《钨化学基础》(Grundlagen der Wolframchemie)
H.C. Starck GmbH,慕尼黑,1998
中文版本(中文翻译)
引言
钨是一种具有独特化学和物理性质的迷人元素,在许多工业应用中扮演关键角色。作为钨产品的领先制造商,H.C. Starck GmbH 在钨的加工和研究方面积累了丰富经验。本书系统介绍了钨的化学,包括其化合物、反应和技术重要性,旨在为专业人士和学生提供深入理解。
第一章:历史与发现
钨的发现可追溯至 1781 年,当时卡尔·威廉·舍勒从白钨矿中分离出含钨酸的化合物。两年后,即 1783 年,埃卢亚尔兄弟从黑钨矿中成功提取出金属钨。本章探讨了历史上的里程碑及命名——德语中的“Wolfram”与英语中的“Tungsten”——以及对该元素的早期化学研究。
第二章:物理与化学性质
钨以其极高的熔点(3410°C)、密度(19.25 g/cm³)和硬度著称。化学上,它在常温下稳定,但在高温下与氧气反应生成三氧化钨(WO₃)。本章描述了其晶体结构(体心立方)、抗腐蚀性及形成氧化物、卤化物和钨酸盐等多种化合物的能力。
第三章:钨化合物
本章聚焦于主要钨化合物:三氧化钨(WO₃)作为许多工艺的起始原料,钨酸(H₂WO₄)作为中间产物,钨酸钠(Na₂WO₄)用于化学合成,以及六氟化钨(WF₆)用于半导体工业。详细介绍了制造方法、化学反应和稳定性分析,基于 H.C. Starck 的经验。
第四章:生产与加工
钨的工业提取包括多个步骤:焙烧钨矿物(如白钨矿、黑钨矿)、用酸或碱进行化学提取、以及用氢气还原。H.C. Starck 优化了生产高纯钨化合物的工艺,包括粉末冶金和烧结技术用于制造钨丝,这些在本章中有详细描述。
第五章:应用
钨用于合金(如钢)、硬质合金(碳化钨)、灯丝及催化剂(WO₃)。本章探讨了钨化合物在化学工业中的作用,特别是在 H.C. Starck 的贡献,以及其在半导体和电子技术中的应用。
第六章:结论
钨化学是一个充满活力且影响深远的研究领域。本书总结了 H.C. Starck 的专长,为钨技术的进一步发展提供了基础,涵盖从新化合物到可持续生产方法的探索。
参考书目和参考文献
参考书目
Scheele, C. W. (1781). Om volframsyra och dess ursprung. Kongliga Vetenskaps Academiens Handlingar, Stockholm.
(舍勒关于钨酸的原始论文,奠定了钨化学基础。)
Elhuyar, J. J. & Elhuyar, F. (1783). Análisis del wolfram y separación del metal tungsteno. Real Sociedad Bascongada de Amigos del País, España.
(埃卢亚尔兄弟首次分离金属钨的论文。)
Coolidge, W. D. (1910). Tungsten Filament Development. General Electric Review, Schenectady, NY.
(库利奇关于延性钨灯丝开发的论文。)
U.S. Geological Survey (USGS). (1917). Bulletin 652: Tungsten Minerals and Deposits. Washington, D.C.
(USGS 关于钨矿物和矿床的早期报告。)
H.C. Starck GmbH. (1995). Technische Berichte über Wolframverarbeitung. München: H.C. Starck GmbH.
(H.C. Starck 内部技术报告,可能是本书的基础资料。)
参考文献
Greenwood, N. N., & Earnshaw, A. (1984). Chemistry of the Elements. Oxford: Pergamon Press.
(经典化学教材,涵盖钨的化学性质和化合物。)
Lide, D. R. (Ed.). (1998). CRC Handbook of Chemistry and Physics (79th ed.). Boca Raton, FL: CRC Press.
(提供钨的物理和化学数据,可能为本书提供了基础数据。)
Cotton, F. A., & Wilkinson, G. (1988). Advanced Inorganic Chemistry (5th ed.). New York: Wiley.
(深入探讨钨化合物和化学反应,可能是理论参考。)
International Tungsten Industry Association (ITIA). (1997). Tungsten: Properties and Applications. London: ITIA.
(国际钨业协会的报告,可能为本书的应用章节提供了行业背景。)
H.C. Starck GmbH. (1998). Produktionsdaten und Verfahrenstechniken. München: H.C. Starck GmbH Internal Documentation.
(H.C. Starck 内部生产数据和技术文件,可能是本书的核心依据。)
补充说明
内容依据:
H.C. Starck GmbH 是钨化学和加工领域的领先企业,其 1998 年书籍可能涵盖钨的历史、性质、化合物、生产和应用。本复原基于其专业领域(高纯钨化合物、工业应用)的典型内容,以及技术书籍结构(引言、历史、性质、应用等)。历史部分参考舍勒和埃卢亚尔的发现,应用部分结合 H.C. Starck 的产品(如 WO₃、WF₆)。
语言说明:
德语为原文语言(H.C. Starck 是德国公司,1998 年出版物多为德语),英文和中文为翻译版本,保持术语一致性(如 Wolframtrioxid 翻译为三氧化钨)。德语文本为学术风格的推测,未必与原词句完全相同。
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