Ang
Tungsten ay isang kemikal na elemento na ang atomic number ay 74. Ang mabigat na metal na ito mula sa steel-gray hanggang puti ay lubos na matibay, na ginagawa itong hindi na mapapalitan sa maraming pagkakataon. Ang punto ng pagkatunaw nito ay mas mataas kaysa sa anumang iba pang metal, at samakatuwid ito ay ginagamit bilang mga filament sa mga lamp na maliwanag na maliwanag at mga elemento ng pag-init sa mga electric furnace (halimbawa, zirconium-tungsten alloy). Ang kimika ng elemento ay nagpapahintulot na magamit ito bilang isang katalista. Ang pambihirang tigas nito ay ginagawa itong angkop para sa paggamit sa "high speed steels" na nagpapahintulot sa mga materyales na maputol sa mas mataas na bilis kaysa sa carbon steels at sa mataas na temperatura na mga haluang metal. Ang tungsten carbide, isang compound ng elemento na may carbon, ay isa sa pinakamahirap na substance na kilala at ginagamit sa paggawa ng mga tool sa paggiling at pag-ikot. Ang mga tungstate ng calcium at magnesium ay malawakang ginagamit sa mga fluorescent lamp, at ang mga tungsten oxide ay malawakang ginagamit sa mga pintura at ceramic glaze.
Kasaysayan ng pagtuklas
Ang pagkakaroon ng elementong kemikal na ito ay unang iminungkahi noong 1779 ni Peter Woolf, nang siyasatin niya ang mineral na wolframite at dumating saang konklusyon na dapat itong maglaman ng isang bagong sangkap. Noong 1781, itinatag ni Carl Wilhelm Scheele na ang isang bagong acid ay maaaring makuha mula sa tungstenite. Iminungkahi nina Scheele at Thorburn Bergman na isaalang-alang ang posibilidad na makakuha ng bagong metal sa pamamagitan ng pagbabawas ng acid na ito, na tinatawag na tungsthenic acid. Noong 1783, dalawang magkapatid, sina José at Fausto Elguiar, ang nakakita ng acid sa wolframite na kapareho ng tungsthenic acid. Sa parehong taon, nagawa ng magkapatid na ihiwalay ang tungsten mula dito gamit ang uling.
Noong Ikalawang Digmaang Pandaigdig, ang elementong kemikal na ito ay may malaking papel. Ang paglaban ng metal sa mataas na temperatura, pati na rin ang matinding lakas ng mga haluang metal nito, ay ginawa ang tungsten na pinakamahalagang hilaw na materyal para sa industriya ng militar. Idiniin ng mga naglalaban ang Portugal bilang pangunahing pinagmumulan ng wolframite sa Europe.
Pagiging nasa kalikasan
Sa kalikasan, ang elemento ay nangyayari sa wolframite (FeWO4/MnWO4), scheelite (CaWO4), ferberite at hübnerite. Ang mahahalagang deposito ng mga mineral na ito ay matatagpuan sa USA sa California at Colorado, sa Bolivia, China, South Korea, Russia at Portugal. Humigit-kumulang 75% ng produksyon ng tungsten sa mundo ay puro sa China. Nakukuha ang metal sa pamamagitan ng pagbabawas ng oxide nito sa hydrogen o carbon.
Ang mga reserbang pandaigdig ay tinatayang nasa 7 milyong tonelada. Ipinapalagay na 30% sa mga ito ay mga deposito ng wolframite at 70% ng scheelite. Sa kasalukuyan, ang kanilang pag-unlad ay hindi mabubuhay sa ekonomiya. Sa kasalukuyang antas ng pagkonsumo, ang mga reserbang ito ay tatagal lamang ng 140 taon. Isa pang mahalagang mapagkukunanAng tungsten ay isang scrap metal recycling.
Mga Pangunahing Tampok
Ang
Tungsten ay isang kemikal na elemento na nauuri bilang isang transition metal. Ang simbolong W nito ay nagmula sa salitang Latin na wolframium. Sa periodic table, ito ay nasa pangkat VI sa pagitan ng tantalum at rhenium.
Sa pinakadalisay nitong anyo, ang tungsten ay isang matigas na materyal na may kulay mula sa steel grey hanggang pewter white. Sa mga impurities, ang metal ay nagiging malutong at mahirap na magtrabaho, ngunit kung wala sila, maaari itong i-cut gamit ang isang hacksaw. Bilang karagdagan, maaari itong pekein, i-roll at iguhit.
Ang
Tungsten ay isang kemikal na elemento na ang punto ng pagkatunaw ay ang pinakamataas sa lahat ng mga metal (3422 °C). Mayroon din itong pinakamababang presyon ng singaw. Mayroon din itong pinakamataas na lakas ng tensile sa T> 1650 °C. Ang elemento ay lubos na lumalaban sa kaagnasan at bahagyang inaatake lamang ng mga mineral acid. Sa pakikipag-ugnay sa hangin, isang proteksiyon na layer ng oksido ay nabuo sa ibabaw ng metal, ngunit ang tungsten ay ganap na na-oxidized sa mataas na temperatura. Kapag idinagdag ito sa maliit na halaga sa bakal, tumataas nang husto ang tigas nito.
