
Wolfram, znany również jako tungsten, to pierwiastek o symbolu W i numerze atomowym 74. To metal przejściowy z grupy VIa w układzie okresowym, który zyskał sławę dzięki niezwykłej twardości i wysokiej temperaturze topnienia.
Właściwości fizykochemiczne Wolfram:
Wolfram jest srebrzystym, sztywnym metali o gęstości 19,3 g/cm³. Posiada drugi najwyższy punkt topnienia spośród wszystkich metali (3422 °C), ustępując jedynie tantalanowi. Jest odporny na korozję i nie reaguje z większością kwasów, co czyni go idealnym materiałem do zastosowań wymagających trwałości w agresywnych środowiskach.
Oto tabela podsumowująca najważniejsze właściwości wolframu:
Własność | Wartość |
---|---|
Punkt topnienia | 3422 °C |
Punkt wrzenia | 5555 °C |
Gęstość | 19,3 g/cm³ |
Twardość | 7,5 (skala Mohsa) |
Przewodność cieplna | 174 W/(m·K) |
Przewodność elektryczna | 1.82×10⁷ S/m |
Zastosowania Wolfram:
Ze względu na swoje exceptionalne właściwości, wolfram znajduje szerokie zastosowanie w wielu branżach:
- Przemysł narzędziowy:
Wolfram jest wykorzystywany do produkcji narzędzi skrawających o dużej wytrzymałości i odporności na ścieranie, takich jak wiertła, frezy i noże. Dodatek wolframu do stopów stali zwiększa ich twardość i żywotność.
- Oświetlenie:
Wolfram jest głównym składnikiem żarówek, które emitują światło dzięki rozgrzewaniu do wysokiej temperatury. Żarówki wolframowe charakteryzują się dużą jasnością i długością życia.
- Elektronika:
Wolfram jest wykorzystywany w produkcji elektrod do spawania łukowego TIG oraz jako materiał na kontakty elektryczne w urządzeniąach elektronicznych. Jego wysoka temperatura topnienia i odporność na utlenianie zapewniają stabilność i niezawodność działania.
- Medycyna:
Stop wolframu z molibdenem jest stosowany do produkcji implantów medycznych, takich jak stenty i protezy stawowe.
- Lotnictwo i kosmonautyka:
Wolfram wykorzystywany jest w produkcji części silników odrzutowych, turbin i komponentów rakiet debido do jego wysokiej temperatury topnienia i odporności na korozję.
Produkcja Wolfram:
Wolfram występuje naturalnie w rudach scheelitu (CaWO₄) i wolframitu ((Fe,Mn)WO₄). Proces wydobycia wolframu obejmuje kilka etapów:
-
Ekstrakcja rud: Ruda zawierająca wolfram jest wydobywana z ziemi metodami odkrywkowymi lub podziemnymi.
-
Oczyszczanie i flotacja:
Ruda jest rozdrobniona i poddawana procesowi flotacji, aby oddzielić ziarna wolframu od innych minerałów.
- Pieczonki redukcyjne:
Wolfram w postaci tlenku zostaje zredukowany do metalicznego stanu w piecach elektrycznych przy użyciu węgla jako reduktora. 4. Rafinacja:
Metaliczny wolfram jest następnie rafinowany, aby usunąć pozostałości innych pierwiastków i uzyskać czysty materiał o wysokiej jakości.
Ciekawostki:
Wolfram ma wiele ciekawych właściwości. Na przykład, w temperaturze pokojowej jest tak twardy, że trudno go obrobić mechanicznie. Dlatego do obróbki wolframu stosuje się specjalne narzędzia diamentowe lub elektro-erozyjne.
Wolfram wykorzystywany jest również w sporcie. Na przykład, w rzucie dyskiem i oszczepem używa się wolframowych śrubunek aby zwiększyć wagę i stabilność tych obiektów.
Podsumowanie:
Wolfram to niezwykle wartościowy materiał o szerokim spektrum zastosowań.
Jego exceptionalne właściwości fizykochemiczne czynią go idealnym materiałem do konstrukcji elementów narażonych na działanie wysokich temperatur, agresywnych środowisk i intensywnej eksploatacji.
Dzieki temu wolfram odgrywa kluczową rolę w wielu dziedzinach przemysłu, od elektroniki po lotnictwo, a jego znaczenie będzie tylko wzrastać wraz z rozwojem nowych technologii.