化学题12
甲酸
英文名:methanoic acid;formic acid
别称:蚁酸(formic acid)
分子式:HCOOH
分子量:46.03
O
‖
分子结构:H—C—O—H
第三部分:危险性概述 -
危险性类别:
侵入途径:
健康危害:主要引起皮肤、粘膜的刺激症状。接触后可引起结膜炎、眼睑水肿、鼻炎、支气管炎,重者可引起急性化学性肺炎。浓甲酸口服后可腐蚀口腔及消化道粘膜,引起呕吐、腹泻及胃肠出血,甚至因急性肾功能衰竭或呼吸功能衰竭而致死。皮肤接触可引起炎症和溃疡。偶有过敏反应。
环境危害: 对环境有危害,对水体可造成污染。
燃爆危险: 本品可燃,具强腐蚀性、刺激性,可致人体灼伤。
第四部分:急救措施 -
皮肤接触: 立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触: 立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入: 用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
第五部分:消防措施 -
危险特性: 可燃。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂接触可发生化学反应。具有较强的腐蚀性。
有害燃烧产物: 一氧化碳。
灭火方法: 消防人员须穿全身防护服、佩戴氧气呼吸器灭火。用水保持火场容器冷却,并用水喷淋保护去堵漏的人员。灭火剂:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。
第六部分:泄漏应急处理 -
应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以将地面洒上苏打灰,然后用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。喷雾状水冷却和稀释蒸汽。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
第七部分:操作处置与储存 -
操作注意事项:密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、碱类、活性金属粉末接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃,相对湿度不超过85%。保持容器密封。应与氧化剂、碱类、活性金属粉末分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
第八部分:接触控制/个体防护 -
职业接触限值
中国MAC(mg/m3): 未制定标准
前苏联MAC(mg/m3): 1
TLVTN: OSHA 5ppm,9.4mg/m3ACGIH 5ppm,9.4mg/m3
TLVWN: ACGIH 10ppm,19mg/m3
监测方法: 气相色谱法
工程控制: 生产过程密闭,加强通风。提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护: 可能接触其蒸气时,必须佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)或自吸式长管面具。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴空气呼吸器。
眼睛防护: 呼吸系统防护中已作防护。
身体防护: 穿橡胶耐酸碱服。
手防护: 戴橡胶耐酸碱手套。
其他防护: 工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
第九部分:理化特性 -
主要成分: 含量:一级≥90.0%二级≥85.0%。
质量标准:GB/T2093-93
指标名称 合格品 优等品
甲酸含量% ≥85 ≥90
乙酸 <0.6 <0.4
色度(铂-钴)号 ≤10 ≤10
稀释试验(酸+水=1+3) 清晰 清晰
氯化物(以CL计)% ≤0.005 ≤0.003
硫酸盐(以SO42计)% ≤0.002 0.001
铁(以Fe计)% ≤0.0005 ≤0.0001
外观与性状: 无色透明发烟液体,有强烈刺激性酸味。
pH:
熔点(℃): 8.2
沸点(℃): 100.8
相对密度(水=1): 1.23
相对蒸气密度(空气=1): 1.59
饱和蒸气压(kPa): 5.33(24℃)
燃烧热(kJ/mol): 254.4
临界温度(℃): 306.8
临界压力(MPa): 8.63
辛醇/水分配系数的对数值: -0.54
闪点(℃): 68.9(O.C)
引燃温度(℃): 410
爆炸上限%(V/V): 57.0
爆炸下限%(V/V): 18.0
溶解性: 与水混溶,不溶于烃类,可混溶于醇。
主要用途:
1. 用于制化学药品、橡胶凝固剂及纺织、印染、电镀等。甲酸是有机化工基础原料之一,广泛用于农药、皮革、医药、橡胶、印染及化工原料等行业。在医药工业上,可做局部刺激药、收敛剂及泡膏,也是生产安乃近、甲硝唑、咖啡因、氨基比林、冰片、维生素B1等重要原料;在农药工业中,甲酸可制取高效低毒农药杀虫醚,粉锈宁、多效唑,皮革工业可以制造皮革的鞣制剂、脱灰剂和中和剂,化学工业用于生产甲酸氨、二甲苯甲酰氨、各种甲酸盐、防老剂等。
2. 制取CO
化学式: HCOOH(加热)=CO+H2O
其它理化性质:
第十部分:稳定性和反应活性 -
稳定性:
禁配物: 强氧化剂、强碱、活性金属粉末。
避免接触的条件:
聚合危害:
分解产物:
第十一部分:毒理学资料 -
急性毒性: LD50:1100 mg/kg(大鼠经口)
LC50:15000 mg/m3,15分钟(大鼠吸入)
亚急性和慢性毒性:
刺激性: 家兔经眼: 122mg,重度刺激。家兔经皮开放性刺激试验: 610mg,轻度刺激。
第十二部分:生态学资料 -
其它有害作用: 该物质对环境有危害,应特别注意对水体的污染。
第十三部分:废弃处置 -
废弃处置方法: 用焚烧法处置。
CAS No.: 64-18-6
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当出国旅游的人们把手提包放进机场安检口的扫描设备中;当人们在医院就诊时需要拍摄胸部的CT造影,他们或许不知道闪烁晶体正在为人类的安全和健康默默地做出贡献。事实上,近年来在高能物理和空间研究、医学成像、以及迅猛发展的工业检测和安全检查等众多高技术装备中正在愈来愈多地出现闪烁晶体的身影。总之,闪烁晶体与我们愈走愈近了!