Isotopes
Sa kalikasan, ang tungsten ay binubuo ng limang radioactive isotopes, ngunit mayroon silang napakahabang kalahating buhay na maaari silang ituring na matatag. Ang lahat ng mga ito ay nabubulok sa hafnium-72 na may paglabas ng mga particle ng alpha (naaayon sa helium-4 nuclei). Ang alpha decay ay naoobserbahan lamang sa 180W, ang pinakamagaan at pinakabihirang sa mga itoisotopes. Sa karaniwan, dalawang alpha decay ang nangyayari sa 1 g ng natural na tungsten bawat taon 180W.
Sa karagdagan, 27 artificial radioactive isotopes ng tungsten ang inilarawan. Ang pinaka-stable sa mga ito ay 181W na may kalahating buhay na 121.2 araw, 185W (75.1 araw), 188 W (69, 4 na araw) at 178W (21, 6 na araw). Ang lahat ng iba pang artipisyal na isotopes ay may kalahating buhay na mas mababa sa isang araw, at karamihan sa kanila ay wala pang 8 minuto. Ang Tungsten ay mayroon ding apat na "metastable" na estado, kung saan ang pinaka-stable ay 179mW (6.4 min).
Mga Koneksyon
Sa mga kemikal na compound, ang tungsten oxidation state ay nagbabago mula +2 hanggang +6, kung saan +6 ang pinakakaraniwan. Ang elemento ay karaniwang nagbubuklod sa oxygen upang bumuo ng dilaw na trioxide (WO3), na natutunaw sa may tubig na mga alkaline na solusyon bilang mga tungstate ions (WO42−).
Application
Dahil ang tungsten ay may napakataas na punto ng pagkatunaw at ductile (maaaring iguhit sa wire), malawak itong ginagamit bilang filament ng mga incandescent lamp at vacuum lamp, gayundin sa mga heating elements ng mga electric furnace. Bilang karagdagan, ang materyal ay lumalaban sa matinding mga kondisyon. Isa sa mga kilalang aplikasyon nito ay ang gas-shielded tungsten arc welding.
Pambihirang matigas, ang tungsten ay isang mainam na bahagi para sa mga alloy na mabibigat na armas. Ang mataas na density ay ginagamit sa mga kettlebell,mga counterweight at ballast keels para sa mga yate, gayundin sa darts (80-97%). Ang high speed na bakal, na maaaring magputol ng materyal sa mas mataas na bilis kaysa sa carbon steel, ay naglalaman ng hanggang 18% ng sangkap na ito. Ang mga blades ng turbine, mga bahagi ng pagsusuot at mga coatings ay gumagamit ng "superalloys" na naglalaman ng tungsten. Ang mga ito ay heat-resistant, highly resistant alloys na gumagana sa mataas na temperatura.
Ang thermal expansion ng isang kemikal na elemento ay katulad ng borosilicate glass, kaya ginagamit ito upang gumawa ng mga glass-to-metal seal. Ang mga composite na naglalaman ng tungsten ay isang mahusay na kapalit para sa lead sa mga bala at pagbaril. Sa mga haluang metal na may nickel, iron o cob alt, ang mga impact projectiles ay ginawa mula dito. Tulad ng isang bala, ang kinetic energy nito ay ginagamit upang tamaan ang isang target. Sa mga integrated circuit, ang tungsten ay ginagamit upang gumawa ng mga koneksyon sa mga transistor. Ang ilang uri ng mga string ng instrumentong pangmusika ay gawa sa tungsten wire.
Gumagamit ng mga koneksyon
Ang pambihirang tigas ng tungsten carbide (W2C, WC) ay ginagawa itong pinakakaraniwang materyal para sa paggiling at pag-ikot ng mga tool. Ito ay inilapat sa metalurhiko, pagmimina, langis at industriya ng konstruksiyon. Ginagamit din ang tungsten carbide sa paggawa ng alahas dahil hypoallergenic ito at hindi nawawala ang kinang nito.
Glaze ay ginawa mula sa mga oxide nito. Ang Tungsten "bronze" (tinatawag na dahil sa kulay ng mga oxide) ay ginagamit sa mga pintura. Ang magnesium at calcium tungstates ay ginagamit sa fluorescentmga lampara. Ang crystalline tungstate ay nagsisilbing scintillation detector sa nuclear medicine at physics. Ginagamit ang mga asin sa industriya ng kemikal at katad. Ang Tungsten disulfide ay isang mataas na temperatura ng grasa na maaaring makatiis sa 500°C. Ang ilang compound na naglalaman ng tungsten ay ginagamit sa kimika bilang mga catalyst.
Properties
Ang pangunahing pisikal na katangian ng W ay ang mga sumusunod:
- Atomic number: 74.
- Atomic mass: 183, 85.
- Puntos ng pagkatunaw: 3410 °C.
- Boiling point: 5660 °C.
- Density: 19.3 g/cm3 sa 20°C.
- Oxidation states: +2, +3, +4, +5, +6.
- Electronic Configuration: [Xe]4 f 145 d 46 s 2.
