טונגסטן - יסוד כימי, מספר אטומישהוא 74. מתכת כבדה זו מפלדה אפורה ללבן, המאופיינת בחוזק גבוה, מה שהופך אותה במקרים רבים פשוט ללא תחליף. נקודת ההיתוך שלו גבוהה מזו של כל מתכת אחרת, ולכן היא משמשת כנימים במנורות ליבון ובגופי חימום בתנורים חשמליים (למשל, סגסוגת זירקוניום-טונגסטן). הכימיה של האלמנט מאפשרת לו לשמש כזרז. קשיותו יוצאת הדופן הופכת אותו מתאים לשימוש ב"פלדה מהירה ", שיכולה לחתוך חומרים במהירות גבוהה יותר מאשר פלדות פחמן, ובסגסוגות בטמפרטורה גבוהה. טונגסטן קרביד, תרכובת של יסוד בעל פחמן, הוא אחד החומרים הקשים ביותר הידועים ומשמש בייצור כלי כרסום והפניה. סידן ומגנזיום טונגסטטים נמצאים בשימוש נרחב במנורות פלורסנט, ותחמוצות טונגסטן נמצאות בשימוש נרחב בצבעים ובזיגוגים קרמיים.
הנחת קיומו של כימיקל זהיסוד התבטא לראשונה בשנת 1779 על ידי פיטר וולף, כאשר חקר את המינרל וולפרמיט והגיע למסקנה כי עליו להכיל חומר חדש. בשנת 1781 קבע קארל וילהלם שיל כי ניתן להשיג חומצה חדשה מטונגסטן. שיל ותורבורן ברגמן הציעו לבחון את האפשרות להשיג מתכת חדשה על ידי הפחתת חומצה זו, הנקראת חומצה טונגסטית. בשנת 1783, שני אחים, חוזה ופאוסטו אלגויאר, מצאו חומצה בטונגסטיט שהיתה זהה לחומצה טונגסנית. באותה שנה הצליחו האחים לחלץ ממנו טונגסטן באמצעות פחם.
במהלך מלחמת העולם השנייה, כימיקל זההאלמנט מילא תפקיד עצום. עמידות המתכת בטמפרטורות גבוהות, כמו גם העוצמה הקיצונית של סגסוגותיה, הפכו את הטונגסטן לחומר גלם חיוני לתעשייה הצבאית. הצדדים הלוחמים הפעילו לחץ על פורטוגל כמקור העיקרי לוולפרמיט באירופה.
בטבע, האלמנט מצוי בטונגסטן (FeWO4/ MnWO4), scheelite (CaWO4), פרריט וג'יובנריט.מצבורים חשובים של מינרלים אלה נמצאים בארצות הברית בקליפורניה ובקולורדו, בוליביה, סין, דרום קוריאה, רוסיה ופורטוגל. כ -75% מייצור הטונגסטן בעולם מרוכז בסין. המתכת מתקבלת על ידי הפחתת התחמוצת שלה במימן או בפחמן.
המאגרים העולמיים מוערכים בכ -7 מיליון טון.ההנחה היא ש -30% מהם הם וולפרמית ו -70% שילייט. בשלב זה, התפתחותם אינה כדאית כלכלית. ברמת הצריכה הנוכחית, עתודות אלו יחזיקו מעמד רק 140 שנה. מקור יקר נוסף לטונגסטן הוא מיחזור גרוטאות מתכת.
טונגסטן הוא יסוד כימימסווג כמתכת מעבר. סמל W שלו בא מהמילה הלטינית wolframium. בטבלה המחזורית היא נמצאת בקבוצה VI בין טנטלום לרניום.
בצורתו הטהורה, טונגסטן הוא חומר מוצק,שצבעו נע בין אפור פלדה ללבן בדיל. עם זיהומים המתכת הופכת לשבירה וקשה לעבודה, אך אם הם אינם שם, ניתן לחתוך אותה בעזרת מסור. בנוסף, ניתן לזייף, לגלגל ולמשוך.
טונגסטן - יסוד כימי, טמפרטורהבעל נקודת ההיתוך הגבוהה ביותר מבין כל המתכות (3422 מעלות צלזיוס). יש לו גם את לחץ האדים הנמוך ביותר. יש לו גם את חוזק המתיחות הגבוה ביותר ב- T> 1650 ° C. האלמנט עמיד ביותר בפני קורוזיה ומושפע רק מעט מחומצות מינרליות. במגע עם אוויר נוצרת שכבת תחמוצת מגן על משטח המתכת, אך טונגסטן מתחמצן לחלוטין בטמפרטורות גבוהות. כאשר הוא מוסיף בכמויות קטנות לפלדה, קשיותו עולה בחדות.
