Faits sur le tungstène
Le tungstène est connu comme l’une des choses les plus dures que l’on trouve dans la nature. Il est super dense et presque impossible à fondre. Le tungstène pur est un métal blanc argenté et lorsqu’il est transformé en une fine poudre, il peut être combustible et s’enflammer spontanément. Le tungstène naturel contient cinq isotopes stables et 21 autres isotopes instables.
Le tungstène est utilisé de nombreuses façons différentes car il est très solide et durable. Il est très résistant à la corrosion et possède le point de fusion et la résistance à la traction les plus élevés de tous les éléments. Sa force vient cependant de sa transformation en composés. Le tungstène pur est très mou.
Les faits
Voici les propriétés du tungstène, selon le Los Alamos National Laboratory:
- Numéro atomique : 74
- Symbole atomique : W
- Poids atomique : 183,84
- Point de fusion : 6 192 F (3 422 C)
- Point d’ébullition : 10 030 F (5 555 C)
Historique
La première utilisation du tungstène remonte à plus de 350 ans. Les porcelainiers chinois utilisaient un pigment de tungstène d’une couleur pêche unique, selon la Royal Society of Chemistry.
Bien plus tard, en 1779, Peter Woulfe a examiné un minéral provenant de Suède et s’est rendu compte qu’il contenait un nouveau type de métal, mais la recherche n’est pas allée plus loin. En 1781, Wilhelm Scheele poursuit les recherches sur ce nouveau métal et isole un oxyde blanc acide. Aucun de ces deux hommes n’est cependant crédité de la découverte de l’élément.
Juan et Fausto Elhuyar obtiennent cet honneur. Au séminaire de Vergara en Espagne, ils ont fait des recherches sur ce métal mystérieux. En 1783, ils ont isolé l’oxyde métallique de la wolframite puis, contrairement aux autres, l’ont réduit en tungstène métallique en le chauffant avec du carbone.
Sources
La plupart des ressources en tungstène se trouvent en Chine, en Corée du Sud, en Bolivie, en Grande-Bretagne, en Russie et au Portugal, ainsi qu’en Californie et au Colorado. Bien qu’on le trouve dans ces nombreux endroits, 80 % de l’approvisionnement mondial est contrôlé par la Chine, selon la BBC.
L’élément se trouve naturellement dans les minéraux scheelite, wolframite, huebnertie et ferberite. Il est récolté à partir des minéraux en réduisant l’oxyde de tungstène avec de l’hydrogène ou du carbone.
Une fois qu’il est sourcé, le tungstène est souvent mélangé dans des alliages. Les alliages les plus durs sont façonnés à l’aide de diamants. Les diamants sont les seules choses plus dures que certains alliages de tungstène.
Utilisations
L’un des composés de tungstène les plus courants, et les plus durs, est le carbure de tungstène. En raison de sa résistance lorsqu’il est transformé en composés, le tungstène est utilisé pour durcir les lames de scie et fabriquer des forets. Selon la BBC, il faut environ 10 minutes pour découper un seul foret en tungstène à l’aide d’un système de découpe au diamant. Certains bijoutiers utilisent également le carbure de tungstène pour fabriquer des alliances et autres bagues.
Un autre composé du tungstène particulièrement utile est le disulfure de tungstène. Il est utilisé comme lubrifiant sec à des températures aussi élevées que 932 degrés Fahrenheit (500 degrés Celsius), selon le Jefferson Lab.
Certaines autres utilisations du tungstène comprennent le travail d’évaporation du métal, la fabrication de peintures, la fabrication de joints verre-métal et la création de tubes électroniques et de télévision.
L’armée utilise le tungstène pour fabriquer des balles et des missiles utilisés dans le « bombardement cinétique ». Ce type d’attaque utilise un matériau super dense pour percer les blindages au lieu d’explosifs.
Sa résistance à la chaleur est utile lorsqu’on l’utilise dans les éléments chauffants des fours électriques, les applications des vaisseaux spatiaux, la soudure et d’autres applications à haute température. Il a également été utilisé dans la fabrication de différents types d’éclairage pour cette raison. Plus un filament peut être chaud sans fondre, plus l’ampoule est lumineuse. En 1908, l’inventeur William D. Coolidge a découvert que le tungstène était un matériau idéal pour les filaments. Aujourd’hui, cependant, la plupart des ampoules utilisent des matériaux plus économes en énergie. On l’utilise cependant encore dans les filaments de rayons X et dans les contacts électriques de divers appareils électroniques.
Biologiquement, certaines bactéries utilisent le tungstène pour réduire les acides carboxyliques en aldéhydes.
Qui l’aurait su ?
Cet élément est utilisé pour la ruse. « Le tungstène n’a peut-être pas l’éclat de l’or, mais il en a la densité (à 0,36 % près), ce qui signifie que si vous recouvrez une brique de tungstène d’un revêtement d’or – et que vous testez la brique pour voir si elle pèse autant que l’or – ce sera presque correct », a déclaré à Live Science Amanda Simson, professeur adjoint de génie chimique à l’Université de New Haven. « Ainsi, le tungstène a été trouvé dans de fausses briques d’or. »
Le tungstène vient d’un terme suédois, tung sten, qui signifie « pierre lourde ».
Le symbole chimique du tungstène est un W, ce qui peut sembler bizarre puisqu’il n’y a pas de W dans le mot. Le W vient en fait de l’autre nom de l’élément, le wolfram. Le nom wolfram provient du minéral dans lequel l’élément a été découvert, la wolframite. Wolframite signifie « le dévoreur d’étain », ce qui est approprié puisque le minéral interfère avec la fonte de l’étain.
Ressources supplémentaires
- Chimie biologique : Purification et quelques propriétés de la réductase d’acide carboxylique contenant du tungstène de Clostridium formicoaceticum
- Proceedings of the National Academy of Science : Identification et caractérisation de la classe de benzoyl-coenzyme A réductase contenant du tungstène
- Centers for Disease Control and Prevention : Toxicité du tungstène
Cet article a été mis à jour le 3 février 2020 pour corriger le point d’ébullition du tungstène.
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