W、メンデレーエフ周期系のグループVIの化学元素。 原子番号、74;原子量、183.85。 それは明るい灰色の耐火性の重金属です。 天然タングステンは、質量数180、182、183、184、および186と五つの安定同位体の混合物で構成されています。

タングステンは、後にscheeliteと呼ばれていた鉱物タングステンからスウェーデンの化学者K.Scheeleによって1781年にtungstic酸化物（WO3）として発見され、単離されました。 1783年にスペインの化学者、兄弟D’Elhuyarは、鉱物wolframiteからWO3を調製し、炭素でWO3を還元することによって、彼らはタングステンと呼ばれる実際の金属を得た最初のものであった。 実際の鉱物のウルフラマイトはアグリコラ（16世紀）にも知られていたが、常に錫鉱石に付随するタングステンが錫の製錬を妨害し、スラグの泡やスカムに変換したため、彼はそれをspuma lupi（ウルフクリーム）と呼んだ（”オオカミが羊をむさぼり食うように錫をむさぼり食う”）。 米国および他のいくつかの国では、この要素はタングステン（スウェーデン語、”重い石”）とも呼ばれていました。 長い間、タングステンは工業的に使用されていなかった。 タングステンが鋼の特性に及ぼす影響を調査したのは、19世紀後半になってからであった。

タングステンは自然界にまばらに分布しており、地殻中のその含有量は1×10-4重量％である。 それは自由状態では発生しませんが、それ自身の鉱物、主に桐状態を形成し、その中でwolframite、（Fe、Mn）WO4、およびscheelite、Cawo4は産業的に重要です。

物理的および化学的特性。 タングステンは次元a=3.1647オングストロームの体心立方格子系で結晶化する。 密度、19.3g/cm3;融点、3410°+20°C;沸点、5900°C.熱伝導性（cal/cm-sec-°c）、0.31 20°cおよび0.26 1300°c;特定の電気抵抗（オーム·cm x10~6）、5.5 20°cおよび90.4 2700°C;電子仕事関数、7.21×10~19ジュール（J）1000°cで18.0、2200°Cで64.0、2700°Cで153.0、および255。0 3030℃でタングステンの機械的特性は、その前の処理に依存します。 焼結させたインゴットの引張強さ（sq mmごとのキログラム力）は11、圧力扱われたインゴットの100-430です;弾性率はワイヤーの場合には35,000-38,000および単結晶の糸のための39,000-41,000です。 焼結させたインゴットのBrinell硬度は200-230、そして造られたインゴットの350-400（1つのkgf/mm2平方メートルごとの≤10のmeganewtons）です。 室温ではタングステンの可塑性は低い。

通常の条件下では、タングステンは化学的に安定である。 400°-500°Cで密な金属はWO3に空気でかなり酸化されます。 600℃以上の蒸気はそれを激しく酸化してWO2になる。 ハロゲン、硫黄、炭素、ケイ素、ホウ素は高温でタングステンと反応し、フッ素は室温でタングステン粉末と反応する。 水素は融点までの温度でタングステンと反応しない。 タングステンは、通常の条件下で1500℃以上の窒素と窒化物を形成するタングステンは、塩酸、硫酸、硝酸、およびフッ化水素酸だけでなく、王水に耐性があ; 100℃では、それはそれらとわずかに反応し、フッ化水素と硝酸の混合物に急速に溶解する。 加熱すると、タングステンはアルカリの溶液中でわずかに溶解し、それは空気または酸化剤を添加して溶融アルカリ中で急速に溶解する;タングステン酸塩は、このプロセス中に形成されている。 そのcomポンドでタングステンは2-6の原子価を有し、より高い原子価の化合物が最も安定である。