闪烁晶体是指一大类在放射线或原子核粒子作用下发生闪光现象的晶体材料。早在上世纪初,Crooks就利用ZnS闪烁体制成α粒子探测器,它曾在卢瑟福提出原子模型的著名实验中发挥了重要的作用。由此可见闪烁晶体的发展已经度过了一个世纪的漫长岁月。在早期,曾使用玻璃、塑料乃至液体闪烁材料。而如今,无机闪烁晶体具有密度高、稳定和性能优良等显著特点,从而成为闪烁材料的发展主体,如碘化铯、锗酸铋(BGO)、钨酸铅等等。但是闪烁晶体作为一种功能材料获得大量应用则是20世纪六十年代以后的事。当时在世界范围内陆续兴建的大型粒子加速器促成了闪烁晶体的大量应用(图1,图2)。而在七十年代初,X射线断层扫描相机(XCT)和正电子断层扫描相机(PET)的出现及其快速普及,更使闪烁晶体成为当今人工晶体材料领域中少数几种有重大经济效益的主流晶体之一。
PET相机是将能发射正电子的同位素药物(示踪剂)注入人体,以闪烁晶体为探测元件,获取示踪剂在人体内的三维分布及其随时间变化的信息。它是目前各类医学成像设备中技术水平最高、应用价值最大的设备(图3)。它的最大优势是能定量地评价人体组织的生理、生化功能,从而在分子水平上进行代谢功能研究和疾病的早期诊断如肿瘤、神经性疾病等。此外,它还是国际上公认的研究脑功能、心血管活动的重要工具(图4)。从技术上讲,PET对闪烁晶体要求很高,数量大,而且随着产品的升级换代有很大的发展空间。因此,医用闪烁晶体已经成为当前国际上十分热门的课题,一些世界级大公司、大机构纷纷斥巨资进行研究。
综上所述,闪烁晶体的发展正处于一个新的上升时期,这就给我国闪烁晶体的发展提供了一个极好的机遇。闪烁晶体是我国的优势发展领域,近二十年来国内有关单位积极合作,参与国际竞争,“中国造”的闪烁晶体源源不断地送往多项国际工程,如欧洲核子物理中心(CERN)正负电子对撞机中的BGO晶体,日本Belle实验和美国Bahar实验中的CsI(Tl)晶体等。而中科院上海硅酸盐所向美国GE公司出口的PET晶体(BGO)已连续几年达到1亿元以上的销售额,为我国赢得了良好的国际声誉,并获得巨大的经济效益。但是,我们也应清醒地看到,我国的闪烁晶体研究,特别在新材料探索方面与国际水平仍有相当大的距离。以新一代PET用闪烁晶体开发为例,美国主要发展硅酸镥(Ce:LSO),而欧洲则全力开发铝酸镥(Ce:LuAP),而且他们对这些新材料的PET应用申请了一系列专利,这就对我国今后生产的此类晶体进入欧美市场设置了专利壁垒。显然,面对激烈的国际竞争,加强原创性研究能力,已经成为我国闪烁晶体发展的当务之急!
