W, un element chimic din grupa VI a sistemului periodic Mendeleev. Numărul Atomic, 74; greutatea atomică, 183,85. Este un metal refractar, greu, cu o culoare Gri deschis. Tungstenul Natural constă dintr-un amestec de cinci izotopi stabili cu numerele de masă 180, 182, 183, 184 și 186.

tungstenul a fost descoperit și izolat ca oxid tungstic (WO3) în 1781 de chimistul suedez K. Scheele din mineralul tungsten, care mai târziu a fost numit scheelit. În 1783 chimiștii spanioli, frații D ‘ Elhuyar, au pregătit WO3 din mineralul wolframit și, prin reducerea WO3 cu carbon, au fost primii care au obținut metalul real, pe care l-au numit tungsten. Wolframitul mineral actual a fost cunoscut și de Agricola (secolul 16); el a numit-o spuma lupi (cremă de lupi) deoarece tungstenul, care însoțește întotdeauna minereurile de staniu, a interferat cu topirea staniului, transformându-l în spumă sau spumă de zgură („devorează staniu așa cum lupul devorează oile”). În SUA și în alte țări, elementul a fost numit și tungsten (Suedeză, „piatră grea”). De mult timp tungstenul nu a fost folosit industrial. Abia în a doua jumătate a secolului al 19-lea au fost investigate efectele tungstenului asupra proprietăților oțelului.

tungstenul este slab distribuit în natură; conținutul său în scoarța terestră este de 1 x 10~4% în greutate. Nu apare în stare liberă, ci își formează propriile minerale, în principal Tung-state, printre care wolframite, (Fe, Mn)WO4, și scheelite, CaWO4, sunt de importanță industrială.

proprietăți fizice și chimice. Tungstenul cristalizează într-un sistem de zăbrele cubice centrat pe corp cu dimensiunea a = 3.1647 angstromi. Densitate, de 19,3 g/cm3 punctul de topire, 3410° + 20° C; punct de fierbere, 5900° C. conductivitatea Termică (cal/cm – sec – ° C), 0,31 la 20° C și 0,26 la 1300° C; specifice rezistenței electrice (ohm · cm x 10~6), 5.5 la 20° C și 90,4 la 2700° C; electron funcția de muncă, 7.21 x 10~19 jouli (J), sau 4.55 electron-volți (V); de înaltă temperatură coeficientul de radiație (w / cm patrati), 18.0 la 1000° C, 64.0 la 2200° C, 153.0 la 2700° C și 255.0 la 3030 C. Proprietățile mecanice ale tungstenului depind de tratamentul anterior. Rezistența la tracțiune (kilograme-forță pe mp mm ) a lingourilor sinterizate este de 11, iar a lingourilor tratate sub presiune, de 100-430; modulul elastic este de 35.000-38.000 în cazul sârmei și de 39.000-41.000 pentru firele cu un singur cristal. Duritatea Brinell a lingourilor sinterizate este de 200-230, iar a lingourilor forjate de 350-400 (1 kgf/mm2 10 meganewtoni pe mp ). La temperatura camerei, plasticitatea tungstenului este scăzută.

în condiții obișnuite, tungstenul este stabil din punct de vedere chimic. La 400-500-500-c, metalul dens este oxidat apreciabil în aer la WO3. Peste 600 C, aburul îl oxidează puternic la WO2. Halogenii, sulful, carbonul, siliciul și borul reacționează cu tungstenul la temperaturi ridicate; fluorul reacționează cu pulberea de tungsten la temperatura camerei. Hidrogenul nu reacționează cu tungstenul la temperaturi până la punctul de topire. Tungstenul formează o nitrură cu azot peste 1500 C. În condiții obișnuite, tungstenul este rezistent la acizii clorhidric, sulfuric, azotic și fluorhidric, precum și la aqua regia; la 100 de centi C reacționează ușor cu ei și se dizolvă rapid într-un amestec de acizi fluorhidrici și azotați. La încălzire, tungstenul se dizolvă ușor în soluții de alcalii și se dizolvă rapid în alcaliile topite cu adăugarea de aer sau agenți oxidanți; tungstatele se formează în timpul acestui proces. În com-lire tungstenul are o valență de 2 până la 6; compușii cu valență mai mare sunt cei mai stabili.