タングステンは四つの酸化物を形成し、そのうち最高は三酸化物WO3（三酸化タングステン）であり、最低は二酸化物WO2であり、二つの中間酸化物、W10O29とW4O11である。 三酸化タングステンは、タングステン酸塩の形成とアルカリの溶液に溶解するレモン黄色の粉末である。 水素で還元すると、より低い酸化物とタングステンが連続して生成する。 タングステン酸（H2WO4）、水と酸に事実上不溶性である黄色の粉末は、三酸化タングステンに対応しています。 タングステン酸塩の溶液は、アルカリおよびアンモニアの溶液との反応により形成される。 188℃では、H2WO4は水を失い、WO3を形成する。 タングステンは、塩素と塩化物とオキシ塩化物のシリーズを形成します。 最も重要なのはWC16（融点、275°C）です。; 沸点、348°C）およびWo2Cl2（融点、266°C;炭素の存在下で三酸化タングステン上の塩素の作用によって生成される300°c以上の昇華）。 タングステンは、硫黄、WS2とWS3と二つの硫化物を形成します。 タングステン炭化物WC（融点、2900°C）とW2C（融点、2750°C）は、固体耐火性化合物であり、それらは1000°-1500°Cでタングステンと炭素から製造されています。

Wolframiteおよびscheeliteの濃縮物（50-60パーセントWO3）はタングステンの準備のための原料です。 鉄鋼生産に使用されているFerrotungsten（65-80パーセントのタングステンと鉄の合金）は、濃縮物から直接製錬され、三酸化タングステンは、タングステンとその合金や化合物を得るために製錬されています。 WO3を得るためにいくつかの方法が産業界で使用されている。 Scheeliteの濃縮物はオートクレーブの180°-200°Cのソーダ解決によって（タングステン酸ナトリウムの産業解決を作り出すために）または塩酸と分解されます（産業tungstic酸:(1)Cawo4(固体)+Na2Co3(液体)=Na2Wo4(液体)+Caco3(固体)

(2)Cawo4(固体)+2HC1(液体)=H2WO4(固体)+Cacl2(液体)ウルフラマイト濃縮物は、ソーダで800°-900°Cで焼結し、続いてNa2Wo4を800°-900°Cで浸出させることによって分解される。水、または苛性ソーダ溶液で加熱することによって。 アルカリ試薬（ソーダまたは苛性ソーダ）で分解すると、不純物を含むNa2Wo4の溶液が得られます。 不純物が除去された後、溶液からH2WO4が単離される。 （より粗く、ろ過し易く、洗浄し易い沈殿物を作り出すためにはCawo4はNa2Wo4解決から最初に沈殿し、次に塩酸と分解します。）乾燥されたH2WO4は0.2-0.3%不純物を含んでいます。 700°-800°Cのh2WO4のか焼は堅い合金が作り出されるかもしれないWO3をもたらします。 金属タングステンを生成するために、H2WO4はさらにアンモニア法によって精製される—すなわち、アンモニアに溶解し、パラタングステートアンモニウム、5(NH4)2O·12WO3·”H2Oを結晶化することにより、この塩の焼成は純粋なWO3をもたらす。

タングステン粉末は、700°—850°Cの電気環状炉で水素（炭素も硬質金属を作るのに使用される）によるWO3の還元によって生成されますコンパクトな金属は、粉末冶金法によって粉末から作られています-すなわち、3-5トンの圧力で鋼金型内で圧縮することによって-平方cmあたりの力とビレットの熱処理。 熱処理の最終段階は、約3000℃に加熱され、水素雰囲気中でビレットを通る電流を直接通過させて、特別な装置で行われる。 このプロセスの結果として、加熱後の圧力処理（鍛造、引き抜き、圧延）に適したタングステンが製造される。 単一タングステン結晶は、crucibleless電子ビームゾーン溶融の方法によってビレットから得られます。

現代の技術では、タングステンは広く純粋な金属として、合金の数の形で、最も重要なのは合金鋼、炭化タングステンに基づく硬質合金、耐摩耗性 タングステンは、機械部品（飛行機エンジンのバルブ、タービンブレードなど）の表面をコーティングするために使用される耐摩耗合金の数の成分である。 タングステンと他の高融点金属との耐熱合金は、航空およびロケットに使用される。 その高融点と高温での低蒸気圧は、タングステンは、電気光フィラメントのためだけでなく、無線電子機器やX線技術における真空電気デバイスの部品を作るために不可欠なものにします。 タングステンのいくつかの化合物は、技術の異なる分野で使用されている—例えば、塗料やワニスや繊維インダスでNa2Wo4-しようとし、有機合成の触媒と摩擦にさらされた部品のための効率的な固体潤滑剤としてWS2。

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