最近,国内有关部门对我国闪烁晶体的重要性和发展方向正逐渐取得共识,在十五期间启动的一些大型国家项目如“863”、“国家自然科学基金”等,不约而同地把无机闪烁晶体列入重点发展项目。可以相信,在不久的将来,“神奇的闪烁晶体”一定会放射出更眩目的光芒!
XCT
计算机辅助的X射线断层扫描(CT)相对于传统的X光照相术来说是一种进步。它从多角度进行X光透视,并利用电脑形成图像。但CT扫描仅能显示大脑的大致解剖图形,不能显示软组织的细节,也不能记录大脑活动。
NMR
脑磁波扫描仪(MEG)利用非常灵敏的、由液氦冷却的感应器,可以感应到活跃神经系统所产生的微弱磁场。这种技术可以为大脑不断变化的神经活动模式提供最佳的瞬间记录图片,但只能大致指示出真正的活动区域。
PET
正电子发射层析成像(PET)需要把发射性示踪剂注射到血管中。通过观察脑细胞对示踪剂的消耗情况,就可以得出大脑各区域分别参与何种思维活动的图示。
后记: 当本文完成时,突然爆发的“非典”疫情正肆虐中国大地,人们奋起抗击。相信在这一场人类与SARS病毒的艰巨战斗中,PET相机将会作出它重要的贡献,如致病机理和新药研究等等。
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找了好久的
中文名称: 钨酸铯
英文名称: cesium tungstate
英文别名: Cesium tungsten oxide (Cs2WO4)Cesium tungstateDicesium tungsten tetraoxidedicesiumoxygen(-2) aniontungstendicaesium dioxido(dioxo)tungsten
CAS号: 13587-19-4
EINECS号: 237-019-0
分子式: Cs2O4W
分子量: 513.6485
InChI: InChI=1/2Cs.4O.W/q2*+12*-1/r2Cs.O4W/c1-5(2,3)4/q2*+1-2
熔点: 350℃
编辑 锁定
无色结晶或白色结晶性粉末。在干燥空气中风化,100℃时失去结晶水。溶于水,不溶于乙醇。相对密度 3.23~ 3.25。熔点 698℃(无水品)。
中文名
钨酸钠
英文名
Sodium Tungstate Dihydrate
化学式
Na2WO4·2H2O
分子量
329.86
CAS登录号
10213-10-2
熔点
698℃
水溶性
微碱性
密度
3.23~ 3.25
外观
无色结晶或白色结晶性粉末
应用
用于制造金属钨、钨酸、钨酸盐等 。
危险性描述
避免接触皮肤和眼睛。保持容器密闭。避免食入和吸入。
目录
1 基本信息
2 理化性质
3 制备原理
4 含量测定
5 用途
6 安全说明
7 储运特性
钨酸钠基本信息
编辑
中文名称:钨酸钠[1]
英文名称:Sodium Tungstate Dihydrate
化学式:Na2WO4·2H2O
CAS:10213-10-2
分子量:329.86
钨酸钠理化性质
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钨酸钠晶体粉末
钨酸钠为无色结晶或白色斜方结晶,具有光泽的片状结晶或结晶粉末,钨酸钠溶于水,水溶液呈微碱性,不溶于乙醇, 微溶于氨。在空中风化。加热到100℃失去结晶水而成无水物。与强酸(氢氟酸除外)反应生成不溶于水的黄色钨酸, 与磷酸或磷酸盐反应生成磷钨杂多酸络合物, 与酒石酸、柠檬酸、草酸等有机酸反应生成相应有机酸络合物。
等级
WO3 (%,min)
杂质(%,max )
水不溶物
Mo
As
Al
Fe
Si
高纯级
69
0.02
0.01
0.025
0.005
0.04
0.01%
max
普通级
I
68
0.02
0.015
0.025
0.04
II
68
0.05
0.015
钨酸钠制备原理
