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Wolfram ist ein Chemisches Element mit Symbol W und Ordnungszahl 74. Es ist ein graues Weiß Übergangsmetall.
Benennung
In dem Englisch und in vielen romanischen Sprachen heißt es Metall Wolfram. Dieses Wort kommt manchmal in Übersetzungen vor. Wolfram ist Schwedisch vor dem schwerer Stein, der ursprüngliche Name der um 1758 Mineral was jetzt bekannt ist als Scheelit, eine Verbindung aus Kalzium und Wolfram.[1]Der Name Wolfram stammt von Wolf und Rahm (Creme, alter Name für Schaum), a Deutsche Übersetzung von Lateinlupi spuma, da es bei der Zinnherstellung einen ätzenden Schaum bildet.
Entdeckung
Im 1779 untersucht die EnglischAlchimistPeter Woulfe das Mineral, das jetzt bekannt ist als Wolframit und kam zu dem Schluss, dass es einen neuen Stoff enthalten muss. Zwei Jahre später, in 1781, entdeckte den schwedischen Chemiker Scheele dass eine neue Säure hergestellt werden könnte Wolfram, das später nach ihm benannte Mineral Scheelit. Scheele und Bergman schlug die Möglichkeit vor, durch Reduktion dieser Säure ein neues Metall zu erhalten. Im 1783 zeigte zwei Spanisch Chemiker, die Brüder Juan Jose und Fausto Elhuyar, gaben an, dass diese Säure der aus Wolframit gewonnenen Säure entsprach, und im selben Jahr konnten sie Wolfram daraus durch Reduktion mit isolieren Holzkohle.[1][2]
Anwendungen
Die bekannteste industrielle Anwendung von Wolfram ist das Filament in Glühbirne. Sein extrem hoher Schmelzpunkt (höchstes aller Elemente nach Kohlenstoff, nämlich 3422 °C) macht es dafür sehr gut geeignet. Andere Verwendungen von Wolfram sind:
- Im StahlLegierungen Wolfram wird verwendet, um das Material härter und hitzebeständiger zu machen. Bei Temperaturen über 2000 °C behält es seine Härte, wodurch es sich sehr gut als Panzerstahl und Patrone für Kugeln und Granaten eignet.
- wenn Katalysator in der Ölindustrie. Nickelwolframsulfid entfernt Schwefel und Stickstoff aus Erdölfraktionen und hydriert ungesättigte Verbindungen im HydroRiss aus Öl.
- Im Sport wird es zur Herstellung von Darts in Kombination mit Nickel und Kupfer in einem Verhältnis von bis zu 90 % Wolfram, 3 % Nickel und Rest Kupfer.
- Denn Wolfram hat das gleiche Ausdehnungskoeffizient wie Glas kann es in verstärktem Glas verwendet werden.
- Wolframlegierungen mit Zirkonium, Niob, Tantal oder Hafnium sind sehr hitzebeständig und werden daher in Auspuffrohren von Raketen und Düsentriebwerken verwendet.
- Wolfram wird in verschiedenen Legierungen als Elektrode in WIG . verwendetSchweißen benutzt. Wolfram ist aufgrund seines hohen Schmelzpunktes hervorragend geeignet. Je nach Strömungsart, DC oder Wechselstrom, werden verschiedene Legierungen verwendet.
- Gleichstrom: Wolfram 1%-3% Thorium. Elektroden mit Lanthanoxid (ca. 1,5 %) sind eine gute Alternative.
- Wechselstrom: 100 % Wolfram oder Wolfram 0,8% Zirkonium.
- Bei neueren Elektrodentypen Lanthan(III)oxid, Yttriumoxid und Cer(III)-oxid hinzugefügt.
- Wolframkarbid (WC und W2C) mit Kobalt als Bindemittel bekannt als Hartmetall, ist ein sehr harter Werkstoff, der in Bohr- und Schneidwerkzeugen wie Fräsern für die Holz- und Metallbearbeitung und Dentalbohrern verwendet wird. Es wird auch für den Ball in a verwendet Kugelschreiber.
- Wolfram und seine Legierungen (wie WNiFe, WNiMoFe oder WNiCu) werden zur Abschirmung ionisierender Strahlung eingesetzt, wie z Kollimatoren. Aufgrund der hohen Dichte werden solche Legierungen auch als Ausgleichsgewichte in Motorschwungrädern sowie zum Auswuchten von Propellern und Schiffsrudern verwendet. Die Zugabe von Nickel und Eisen oder Kupfer verbessert das Material bearbeitbar.
