鎢(W)是過渡金屬之一,位于化學元素周期表的第6組,它的名字源自它的礦物--黑鎢礦(wolframite)。
從外觀上看,鎢是一種閃亮的金屬,密度約為20克/立方厘米,非常接近黃金的密度,這是鎢用來制造假金條的原因。對比鎢棒與鎂棒的重量可以發現,小體積的鎢棒比大體積的鎂棒更重。鎢的金屬硬度也很高,就算使用砂輪也磨不碎,此外,鎢的拉伸強度也是最高的。
然而,這些還不算鎢的主要特征。鎢是地球上熔點最高的金屬元素,你需要高達到3422攝氏度的極高溫度才能去融化一塊鎢,這也是鎢被用作白熾燈泡燈絲的原因。然而,如果用電流通過薄鎢絲,它可能會過熱然后斷裂,這是由于鎢在空氣中高溫氧化,此外,用氣體燃燒器煅燒后的鎢棒,可以獲得美麗的彩色烙印,這是由鎢金屬表面上氧化膜地不同厚度引起的。所以,在燈泡內所有的氧氣會被抽出來,并在減壓下被氮氣和氬氣代替,使得鎢燈絲可以長時間發光。
另一個有趣的現象是,詳細拍攝燈絲時,可以發現更強的舊燈泡和不強的現代燈泡的分別,在舊的燈泡中,燈絲被造成簡單的螺旋狀,但現代的燈泡是雙螺旋,這令細絲變薄,使得鎢絲產生更多不均勻厚度的部分,更容易導致燈泡發生故障。
從化學的角度上看,鎢是相當穩定的,它不會被鹽酸或者硫酸溶解,其中,最穩定的是六價鎢化合物。例如,鎢酸鈉在有機合成中能作為環氧化催化劑,在顏料的制造上,鎢酸鈉可溶于水,但若用30%的乙酸代替水,可以獲得顏色強烈的鎢藍顏料。而在試管中加入鎂,鎂會與乙酸反應,釋放氬,又將鎢從六價態回收到三氧化鎢與其他氧化物的混合物,這種反應所形成的氧化物顆粒尺寸很小,使其形成明亮的藍色或者藍綠色膠體溶液,顏色深淺主要取決于環境的酸度。
現今,鎢的用途十分廣泛,如用作鹵素燈的燈絲,氬弧焊的耐火電極,以及成為一些軍事炮彈中的彈芯。碳化鎢是最常見的鎢化合物,又名Pobedit,但這名字主要用在俄羅斯,英譯則為“必勝”之意。由于硬度高,它主要用作加工金屬或石頭的刀具,高質量和高硬度的鋼幾乎全是由鎢組成。
以上就是金屬鎢的特征,幾乎在每個房間里都可以找到。
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