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三氧化钨与氢氧化钠反应,或采用钨精矿与氢氧化钠压煮,,生成钨酸钠溶液,经精制、过滤、离子交换等工艺,分离杂质成分,再经蒸发结晶得钨酸钠产品。
钨酸钠含量测定
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钨酸钠中三氧化钨(WO3)含量的测定(辛可宁重量法)
1.方法提要:在pH值3.00~4.4的热溶液中,用盐酸辛可宁沉淀钨酸,而与杂质分离,灼烧后即为三氧化钨,称重、比色。
2.试剂:甲基紫指示剂0.1%、盐酸(1+1)、辛可宁盐酸溶液10%(以1+1盐酸配制)、辛可宁盐酸洗液0.2%、固体NaOH、广泛试纸。
3.操作步骤:称取试样0.5克于250ml烧杯中,用少许水溶解,加入60~80℃热水100ml,0.1%甲基橙指剂2滴(若指示剂褐再补加)用盐酸(1+1)中和至红色,在不断搅拌下加入10%辛可宁10ml,继续搅拌使沉淀凝骤,上层液较清则静置,待沉淀下沉以后,用快速定量滤纸过滤,滤液承接于250ml容量瓶中,沉淀用0.2%辛可宁洗液洗涤五次以上,洗净后沉淀同滤纸一起转入瓷坩埚中,于电炉上烘干炭化,再于750~800℃马福炉中炭化灼烧30~45分钟,冷却,称重。滤液按单宁,甲基紫比色法进行。
4.分析结果的计算:WO3(%)=(W/G)×100+C。式中:W——三氧化钨重量(克)、G——称取试样重量(克)、C——滤液中测得WO3含量。
5.注意事项:
①沉淀必须洗净钠离子,否则烧灼物发黑,结果偏高。
②指示剂可用0.1%的甲基橙,此时滤液方可按硫氰酸盐比色法进行。
方法如下:将容量瓶中的滤液倒回原盛试样的烧杯中,往烧杯中加固体NaOH,加至滤液的PH>12,再把滤液倒回25Oml的容量瓶中,稀释至刻度,干过滤,以下按硫氰酸盐吸光光度法进行。
一、合金领域
钢铁
钨由于硬度很高,密度很大,因能显著提高钢的强度、硬度和耐磨性,是一种重要的合金元素,被广泛应用于各种钢材的生产中,常见的含钨钢材有高速钢、钨钢以及钨钴磁钢等,它们主要用来制造各种工具,如钻头、铣刀、阴模和阳模等。
碳化钨基硬质合金
碳化钨具有高耐磨性和难熔性,且硬度接近金刚石,因而常用于硬质合金的生产中。碳化钨基硬质合金大体上可分为碳化钨-钴、碳化钨-碳化钛-钴、碳化钨-碳化钛-碳化钽(铌)-钴及钢结硬质合金等四类,它们主要用于制造切削工具、矿山工具和拉丝模等。
耐磨合金
钨钨是熔点最高(一般高于1650℃)的难熔金属,具有较高的硬度,所以常用来制造热强和耐磨合金,例如钨和铬、钴、碳的合金常用来生产诸如航空发动机的活门、涡轮机叶轮等耐磨零件,而钨和其它难熔金属(如钽、铌、钼、铼)的合金常用来生产诸如火箭的喷管、发动机等高热强度的零件。
高比重合金
钨由于具有密度高和硬度高的特点,而成为了制造高比重合金的理想材料。按组成特性及用途的不同,这些高比重合金可分为W-Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Co、W-WC-Cu、W-Ag等系列,它们因有比重大、强度高、导热系数大、导电性能良好、加工性能优越等特点,常被用来制造装甲、散热片、闸刀开关、断路器等触头材料。
二、电子领域
钨的可塑性强、蒸发速度小、熔点高、电子发射能力强,因而被广泛应用于电子和电源工业。例如钨丝的发光率高,使用寿命长,而常用来制造各种灯泡灯丝,如白炽灯、碘钨灯等。此外,钨丝还可以用于制造电子振荡管的直热阴极和栅极以及各种电子仪器中的阴极加热器。
三、化工领域
钨的化合物常用来生产某些类型的油漆、颜料、油墨、润滑剂和催化剂等。如钨酸钠常用于金属钨、钨酸和钨酸盐的制造以及染料、颜料、油墨、电镀等方面;钨酸在纺织工业中常用作媒染剂与染料,在化学工业中用作制取高辛烷汽油的催化剂;二硫化钨常在有机合成中使用,如在合成汽油的制取中用作固体的润滑剂和催化剂;青铜色的氧化钨被用在绘画中。
四、医疗领域
钨由于硬度和密度都很高,而使得钨合金非常适合应用于X射线以及辐射防护等医学领域。常见的钨合金医用产品有X射线阳极,防散射板,放射性容器和注射器屏蔽容器等。
五、军事领域
钨产品由于具有无毒环保的性能,已被用来替代以往的铅和贫铀材料来制造子弹弹头,以减少军事材料对生态环境的污染。另外,钨由于硬度较强和耐高温性能较好的特点,而能使所制备的军用产品的作战性能更为优越。在军事运用的钨产品主要有:钨合金子弹,动能穿甲弹。
钨除了能应用于上面的几个领域外,还可应用在航天、航海、原子能、船舶、汽车工业等领域。
英文名:tungstophosphoric acid
分子量:2880.3
在一定的焙烧温度下可能生产钨的氧化物。
钨是稀有金属,也是重要的战略物资,在古代被称为“重石”。1783年被西班牙人德普尔亚命名。钨在地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属,熔点极高,硬度很大。
2、性质
[编辑本段]
钨是稀有高熔点金属,属于元素周期表中第六周期(第二长周期)的VIB族。钨是一种银白色金属,外形似钢。钨的熔点高,蒸气压很低,蒸发速度也较小。钨的化学性质很稳定,常温时不跟空气和水反应,不溶于盐酸、硫酸、硝酸和碱溶液。溶于王水以及硝酸和氢氟酸的混合液。高温下能与氯、溴、碘、碳、氮、硫等化合,但不与氢化合。
钨的主要物理性质如下:
元素符号: W
原子序数: 74
稳定同位素及其所占百分比: 180(0.14);182(26.41); 183(14.40);184(30.64);186(28.41)
原子体积:(立方厘米/摩尔) 9.53
相对原子质量: 183.85
元素在太阳中的含量:(ppm) 0.004%
元素在海水中的含量:(ppm) 0.000092%
自由原子的电子层结构: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d46S2
原子体积: 9.53 cm3/mol
原子半径: 137皮米
外围电子排布: 5d46s2
声音在其中的传播速率:(m/S) 4620
氧化态: Main W-4, W-2, W-1, W0, W+2, W+3, W+4, W+5, W+6
电离能 (kJ /mol): M - M+ 770 M+ - M2+ 1700 M2+ - M3+ 2300 M3+ - M4+ 3400 M4+ - M5+ 4600 M5+ - M6+ 5900
第一电离能: 775kJ/mol。
电负性: 1.7。
密度: 19.35克/每立方厘米。
晶体结构及晶格常数:
α-W:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。β-W:立方晶格 a=5.046 nm(630℃以下稳定)
晶胞参数:
a = 316.52 pm
b = 316.52 pm
c = 316.52 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
熔点: 3410±20℃
沸点: 5927℃
莫氏硬度: 7.5
熔化潜热: 40.13±6.67kJ/mol
升华热: 847.8 kJ/mol(25℃)
蒸发热: 823.85±20.9kJ/mol(沸点)
电阻温度系数: 0.00482 I/℃
电子逸出功: 4.55 eV
热中子俘获面: 19.2 b
弹性模量: 35000—38000 MPa(丝材)
扭力模量: ~36000Mpa
体积模量: 3.108×1011-1.579×107t+0.344×103t2 Pa
剪切模量: 4.103×1011-3.489×107t+7.55×103t2 Pa
压缩性: 2.910-7 cm/kg
钨有两种变型,α和β。在标准温度和常压下,α型是稳定的体心立方结构。β型钨只有在有氧存在的条件下才能出现。它在630℃以下是稳定的,在630℃以上又转化为α钨,并且这一过程是不可逆的。
同位素:
同位素符号 自然丰度半衰期 衰变类型衰变释放能量 衰变产物
180W0.12%1.8E18年 α 2.516MeV 176Hf
