Fakten über Wolfram

Fakten über Wolfram

Wolfram ist bekannt als eines der härtesten Materialien, die in der Natur vorkommen. Es ist sehr dicht und fast unmöglich zu schmelzen. Reines Wolfram ist ein silberweißes Metall und kann, wenn es zu feinem Pulver verarbeitet wird, brennbar sein und sich spontan entzünden. Natürliches Wolfram enthält fünf stabile Isotope und 21 weitere instabile Isotope.

Wolfram wird in vielen verschiedenen Bereichen verwendet, da es sehr stark und haltbar ist. Es ist sehr korrosionsbeständig und hat den höchsten Schmelzpunkt und die höchste Zugfestigkeit aller Elemente. Seine Stärke kommt allerdings erst zum Tragen, wenn es zu Verbindungen verarbeitet wird. Reines Wolfram ist sehr weich.

Nur die Fakten

Hier sind die Eigenschaften von Wolfram, laut dem Los Alamos National Laboratory:

• Atomzahl: 74
• Atomisches Symbol: W
• Atomgewicht: 183,84
• Schmelzpunkt: 6.192 F (3.422 C)
• Siedepunkt: 10.030 F (5.555 C)

Geschichte

Die erste Verwendung von Wolfram war vor mehr als 350 Jahren. Chinesische Porzellanhersteller verwendeten ein Wolframpigment, das laut der Royal Society of Chemistry eine einzigartige Pfirsichfarbe hatte.

Viel später, im Jahr 1779, untersuchte Peter Woulfe ein Mineral aus Schweden und stellte fest, dass es eine neue Art von Metall enthielt, aber das war auch schon alles, was die Forschung zu bieten hatte. 1781 setzte Wilhelm Scheele die Forschung an diesem neuen Metall fort und isolierte ein saures weißes Oxid. Keinem dieser beiden Männer wird jedoch die Entdeckung des Elements zugeschrieben.

Juan und Fausto Elhuyar wird diese Ehre zuteil. Im Priesterseminar von Vergara in Spanien erforschten sie dieses geheimnisvolle Metall. Im Jahr 1783 isolierten sie das Metalloxid aus Wolframit und reduzierten es durch Erhitzen mit Kohlenstoff zu Wolframmetall.

Quellen

Die meisten Wolframvorkommen gibt es in China, Südkorea, Bolivien, Großbritannien, Russland und Portugal sowie in Kalifornien und Colorado. Obwohl es an diesen vielen Orten vorkommt, werden laut BBC 80 Prozent des weltweiten Angebots von China kontrolliert.

Das Element kommt natürlich in den Mineralien Scheelit, Wolframit, Huebnertie und Ferberit vor. Es wird aus den Mineralien durch Reduktion von Wolframoxid mit Wasserstoff oder Kohlenstoff gewonnen.

Nach der Gewinnung wird Wolfram oft in Legierungen verarbeitet. Die härtesten Legierungen werden mit Diamanten geformt. Nur Diamanten sind härter als einige Wolframlegierungen.

Verwendung

Eine der häufigsten und härtesten Wolframverbindungen ist Wolframcarbid. Aufgrund seiner Festigkeit bei der Herstellung von Verbindungen wird Wolfram zum Härten von Sägeblättern und zur Herstellung von Bohrern verwendet. Nach Angaben der BBC kann es etwa 10 Minuten dauern, einen einzigen Bohrer aus Wolfram mit einem Diamantschneidsystem zu schneiden. Einige Juweliere verwenden Wolframkarbid auch für die Herstellung von Eheringen und anderen Ringen.

Eine weitere Wolframverbindung, die besonders nützlich ist, ist Wolframdisulfid. Nach Angaben des Jefferson Labs wird es als Trockenschmiermittel bei Temperaturen von bis zu 500 Grad Celsius (932 Grad Fahrenheit) verwendet.

Zu den weiteren Verwendungszwecken von Wolfram gehören Metallverdampfungsarbeiten, die Herstellung von Farben, die Herstellung von Glas-Metall-Dichtungen und die Herstellung von Elektronen- und Fernsehröhren.

Das Militär verwendet Wolfram zur Herstellung von Kugeln und Raketen, die beim „kinetischen Beschuss“ eingesetzt werden. Bei dieser Art des Angriffs wird anstelle von Sprengstoff ein superdichtes Material verwendet, um Panzerungen zu durchbrechen.

Seine Hitzebeständigkeit ist hilfreich bei der Verwendung in Heizelementen für Elektroöfen, Raumfahrtanwendungen, Schweißarbeiten und anderen Hochtemperaturanwendungen. Aus diesem Grund wurde es auch bei der Herstellung verschiedener Arten von Leuchtmitteln verwendet. Je heißer ein Glühfaden werden kann, ohne zu schmelzen, desto heller ist die Glühbirne. Im Jahr 1908 entdeckte der Erfinder William D. Coolidge, dass Wolfram ein idealer Glühfaden ist. Heute verwenden die meisten Glühbirnen jedoch energieeffizientere Materialien. Es wird jedoch immer noch in Röntgenfilamenten und in elektrischen Kontakten verschiedener Elektronikgeräte verwendet.

Biologisch gesehen verwenden einige Bakterien Wolfram, um Carbonsäuren zu Aldehyden zu reduzieren.

Wer hätte das gedacht?

Dieses Element wird für Tricks verwendet. „Wolfram hat vielleicht nicht den Glanz von Gold, aber es hat seine Dichte (innerhalb von 0,36 Prozent), was bedeutet, dass, wenn man einen Ziegelstein aus Wolfram mit einer Goldschicht überzieht – und man testet den Ziegelstein, um zu sehen, ob er so viel wiegt wie Gold – es fast richtig sein wird“, sagte Amanda Simson, eine Assistenzprofessorin für Chemieingenieurwesen an der Universität von New Haven, gegenüber Live Science. „

Wolfram kommt von dem schwedischen Begriff tung sten, der „schwerer Stein“ bedeutet.

Das chemische Symbol von Wolfram ist ein W, was seltsam erscheinen mag, da es kein W in dem Wort gibt. Das W kommt eigentlich von dem anderen Namen des Elements, Wolfram. Der Name Wolfram kommt von dem Mineral, in dem das Element entdeckt wurde, Wolframit. Wolframit bedeutet „der Verschlinger von Zinn“, was angemessen ist, da das Mineral die Verhüttung von Zinn stört.

Zusätzliche Ressourcen

• Biologische Chemie: Purification and Some Properties of the Tungsten-Containing Carboxylic Acid Reductase from Clostridium formicoaceticum
• Proceedings of the National Academy of Science: Identifizierung und Charakterisierung der Wolfram-haltigen Klasse der Benzoyl-Coenzym-A-Reduktase
• Centers for Disease Control and Prevention: Tungsten Toxicity

Dieser Artikel wurde am 3. Februar 2020 aktualisiert, um den Siedepunkt von Wolfram zu korrigieren.