Feiten over wolfraam

Feiten over wolfraam

Wolfraam staat bekend als een van de taaiste dingen die in de natuur voorkomen. Het is superdicht en bijna onmogelijk te smelten. Zuiver wolfraam is een zilverwit metaal en wanneer het tot een fijn poeder wordt gemaakt, kan het brandbaar zijn en spontaan ontbranden. Natuurlijk wolfraam bevat vijf stabiele isotopen en 21 andere onstabiele isotopen.

Wolfraam wordt op veel verschillende manieren gebruikt omdat het zeer sterk en duurzaam is. Het is zeer goed bestand tegen corrosie en heeft het hoogste smeltpunt en de hoogste treksterkte van alle elementen. Zijn sterkte komt wanneer het in samenstellingen wordt gemaakt, niettemin. Zuiver wolfraam is erg zacht.

Even de feiten

Hier volgen de eigenschappen van wolfraam, volgens het Los Alamos National Laboratory:

• Atoomnummer: 74
• Atoomsymbool: W
• Atomair gewicht: 183,84
• Smeltpunt: 6.192 F (3.422 C)
• Kookpunt: 10.030 F (5.555 C)

Geschiedenis

Het eerste gebruik van wolfraam was meer dan 350 jaar geleden. Chinese porseleinmakers gebruikten een wolfraampigment dat een unieke perzikkleur had, volgens de Royal Society of Chemistry.

Veel later, in 1779, onderzocht Peter Woulfe een mineraal uit Zweden en realiseerde zich dat het een nieuw soort metaal bevatte, maar verder dan dat ging het onderzoek niet. In 1781 zette Wilhelm Scheele het onderzoek naar dit nieuwe metaal voort en isoleerde een zuurwit oxide. Geen van deze mannen wordt echter gecrediteerd voor de ontdekking van het element.

Juan en Fausto Elhuyar krijgen die eer. Op het seminarie van Vergara in Spanje, onderzochten zij dit mysterieuze metaal. In 1783 isoleerden zij het metaaloxide uit wolframiet en reduceerden het vervolgens, in tegenstelling tot de anderen, tot wolfraammetaal door het te verhitten met koolstof.

Bronnen

De meeste wolfraamvoorraden worden gevonden in China, Zuid-Korea, Bolivia, Groot-Brittannië, Rusland en Portugal, en ook in Californië en Colorado. Hoewel het op deze vele plaatsen wordt gevonden, wordt 80 procent van de wereldvoorraad gecontroleerd door China, volgens de BBC.

Het element komt van nature voor in de mineralen scheeliet, wolframiet, huebnertie en ferberiet. Het wordt gewonnen uit de mineralen door reductie van wolfraamoxide met waterstof of koolstof.

Als het eenmaal is gewonnen, wordt wolfraam vaak gemengd in legeringen. De hardste legeringen worden gevormd met diamanten. Diamanten zijn de enige dingen harder dan sommige wolfraam legeringen.

Toepassingen

Een van de meest voorkomende, en hardste, wolfraam verbindingen is wolfraamcarbide. Wegens zijn sterkte wanneer gemaakt in samenstellingen, wordt het wolfram gebruikt om zaagbladen te verharden en boorbeetjes te maken. Volgens de BBC duurt het ongeveer 10 minuten om een boor uit wolfraam te snijden met behulp van een diamantsnijsysteem. Sommige juweliers gebruiken ook wolfraamcarbide om trouwringen en andere ringen te maken.

Een andere wolfraamverbinding die bijzonder nuttig is, is wolfraamdisulfide. Het wordt gebruikt als een droog smeermiddel in temperaturen zo hoog als 932 graden Fahrenheit (500 graden Celsius), volgens het Jefferson Lab.

Enkele andere toepassingen van wolfraam omvatten metalen verdamping werk, de productie van verven, het maken van glas-op-metaal afdichtingen en het creëren van elektron en televisie buizen.

Het leger gebruikt wolfraam om kogels en raketten gebruikt in “kinetisch bombardement” te maken. Dit type van aanval maakt gebruik van een super dicht materiaal te breken pantser in plaats van explosieven.

De weerstand tegen hitte is nuttig bij het gebruik ervan in de verwarmingselementen voor elektrische ovens, ruimtevaartuig toepassingen, lassen en andere hoge temperatuur toepassingen. Om deze reden werd het ook gebruikt bij het maken van verschillende soorten verlichting. Hoe heter een gloeidraad kan worden zonder te smelten, hoe helderder de lamp. In 1908 ontdekte uitvinder William D. Coolidge dat wolfraam een ideaal gloeidraadmateriaal was. Tegenwoordig gebruiken de meeste gloeilampen echter energie-efficiëntere materialen. Het wordt nog steeds gebruikt in röntgenstraling filamenten en in elektrische contacten van diverse elektronica, echter.

Biologisch, sommige bacteriën gebruiken wolfraam om carboxylzuren te verminderen tot aldehyden.

Wie wist?

Dit element wordt gebruikt voor bedrog. “Wolfraam heeft misschien niet de glans van goud, maar het heeft wel zijn dichtheid (binnen 0,36 procent), wat betekent dat als je een baksteen van wolfraam bedekt met een coating van goud – en je test de baksteen om te zien of het evenveel weegt als goud – het bijna correct zal zijn,” vertelde Amanda Simson, een assistent-professor in chemische engineering aan de Universiteit van New Haven, Live Science. “Dus, wolfraam is gevonden in nagemaakte gouden bakstenen.”

Tungsten komt van een Zweedse term, tung sten, dat ‘zware steen’ betekent.”

Tungsten’s chemische symbool is een W, wat misschien vreemd lijkt omdat er geen W in het woord zit. De W komt eigenlijk van de andere naam van het element, wolfram. De naam wolfraam komt van het mineraal waarin het element werd ontdekt, wolframiet. Wolframiet betekent “de verslinder van tin”, wat toepasselijk is omdat het mineraal het smelten van tin belemmert.

Bijkomende bronnen

• Biologische chemie: Purification and Some Properties of the Tungsten-Containing Carboxylic Acid Reductase from Clostridium formicoaceticum
• Proceedings of the National Academy of Science: Identification and Characterization of the Tungsten-Containing Class of Benzoyl-Coenzyme A Reductase
• Centers for Disease Control and Prevention: Tungsten Toxicity

Dit artikel is bijgewerkt op 3 feb. 2020 om het kookpunt van wolfraam te corrigeren.