181W 人工合成121.2天 ε电子捕获 0.188Mev 181Ta
182W 26.50%稳定元素,不发生衰变。108个中子
183W14.31%稳定元素,不发生衰变。109个中子
184W 30.64%稳定元素,不发生衰变。 110个中子
185W 人工合成 75.1天 β 0.433MeV 185Re
186W 28.43%稳定元素,不发生衰变。112个中子
注:Mev是兆电子伏特的缩写
3、种类
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主要的钨矿有十几种,我国主要有两种;黑钨矿(钨锰铁矿)和白钨矿(钨酸钙矿)。
1.黑钨矿(FeMn)WO4。颜色有暗灰色、淡红褐、淡褐黑、发褐及铁褐等颜色。半金属光泽、金属光泽及树脂光泽。通常为叶片状、弯曲片状、粒状和致密状;也有的呈厚板状、尖柱状等单斜晶系晶体,常与白色石英一起以脉络的形式充填在花岗岩及其附近的岩石裂缝中。硬度5-5.5,比重7.1-7.5。参差状断口。性脆,有弱磁性。黑钨矿是炼钨和制造钨酸盐类的主要原料。
2.白钨矿MnWO4。颜色为灰白色,也有黄褐、绿和淡红色等。油脂光泽。它属正方晶系,形成双锥状的假八面体或板状晶体,晶面有时可见斜条纹,其中插生双晶者较为常见。也有的晶体呈皮壳状、肾状、粒状和致密块状。硬度4.5-5;比重5.9-6.2。性脆,贝壳状或参差状断口。受荧光灯照射时,白钨矿可发出美丽的浅蓝色荧光。白钨矿产于我国江西大庚、湖南大顺窿、云南文山等地。多成砂矿,可用淘重砂法淘洗得到白钨矿。
4、用途
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目前世界上开采出的钨矿,80%用于优质钢的冶炼,15%用于生产硬质钢,5%其他用于其他用途。钨可以制造枪械、火箭推进器的喷嘴、切削金属,是一种用途较广的金属。
18世纪50年代,化学家曾发现钨对钢性质的影响。然而,钨钢开始生产和广泛应用是在19世纪末和20世纪初。
1900年在巴黎世界博览会上,首次展出了高速钢。因此,钨的提取工业从此得到了迅猛发展。这种钢的出现标志了金属切割加工领域的重大技术进步。钨成为最重要的合金元素。
1900年,俄国发明家А.Н.Ладыгин首先建议在照明灯泡中应用钨。在1909年Кулидж制定基于粉末冶金法,采用压力加工的工艺方法之后,钨才有可能在电真空技术中得到广泛的应用。
1927——1928年采用以碳化钨为主成分研制出硬质合金,这是钨的工业发展史中的一个重要阶段。这些合金各方面的性质都超过了最好的工具钢,在现代技术中得到了广泛的使用。
钨以纯金属状态和以合金系状态广泛应用于现代技术中,合金系状态中最主要的是合金钢、以碳化钨为基的硬质合金、耐磨合金和强热合金。钨主要分别应用于以下工业领域:
一、钢铁工业:
钨大部分用于生产特种钢。广泛采用的高速钢含有9%——24%的钨、3.8%——4.6%的铬、1%——5%的钒、4%——7%钴、0.7%——1.5%碳。高速钢的特点是在空气中有高的强化回火温度(700——800℃)下,能自动淬火,因此,直到600—650℃它还保持高的硬度和耐磨性。合金工具钢中的钨钢含有0.8%——1.2%的钨;铬钨硅钢含有2%——2.7%的钨;铬钨钢中含有2%——9%的钨;铬钨锰钢中含有0.5%——1.6%的钨。含钨的钢用于制造各种工具:如钻头、铣刀、拉丝模、阴模和阳模,气支工具等零件。钨磁钢是含有5.2%——6.2%的钨、0.68%——0.78%碳、0.3%——0.5%铬的永磁体钢。钨钴磁钢含有11.5%——14.5%的钨、5.5%——6.5%钼、11.5%——12.5%钴的硬磁材料。它们具有高的磁化强度和矫顽磁力。
碳化钨基硬质合金:
钨的碳化物具有高的硬度、耐磨性和难熔性。这些合金含有85%——95%的碳化钨和5%——14%的钴,钴是作为粘结剂金属,它使合金具有必要的强度。主要用于加工钢的某些合金中,还含有钛、钽和铌的碳化物。所有这些合金都是用粉末冶金法制造的。当加热到1000——1100℃时,它们仍具有高的硬度和耐磨性。硬质合金刀具的切削速度远远地超过了最好的工具钢刀具的切削速度。硬质合金主要用于切削工具、矿山工具和拉丝模等。西安元英粉末合金材料有限公司