בטבע, הטונגסטן מורכב מחמישה רדיואקטיבייםאיזוטופים, אך יש להם מחצית חיים כה ארוכה עד שהם יכולים להיחשב יציבים. כולם מתפרקים לחפניום 72 עם פליטת חלקיקי אלפא (המקבילים לגרעיני הליום -4). ריקבון אלפא נצפה רק ב 180W, הקל והנדיר מבין האיזוטופים הללו. בממוצע, ישנם שני ריקבון אלפא לגרם טונגסטן טבעי בשנה. 180W.
בנוסף, מתוארים 27 איזוטופים רדיואקטיביים מלאכותיים של טונגסטן. היציב ביותר מאלה הוא 181W עם מחצית חיים של 121.2 ימים, 185W (75.1 ימים), 188W (69.4 ימים) ו- 178W (21.6 ימים).לכל שאר האיזוטופים המלאכותיים יש מחצית חיים של פחות מיום, ורובם פחות מ -8 דקות. לטונגסטן יש גם ארבעה מצבים "גרוריים", מתוכם היציב ביותר 179 מ 'W (6.4 דקות).
בתרכובות כימיות, תואר טונגסטןחמצון משתנה מ +2 ל- +6, מתוכם +6 הוא הנפוץ ביותר. היסוד בדרך כלל נקשר בחמצן ליצירת טריוקסיד צהוב (WO3), המתמוסס בתמיסות אלקליות מימיות בצורה של יוני טונגסטאט (WO42−).
מאז טונגסטן יש גבוה מאודנקודת התכה ופלסטיק (ניתן למשוך לתוך חוט), הוא נמצא בשימוש נרחב כסיבים של מנורות ליבון ואקום, כמו גם בגופי חימום של תנורים חשמליים. בנוסף, החומר יכול לעמוד בתנאים קיצוניים. אחד היישומים הידועים שלה הוא ריתוך קשת טונגסטן מוגן על ידי גז.
טונגסטן קשה במיוחד הוא אידיאלימרכיב של סגסוגות בדרגות נשק כבדות. צפיפות גבוהה משמשת במשקולות, משקולות נגד וקלסטות נטל ליאכטות, כמו גם בחצים (80–97%). פלדה במהירות גבוהה, שיכולה לחתוך חומר במהירויות גבוהות יותר מפלדת פחמן, מכילה עד 18% מחומר זה. "סגסוגות על" המכילות טונגסטן משמשות להבי טורבינות, שחיקת חלקים וציפויים. אלה סגסוגות בעלות טמפרטורה גבוהה ועמידות גבוהה המתפקדות בטמפרטורות גבוהות.
ההתרחבות התרמית של יסוד כימי דומהזכוכית בורוסיליקט, ולכן היא משמשת לייצור אטמי זכוכית למתכת. חומרים מרוכבים המכילים טונגסטן מהווים תחליף מצוין לעופרת בכדורים ולירי. בסגסוגות עם ניקל, ברזל או קובלט, יוצרים ממנו קליעי השפעה. כמו כדור, האנרגיה הקינטית שלו משמשת לפגיעה במטרה. במעגלים משולבים, טונגסטן משמשת ליצירת חיבורים לטרנזיסטורים. סוגים מסוימים של מיתרים לכלי נגינה עשויים מחוט טונגסטן.
קשיות יוצאת דופן של טונגסטן קרביד (W2C, WC) הופך אותו לשכיח ביותרחומר לייצור כלי כרסום ופנייה. הוא משמש בתעשיות המתכות, הכרייה, הנפט והבנייה. טונגסטן קרביד משמש גם בתכשיטים מכיוון שהוא היפואלרגני ואינו נוטה לאבד את הברק שלו.
הזיגוג עשוי מתחמוצותיו."ברונזה" של טונגסטן (נקרא כך בגלל צבע התחמוצות) משמש בצבעים. מגנזיום וסידן טונגסטאטים משמשים במנורות פלורסנט. טונגסטאט גבישי משמש כגלאי נצנץ ברפואה גרעינית ובפיזיקה. מלחים משמשים בתעשיית הכימיקלים והעור. טונגסטן דיסולפיד הוא שומן בטמפרטורה גבוהה של 500 מעלות צלזיוס. כמה תרכובות המכילות טונגסטן משמשות כזרזים בכימיה.
המאפיינים הפיזיים העיקריים של W הם כדלקמן:
