W, chemický prvek ve Skupině VI Mendělejev periodické soustavy. Atomové číslo, 74; atomová hmotnost, 183.85. Jedná se o žáruvzdorný, těžký kov se světle šedou barvou. Přírodní Wolfram se skládá ze směsi pěti stabilních izotopů s hmotnostními čísly 180, 182, 183, 184 a 186.

Wolfram byl objeven a izolován jako tungstic oxid (WO3) v roce 1781, které švédský chemik K. Scheele z minerálu tungsten, který byl později nazýván scheelit. V roce 1783 španělští chemici, bratři D ‚ Elhuyar, připravili WO3 z minerálu wolframit a redukcí WO3 uhlíkem jako první získali skutečný kov, který nazývali Wolfram. Aktuální minerální wolframitem bylo také známo, že Agricola (16. století); nazval to spuma lupi (wolfs krém), protože wolframu, který vždy doprovází cínové rudy, zasahovaly na tavení cínu, převod do pěny nebo pěny strusek („to pohltí cín jako vlk žere ovce“). V USA a některých dalších zemích byl prvek také nazýván wolframem(švédský, „těžký kámen“). Po dlouhou dobu se Wolfram průmyslově nepoužíval. Teprve ve druhé polovině 19. století byly zkoumány účinky wolframu na vlastnosti oceli.

Wolfram je v přírodě řídce distribuován; jeho obsah v zemské kůře je 1 x 10~4 hmotnostní procenta. To se nevyskytuje ve volném stavu, ale netvoří vlastní minerály, hlavně tung-státy, mezi které wolframit, (Fe,Mn)WO4 a scheelit, CaWO4, mají průmyslový význam.

fyzikální a chemické vlastnosti. Wolfram krystalizuje v kubickém mřížovém systému zaměřeném na tělo s rozměrem a = 3.1647 angstromů. Hustota, 19.3 g/cm3, bod tání, 3410° + 20° C; bod varu, 5900° C. Tepelná vodivost (cal/cm – sec – ° C), 0.31 při 20° C a 0,26 na 1300° C; specifický elektrický odpor (ω · cm x 10~6), 5.5 při 20° C a 90.4 na 2700° C; elektron pracovní funkce, 7.21 x 10~19 joulech (J), nebo 4.55 elektronvoltů (e V); vysoké teploty záření koeficient (wattů na čtvereční cm), 18.0 na 1000° C, 64.0 na 2200° C, 153.0 na 2700° C a 255.0 při 3030° C. mechanické vlastnosti wolframu závisí na jeho předchozím zpracování. Pevnost v tahu (kg-force per sq mm ) slinuté ingotů je 11, a tlak-ošetřené ingoty, 100-430; modul pružnosti je 35,000-38,000 v případě drátu a 39,000-41,000 pro single-crystal závity. Brinellova tvrdost slinutých ingotů je 200-230 a kovaných ingotů 350-400 (1 kgf / mm2 ≈ 10 meganewtonů na čtvereční m). Při pokojové teplotě je plasticita wolframu nízká.

za běžných podmínek je wolfram chemicky stabilní. Při 400°-500° C je hustý kov znatelně oxidován na vzduchu na WO3. Nad 600° C pára intenzivně oxiduje na WO2. Halogeny, síra, uhlík, křemík a Bor reagují s wolframem při vysokých teplotách; fluor reaguje s wolframovým práškem při pokojové teplotě. Vodík nereaguje s wolframem při teplotách až do bodu tání. Wolfram tvoří nitrid dusíku nad 1500° C. Za běžných podmínek wolframu je odolný vůči kyselině chlorovodíkové, sírové, dusičné a fluorovodíkové kyseliny, stejně jako aqua regia; při 100° C s nimi mírně reaguje a rychle se rozpouští ve směsi kyseliny fluorovodíkové a kyseliny dusičné. Na topení, wolframu mírně rozpouští v roztocích alkáliím, a se rychle rozpustí v roztaveném alkáliím s přídavkem vzduchu nebo oxidační činidla; tungstates se tvoří během tohoto procesu. Wolfram má valenci 2 až 6; sloučeniny s vyšší valencí jsou nejstabilnější.