热强和耐磨合金:
作为最难熔的金属钨是许多热强合金的成分,如3%——15%的钨、25%——35%的铬、45%——65%的钴、0.5%——0.75%的碳组成的合金,主要用于强烈耐磨的零件,例如航空发动机的活门、压模热切刀的工作部件、涡轮机叶轮、挖掘设备、犁头的表面涂层。
在航空火箭技术中,以及要求机器零件,发动机和一些仪器的高热强度的其它部门中,钨和其它给熔金属(如钽、铌、钼、铼)的合金用作热强材料。
触头材料和高比重合金:
用粉末冶金方法制造的钨-铜合金(10%——40%的铜)和钨-银合金,兼有铜和银的良好的导电性、导热性和钨的耐磨性。因此,它成为制造闸刀开关、断路器、点焊电极等的工作部件非常的效的触头材料。成分为90%——95%的钨、1%——6%的镍、1%——4%的铜的高比重合金,以及用铁代铜(—5%)的合金,用于制造陀螺仪的转子、飞机、控制舵的平衡锤、放射性同位素的放射护罩和料筐等。
电真空照明材料:
钨以钨丝、钨带和各种锻造元件用于电子管生产、无线电电子学和X射线技术中。钨是白织灯丝和螺旋丝的最好材料。高的工作温度(2200——2500℃)保证高的发光效率,而小的蒸发速度保证丝的寿命长。钨丝用于制造电子振荡管的直热阴极和栅极,高压整流器的阴极和和各种电子仪器中旁热阴极加热器。用钨做X光管和气体放电管的对阴极和阴极,以及无线电设备的触头和原子氢焊枪电极。钨丝和钨棒作为高温炉(3000℃)的加热器。钨加热器在氢气气体、惰性气体或真空中工作。
钨的化合物:
钨酸钠用于生产某些类型的漆和颜料,以及纺织工业中用于布疋加重和与硫酸铵和磷酸铵混合来制造耐火布疋和防水布疋。还用于金属钨、钨酸及钨酸盐的制造以及染料、颜料、油墨、电镀等方面。也用作催化剂等。钨酸在纺织工业中是媒染剂与染料和在化学工业中用作制取高辛烷汽油的催化剂。二硫化钨在有机合成中,如在合成汽油的制取中用作固体的润滑剂和催化剂。处理钨矿石的时候可得到得三氧化钨,再用氢还原三氧化钨制得钨粉,广泛用于钨材及钨冶金材原料。
5、钨资源分布
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我国是产钨大国,钨资源储量520万吨,为国外30个产钨国家总储量(130万吨)的3倍多,产量及出口量均居世界第一。湖南、江西、河南三省的钨资源储量居全国的前三位,其中湖南、江西两省的钨资源储量占全国的55.48%。湖南以白钨为主,江西以黑钨为主,其黑钨资源占全国黑钨资源总量的42.40%。
我国的钨矿大体上分布于我国南岭山地两侧的广东东部沿海一带,尤其是以江西的南部为最多,储量约占全世界的二分之一以上。此外,江西的大余、湖南的汝城、资兴、荼陵等地;以及广西和云南等省也都产有钨矿。
国外钨矿的主要产地是加拿大和美国。
磷酸的性质
一 物理性质
纯净的磷酸是无色晶体,熔点42.3摄氏度,高沸点酸,可与水以任意比互溶。
市售磷酸试剂是粘稠的、不挥发的浓溶液,磷酸含量83-98%。
二 化学性质
磷酸是三元中强酸,分三步电离,不易挥发,不易分解,不属于氧化性酸。具有酸的通性
(1)与碱反应
NaOH+H3PO4=NaH2PO4+H2O
2NaOH+H3PO4=Na2HPO4+2H2O
3NaOH+H3PO4=Na3PO4+3H2O
(2)与某些盐反应
NaBr+H3PO4(浓) NaH2PO4+HBr↑
NaI+H3PO4(浓) NaH2PO4+HI↑
原理:难挥发性酸制挥发性酸
三磷酸盐
磷酸盐有三类:正盐(含PO43-)、磷酸一氢盐(含HPO42-)、磷酸二氢盐(含H2PO4-)。三类盐之间的转化关系为
1、溶解性规律
正盐和一氢盐:除钾、钠、铵等少数盐外,其余都难溶于水,但能溶于强酸。
二氢盐:都易溶于水。
2、相互转化
a) 往澄清石灰水中逐滴滴加H3PO4,边滴边振荡。