- Wolfram wird auch in keramische Glühelemente eingebrannt, um die E-Liquids in elektronischen Zigaretten zu verdampfen.
Extraktion
Wolframminen sind oft kleine unterirdische Minen. Es gibt jedoch auch Tagebaue. Das wolframhaltige Gestein wird zunächst mit Sprengstoff in kleinere Stücke gesprengt. Diese großen Blöcke werden dann in kleinere Stücke zermahlen. Wolfram wird nur aus zwei gewonnen Erze, nämlich Wolframit und Scheelit. Um Wolfram aus Wolframit zu extrahieren, Gravitationsextraktionsmethoden wie Spiralen, Kegel und Tische, oft in Kombination mit magnetische Extraktionsmethoden. Um Wolfram aus Scheelit zu gewinnen, wird oft verwendet Schaumschwimmen. Diese Methode verwendet oft die Alkali.
Diese Verfahren produzieren jedoch noch kein reines Wolfram, aber Wolframoxid extrahiert. Das Wolframoxid wird dann in fließendem Wasserstoff auf 550-850ºC erhitzt. Wolframoxid und Wasserstoff reagieren bei dieser Temperatur zu reinem Wolfram und Wasser. Das chemische Reaktionsgleichung für den prozess ist wie folgt:
- WWI3 3 Stunden2 → B 3 H2Ö.
Der letzte Schritt des Prozesses ist die Trennung von Wolfram und Wasser.
Bemerkenswerte Funktionen
Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle (3695 K) und hat eine gute Korrosionsbeständigkeit. Nur einige Mineralsäuren sind in der Lage, das Metall anzugreifen. An der Luft bildet es eine schützende Oxidschicht. Bei Legierungen kann eine geringe Zugabe von Wolfram die Härte stark erhöhen. Wolfram hat auch eine sehr hohe Ordnungszahl und eignet sich daher als Anodenmaterial in einem Röntgenröhre.
Goldfälschung
Wolfram hat fast das gleiche Dichte wenn Gold (Gold 19320 kg/m³, Wolfram 19300 kg/m³), aber Gold ist etwa tausendmal teurer. Daher wurde, wenn auch sporadisch, Wolfram verwendet, um Goldbarren zu fälschen, indem das Innere mit Wolfram gefüllt wurde.[3]Ultraschalluntersuchung ist eine zuverlässige, zerstörungsfreie Methode zur Erkennung solcher Fälschungen.[4]
Aussehen
Die gebräuchlichsten wolframhaltigen Mineralien sein Wolframit, Scheelit, ferberit und Hübnerit.[1] Große Mengen davon finden sich in China (75% der Weltproduktion), Kanada, Bolivien, der Westen der Vereinigte Staaten, Österreich, Portugal, Russland und Südkorea. Auf kommerzieller Basis wird Wolfram durch Reduktion des Oxids mit Wasserstoff oder Kohlenstoff.
Isotope
sehen Wolframisotope für den Hauptartikel zu diesem Thema.| Stabilste Isotope | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| ISO | RA (%) | halbes Leben | VV | VE (MeV) | VP |
| 180W | 0,120 | 1,8·1018ja | α | 2,516 | 176hf |
| 181W | syn | 121,2 d | EV | 0,188 | 181ta |
| 182W | 26,498 | stabil mit 108 Neutronen | |||
| 183W | 14,314 | stabil mit 109 Neutronen | |||
| 184W | 30,642 | stabil mit 110 Neutronen | |||
| 185W | syn | 75,1 d | β− | 0,433 | 185Re |
| 186W | 28,426 | stabil mit 112 Neutronen | |||
In der Natur gibt es vier stabile Isotope und ein radioaktives Isotop mit extrem langer halbes Leben damit sie als stabil gelten können. Darüber hinaus sind etwa 25 weniger stabile Isotope bekannt.
Toxikologie und Sicherheit
Wolfram ist ein völlig sicheres Metall. Bei der Verwendung und Verarbeitung von Wolfram sind keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen und Sicherheitsmaßnahmen erforderlich.
Externe Links
- Lenntech.nl - Wolfram
- (und) EnvironmentalChemistry.com - Wolfram
- (und) WebElements.com - Wolfram
- (und) Wolframbergbau & Aufbereitung bei Itia.info
- (und) Gewinnung von Wolfram bei Chemguide.com
Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise
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| Chemisch Elemente und Isotope | ||||||
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