हैं, इसलिए इनका उपयोग उद्योग में रासायनिक प्रक्रिया त्वरक के रूप में किया जाता है।
सभी टंगस्टन ऑक्साइड का मुख्य उद्देश्य शुद्ध धातु को उनसे अलग करना है, जिसकी रासायनिक और धातुकर्म उद्योगों में मांग है।
