Fakta om volfram

Fakta om volfram

Volfram är känt som en av de tuffaste sakerna som finns i naturen. Det är supertätt och nästan omöjligt att smälta. Ren volfram är en silvervit metall och när den görs till ett fint pulver kan den vara brännbar och kan självantända. Naturlig volfram innehåller fem stabila isotoper och 21 andra instabila isotoper.

Vungsten används på många olika sätt eftersom den är mycket stark och hållbar. Det är mycket motståndskraftigt mot korrosion och har den högsta smältpunkten och den högsta draghållfastheten av alla grundämnen. Dess styrka kommer dock först när det görs till föreningar. Ren volfram är mycket mjuk.

Bara fakta

Här är egenskaperna hos volfram enligt Los Alamos National Laboratory:

• Atomnummer: 74
• Atomsymbol: W
• Atomvikt: 183,84
• Smältpunkt: 6 192 F (3 422 C)
• Kokpunkt: 10 030 F (5 555 C)

Historia

Den första användningen av volfram skedde för mer än 350 år sedan. Kinesiska porslinstillverkare använde ett wolframpigment som hade en unik persikofärg, enligt Royal Society of Chemistry.

Väldigt mycket senare, år 1779, undersökte Peter Woulfe ett mineral från Sverige och insåg att det innehöll en ny typ av metall, men det var ungefär så långt forskningen gick. År 1781 fortsatte Wilhelm Scheele forskningen om denna nya metall och isolerade en sur vit oxid. Ingen av dessa män är dock krediterade för elementets upptäckt.

Juan och Fausto Elhuyar får den äran. Vid seminariet i Vergara i Spanien forskade de om denna mystiska metall. År 1783 isolerade de metalloxiden från wolframit och reducerade den sedan, till skillnad från de andra, till volframmetall genom att värma den med kol.

Källor

De flesta volframresurserna finns i Kina, Sydkorea, Bolivia, Storbritannien, Ryssland och Portugal samt i Kalifornien och Colorado. Även om det finns på dessa många platser kontrolleras 80 procent av världens utbud av Kina, enligt BBC.

Elementet förekommer naturligt i mineralerna scheelit, wolframit, huebnertie och ferberit. Det utvinns ur mineralerna genom att reducera volframoxid med väte eller kol.

När det väl är utvunnet blandas volfram ofta i legeringar. De hårdaste legeringarna formas med hjälp av diamanter. Diamanter är det enda som är hårdare än vissa volframlegeringar.

Användning

En av de vanligaste, och hårdaste, volframföreningarna är volframkarbid. På grund av sin styrka när den görs till föreningar används volfram för att härda sågblad och göra borrkronor. Det kan ta cirka 10 minuter att skära bara en borrkrona av volfram med hjälp av ett diamantslipningssystem, enligt BBC. Vissa juvelerare använder också volframkarbid för att tillverka vigselringar och andra ringar.

En annan volframförening som är särskilt användbar är volframdisulfid. Den används som ett torrt smörjmedel i temperaturer så höga som 932 grader Fahrenheit (500 grader Celsius), enligt Jefferson Lab.

Några andra användningsområden för volfram är bland annat arbete med metallförångning, tillverkning av färger, tillverkning av glas-till-metall-tätningar och skapande av elektron- och tv-rör.

Militären använder volfram för att tillverka kulor och missiler som används vid ”kinetiskt bombardemang”. Denna typ av attack använder ett supertätt material för att bryta igenom pansar i stället för sprängämnen.

Dess värmebeständighet är till hjälp när man använder det i värmeelement för elektriska ugnar, tillämpningar för rymdfarkoster, svetsning och andra högtemperaturtillämpningar. Det användes också vid tillverkning av olika typer av belysning av denna anledning. Ju varmare en glödtråd kan bli utan att smälta, desto ljusare blir glödlampan. År 1908 upptäckte uppfinnaren William D. Coolidge att volfram var ett idealiskt glödtrådsmaterial. I dag använder dock de flesta glödlampor mer energieffektiva material. Det används dock fortfarande i röntgenfilament och i elektriska kontakter i olika elektronikprodukter.

Biologiskt sett använder vissa bakterier volfram för att reducera karboxylsyror till aldehyder.

Vem visste det?

Detta grundämne används för trixande. ”Volfram kanske inte har guldets lyster, men det har dess densitet (inom 0,36 procent), vilket innebär att om du täcker en tegelsten av volfram med en beläggning av guld – och du testar tegelstenen för att se om den väger lika mycket som guld – så kommer den att vara nästan korrekt”, säger Amanda Simson, biträdande professor i kemiteknik vid University of New Haven, till Live Science. ”Således har volfram hittats i förfalskade guldklossar.”

Volfram kommer från en svensk term, tung sten, som betyder ”tung sten.”

Volframs kemiska symbol är ett W, vilket kan tyckas konstigt eftersom det inte finns ett W i ordet. W:et kommer faktiskt från grundämnets andra namn, wolfram. Namnet wolfram kommer från det mineral som grundämnet upptäcktes i, wolframit. Wolframit betyder ”den som slukar tenn”, vilket är lämpligt eftersom mineralet stör smältningen av tenn.

Ytterligare resurser

• Biologisk kemi: 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

Denna artikel uppdaterades den 3 februari 2020 för att korrigera kokpunkten för volfram.