现象:开始有白色沉淀生成,而后逐渐溶解。
反应方程式:
3Ca(OH)2+2H3PO4=Ca3(PO4)2↓+6H2O
Ca3(PO4)2+H3PO4=3CaHPO4
CaHPO4+H3PO4=Ca(H2PO4)2
b) 往磷酸溶液中逐滴滴加澄清石灰水,边滴加振荡。
现象:开始无现象,当澄清石灰水滴到一定量时,有白色沉淀生成。
反应方程式:
Ca(OH)2+2H3PO4=Ca(H2PO4)2+2H2O
Ca(H2PO4)2+Ca(OH)2=2CaHPO4↓
2CaHPO4+Ca(OH)2=Ca3(PO4)2+2H2O
3、离子共存的问题
(1)H2PO4-、HPO42-、PO43-与H+不能共存
(2)H2PO4-、HPO42-与OH-不能共存
(3)H2PO4-与PO43-不能共存
H2PO4-+PO43-=2HPO42-
(4)H2PO4-与HPO42-、HPO42-与PO43-可共存
四 磷酸的工业制法
工业上常用浓硫酸跟磷酸钙反应制取磷酸,滤去微溶于水的硫酸钙沉淀,所得滤液就是磷酸溶液。
五 PO43-的检验
若在待测液中滴加AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,再滴入稀HNO3,黄色沉淀溶解,则可证明原溶液中含有PO43-。
若待测液呈酸性,则应先在待测液中滴氨水至中性,再滴加AgNO3溶液和稀HNO3。
六 健康危害
蒸气或雾对眼、鼻、喉有刺激性。口服液体可引起恶心、呕吐、腹痛、血便或体克。皮肤或眼接触可致灼伤。慢性影响:鼻粘膜萎缩、鼻中隔穿孔。长期反复皮肤接触,可引起皮肤刺激。
工业磷酸
分子式:H3PO4
分子量:97.99
酸性:中强酸
规 格:工业用(85%、80%、75%):符合GB2091-2003;客户要求
包 装:20L塑桶;200L塑桶;客户要求
用 途:金属表面处理剂,磷酸盐原料制品,有机反应催化剂,耐火材料添加剂,活性碳处理剂等
技术要求
1. 外观:无色透明或略带浅黄色、稠状液体
2. 工业磷酸应符合下表要求(GB2091-2003)
项目 指标
85% 75%
优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品
色度/黑曾≤ 20 30 40 20 30 40
磷酸(H3PO4)质量分数,% ≥ 85.0 85.0 85.0 75.0 75.0 75.0
氯化物(Cl)质量分数,%≤ 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005
硫酸盐(SO4)质量分数,% ≤ 0.003 0.005 0.01 0.003 0.005 0.01
铁(Fe)质量分数,% ≤ 0.002 0.002 0.005 0.002 0.002 0.005
砷(As)质量分数,% ≤ 0.0001 0.005 0.01 0.0001 0.005 0.01
重金属(以Pb计) 质量分数,% ≤ 0.001 0.001 0.05 0.001 0.001 0.05
食品添加剂磷酸
分子式:H3PO4
分子量:97.99
规 格:食品添加剂(85%、80%、75%):符合GB3149-92;客户要求
包 装:20L塑桶;200L塑桶;客户要求
用 途:用作食品饮料中的澄清剂,酸味剂,酵母的营养剂,制备食品级磷酸盐
技术要求
1. 外观:无色透明或略带浅色稠状液体
2. 食品添加剂磷酸应符合下表要求(GB3149-92)
项目 指标
色度/黑曾 ≤ 20.0
磷酸(H3PO4)含量,% ≥ 85.0
砷(As)含量,%≤ 0.0001
氟化物(以F计)含量,% ≤ 0.001
重金属(以Pb计)含量,% ≤ 0.001
氯化物(以Cl计)含量,% ≤ 0.0005
硫酸盐(以SO4计)含量,% ≤ 0.005
易氧化物(以H3PO3计)含量,% ≤ 0.012
CAS No.: 7664-38-2
EINECS 登录号:231-633-2