Tungsten tvoří čtyři oxidy, z nichž nejvyšší je sírový WO3 (oxid wolframový) a nejnižší uhličitého WO2, s dvěma intermediate oxidy, W10O29 a W4O11. Oxid wolframový je citronově žlutý prášek, který se rozpouští v roztocích alkálií za vzniku wolframu. Při redukci vodíkem se postupně získávají nižší oxidy a wolfram. Tungstic kyseliny (H2WO4), žlutý prášek, který je prakticky nerozpustný ve vodě a kyselinách, odpovídá oxid wolframový. Roztoky wolframů se vytvářejí při reakci s roztoky alkálií a amoniaku. Při 188° C ztrácí H2WO4 vodu a vytváří WO3. Wolfram tvoří řadu chloridů a oxychloridů s chlorem. Nejdůležitější jsou WC16 (teplota tání, 275° C; bod varu, 348° C) a WO2Cl2 (bod tání, bod 266° C; sublimoval nad 300° C), které jsou vyrobeny působením chloru na oxid wolframový za přítomnosti uhlíku. Wolfram tvoří dva sulfidy se sírou, WS2 a WS3. Wolframové karbidy WC (bod tání, 2900° C) a W2C (bod tání, 2750° C) jsou pevné žáruvzdorné sloučeniny; jsou vyrobeny z wolframu a uhlíku na 1000°-1500°C.

Příprava a použití. Wolframit a scheelit koncentráty (50-60% WO3) jsou surovinou pro přípravu wolframu. Ferrotungsten (slitina železa s 65-80 procent wolframu), který se používá při výrobě oceli, je taven přímo z koncentrátů; oxid wolframový je taven získat wolframu a jeho slitin a sloučenin. K získání WO3 se v průmyslu používá několik metod. Scheelit koncentráty jsou rozložena roztokem sody při teplotě 180°-200° C v autoklávech (k výrobě průmyslové roztoku hydroxidu sodného tungstate) nebo kyselina chlorovodíková (k výrobě průmyslové tungstic kyseliny):

(1) CaWO4 (pevné) + Na2CO3 (kapalina) = Na2WO4 (tekuté) + CaCO3 (pevné)

(2) CaWO4 (pevné) +2HC1 (kapalina) = H2WO4 (pevné) + CaCl2 (kapaliny)

Wolframit soustředí se rozloží buď slinováním s sody na 800°-900° C, následuje loužení Na2WO4 s vodou, nebo vytápění pomocí roztoku hydroxidu sodného. Rozkladem alkalickými činidly (sodou nebo hydroxidem sodným) se získá roztok Na2WO4, který obsahuje nečistoty. Po odstranění nečistot se z roztoku izoluje H2WO4. (K výrobě precipitátů, které jsou hrubší a jednodušší filtr a umýt, CaWO4, je nejprve vysráží z Na2WO4 řešení a pak se rozloží kyselinou chlorovodíkovou.) Sušený H2WO4 obsahuje 0,2-0,3% nečistot. Kalcinací H2WO4 při 700°-800° C se získá WO3, ze kterého se mohou vyrábět tvrdé slitiny. K výrobě kovového wolframu, H2WO4 je dále čištěn amoniaku metodu—to znamená, že se rozpustí v amoniaku a krystalizující amonný paratungstate, 5(NH4)2O · 12WO3 · „H2O. Kalcinace tato sůl výnosy čistého WO3.

Wolframový prášek se vyrábí redukcí WO3 vodíkem (uhlík se používá i při výrobě těžké kovy) v elektrické trubice pecích při 700°-850° C. Kompaktní kov je vyroben z prášku do práškové metalurgie metodou—to znamená, že pomocí v ocelových formách při tlaku 3-5 tun-force per sq cm a tepelné zpracování sochorů. Konečná fáze tepelného zpracování, ohřev na asi 3000° C, se provádí ve speciálních zařízeních s přímým průchodem elektrického proudu přes předlitky ve vodíkové atmosféře. Wolfram, který se po zahřátí dobře hodí k tlakovému zpracování (Kování, tažení a válcování), se vyrábí v důsledku tohoto procesu. Jednotlivé wolframové krystaly se získávají z předlitků metodou tavení zóny bez tavení elektronového paprsku.

V moderní technologie, wolframu je široce používán jak jako čistý kov a ve formě řady sloučenin, z nichž nejdůležitější jsou legované oceli, tvrdých slitin na bázi karbidu wolframu, a odolné proti opotřebení a teplotě odolné slitiny. Wolfram je součástí řady slitin odolných proti opotřebení používaných k potahování povrchů částí stroje (ventily v letadlových motorech; lopatky turbíny atd.). Slitiny wolframu odolné vůči teplotám s jinými žáruvzdornými kovy se používají v letectví a raketoplánu. Jeho vysoký bod tání a nízký tlak par při vysokých teplotách, aby wolframu nepostradatelný pro elektrické světlo vlákna, stejně jako pro výrobu částí vysavače-elektrické zařízení v radio electronics a X-ray technologie. Několik chemických sloučenin wolframu se používají v různých oblastech techniky—například, Na2WO4 v barvy a laky a textilní průmysl, a WS2 jako katalyzátor v organické syntéze a efektivní pevné mazivo pro části vystavené tření.