钨–地球上熔点最高的金属元素

钨(W)是过渡金属之一,位于化学元素周期表的第6组,它的名字源自它的矿物--黑钨矿(wolframite)。

从外观上看,钨是一种闪亮的金属,密度约为20克/立方厘米,非常接近黄金的密度,这是钨用来制造假金条的原因。对比钨棒与镁棒的重量可以发现,小体积的钨棒比大体积的镁棒更重。钨的金属硬度也很高,就算使用砂轮也磨不碎,此外,钨的拉伸强度也是最高的。

然而,这些还不算钨的主要特征。钨是地球上熔点最高的金属元素,你需要高达到3422摄氏度的极高温度才能去融化一块钨,这也是钨被用作白炽灯泡灯丝的原因。然而,如果用电流通过薄钨丝,它可能会过热然后断裂,这是由于钨在空气中高温氧化,此外,用气体燃烧器煅烧后的钨棒,可以获得美丽的彩色烙印,这是由钨金属表面上氧化膜地不同厚度引起的。所以,在灯泡内所有的氧气会被抽出来,并在减压下被氮气和氩气代替,使得钨灯丝可以长时间发光。

另一个有趣的现象是,详细拍摄灯丝时,可以发现更强的旧灯泡和不强的现代灯泡的分别,在旧的灯泡中,灯丝被造成简单的螺旋状,但现代的灯泡是双螺旋,这令细丝变薄,使得钨丝产生更多不均匀厚度的部分,更容易导致灯泡发生故障。

从化学的角度上看,钨是相当稳定的,它不会被盐酸或者硫酸溶解,其中,最稳定的是六价钨化合物。例如,钨酸钠在有机合成中能作为环氧化催化剂,在颜料的制造上,钨酸钠可溶于水,但若用30%的乙酸代替水,可以获得颜色强烈的钨蓝颜料。而在试管中加入镁,镁会与乙酸反应,释放氩,又将钨从六价态回收到三氧化钨与其他氧化物的混合物,这种反应所形成的氧化物颗粒尺寸很小,使其形成明亮的蓝色或者蓝绿色胶体溶液,颜色深浅主要取决于环境的酸度。

现今,钨的用途十分广泛,如用作卤素灯的灯丝,氩弧焊的耐火电极,以及成为一些军事炮弹中的弹芯。碳化钨是最常见的钨化合物,又名Pobedit,但这名字主要用在俄罗斯,英译则为“必胜”之意。由于硬度高,它主要用作加工金属或石头的刀具,高质量和高硬度的钢几乎全是由钨组成。

以上就是金属钨的特征,几乎在每个房间里都可以找到。

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