tungstenul formează patru oxizi, dintre care cel mai mare este trioxidul WO3 (trioxidul de tungsten) și cel mai mic dioxidul WO2, cu doi oxizi intermediari, W10O29 și W4O11. Trioxidul de Tungsten este o pulbere galbenă de lămâie, care se dizolvă în soluții de alcalii cu formarea de tungstate. La reducerea cu hidrogen, produce succesiv oxizii inferiori și tungstenul. Acidul Tungstic (H2WO4), o pulbere galbenă care este practic insolubilă în apă și acizi, corespunde trioxidului de tungsten. Soluțiile de tungstate se formează la reacția sa cu soluții de alcalii și amoniac. La 188 CTC, H2WO4 pierde apă și formează WO3. Tungstenul formează o serie de cloruri și oxicloruri cu clor. Cele mai importante sunt WC16 (punct de topire, 275 CTC; punct de fierbere, 348 C) și WO2Cl2 (punct de topire, 266 c; sublimați peste 300 C), care sunt produși prin acțiunea clorului asupra trioxidului de tungsten în prezența carbonului. Tungstenul formează două sulfuri cu sulf, WS2 și WS3. Carburile de tungsten WC (punct de topire, 2900 XC) și W2C (punct de topire, 2750 XC) sunt compuși refractari solizi; sunt produși din tungsten și carbon la 1000 XC-1500 XCC.

preparare și utilizare. Concentratele Wolframite și scheelite (50-60% WO3) sunt materia primă pentru prepararea tungstenului. Ferrotungsten (un aliaj de fier cu 65-80% tungsten), care este utilizat în producția de oțel, este topit direct din concentrate; trioxidul de tungsten este topit pentru a obține tungsten și aliajele și compușii săi. Mai multe metode sunt utilizate în industrie pentru a obține WO3. Concentratele de scheelit se descompun printr-o soluție de sodă la 180 -200 C în autoclave (pentru a produce o soluție industrială de tungstat de sodiu) sau cu acid clorhidric(pentru a produce acid tungstic industrial):

(1) cawo4 (solid) + Na2CO3 (lichid) = Na2WO4 (lichid) + CaCO3 (solid)

(2) cawo4 (solid) +2hc1 (lichid) = H2WO4 (solid) + CaCl2 (lichid cu apă sau prin încălzire cu o soluție de sodă caustică. Descompunerea cu reactivi alcalini (sodă sau sodă caustică) produce o soluție de Na2WO4 care conține impurități. După îndepărtarea impurităților, H2WO4 este izolat din soluție. (Pentru a produce precipitații mai grosiere și mai ușor de filtrat și spălat, CaWO4 este mai întâi precipitat din soluția de Na2WO4 și apoi descompus cu acid clorhidric.) H2wo4 uscat conține 0,2-0,3 procente impurități. Calcinarea H2WO4 la 700-800-800 C produce WO3, din care se pot produce aliaje dure. Pentru a produce tungsten metalic, H2WO4 este purificat în continuare prin metoda amoniacului-adică prin dizolvarea acestuia în amoniac și cristalizarea paratungstatului de amoniu, 5(NH4)2O · 12wo3 · „H2O. calcinarea acestei sări produce WO3 pur.

pulberea de Tungsten este produsă prin reducerea WO3 cu hidrogen (carbonul este utilizat și la fabricarea metalelor dure) în cuptoarele cu tuburi electrice la 700—850-C. metalul Compact este fabricat din pulbere prin metoda metalurgiei pulberilor-adică prin comprimarea în matrițe de oțel la presiuni de 3-5 tone-forță pe cm pătrați și tratarea termică a semifabricatelor. Etapa finală a tratamentului termic, încălzirea la aproximativ 3000 de centi C, se realizează în aparate speciale, cu trecerea directă a unui curent electric prin țagle într-o atmosferă de hidrogen. Tungstenul care se pretează bine la tratamentul sub presiune (forjare, desen și rulare) după încălzire este produs ca urmare a acestui proces. Cristalele unice de tungsten sunt obținute din semifabricate prin metoda topirii zonei cu fascicul de electroni fără creuzet.

în tehnologia modernă, tungstenul este utilizat pe scară largă atât ca metal pur, cât și sub forma unui număr de aliaje, dintre care cele mai importante sunt oțelurile aliate, aliajele dure pe bază de carbură de tungsten și aliajele rezistente la uzură și la temperatură. Tungstenul este o componentă a unui număr de aliaje rezistente la uzură utilizate pentru acoperirea suprafețelor pieselor mașinii (supape în motoarele de avion; palete de turbină; și așa mai departe). Aliajele rezistente la temperatură din tungsten cu alte metale refractare sunt utilizate în aviație și rachete. Punctul său ridicat de topire și presiunea scăzută a vaporilor la temperaturi ridicate fac ca tungstenul să fie indispensabil pentru filamentele electrice de lumină, precum și pentru fabricarea pieselor dispozitivelor electrice cu vid în electronica radio și tehnologia cu raze X. Mai mulți compuși chimici ai tungstenului sunt utilizați în diferite domenii ale tehnologiei—de exemplu, Na2WO4 în vopselele și vopselele textile și WS2 ca catalizator în sinteza organică și un lubrifiant solid eficient pentru piesele expuse la frecare.