Wolfram

Wolfram (W, łac. wolframium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Nazwa pochodzi od wolframitu, minerału, z którego wolfram został wyodrębniony po raz pierwszy. Dawna nazwa polska tungsten^[6] pochodzi od szwedzkich słów tung – ‘ciężki’ i sten – ‘kamień’^[7]; nazwa o takiej etymologii używana jest współcześnie w języku angielskim, francuskim i kilku innych^[8].

Ten artykuł dotyczy pierwiastka chemicznego. Zobacz też: inne znaczenia tego słowa.

Wolfram

tantal ← wolfram → ren
Mo ↑ W ↓ Sg 74 W
Wygląd
stalowoszary
Widmo emisyjne wolframu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	wolfram, W, 74 (łac. wolframium)
Grupa, okres, blok	6, 6, d
Stopień utlenienia	II, III, IV, V, VI
Właściwości metaliczne	metal przejściowy
Właściwości tlenków	średnio kwasowe
Masa atomowa	183,84 ± 0,01[1]
Stan skupienia	stały
Gęstość	19,3×103 kg/m³[2]
Temperatura topnienia	3410–3422 °C[3][2]
Temperatura wrzenia	5555–5900 °C[2][3]
Numer CAS	7440-33-7
PubChem	23964
Właściwości atomowe Promień • atomowy • walencyjny 135 (obl. 193) pm 146 pm Konfiguracja elektronowa [Xe]4f145d46s2[4] Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 32, 12, 2[4] (wizualizacja powłok) Elektroujemność • w skali Paulinga • w skali Allreda 2,36 1,40 Potencjały jonizacyjne I 770 kJ/mol II 1700 kJ/mol III 2300 kJ/mol
Właściwości fizyczne Ciepło parowania 824 kJ/mol Ciepło topnienia 35,4 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 4,27 Pa (3680 K) Konduktywność 18,9×106 S/m Ciepło właściwe 130 J/(kg·K) Przewodność cieplna 174 W/(m·K) Układ krystalograficzny regularny przestrzennie centrowany Twardość • w skali Mohsa 7,5 Prędkość dźwięku 5174 m/s (293,15 K) Objętość molowa 9,47×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 180W 0,12% stabilny izotop z 106 neutronami 181W {syn.} 121,2 dni w.e. 181Ta 182W 26,50% stabilny izotop z 108 neutronami 183W 14,3% stabilny izotop z 109 neutronami 184W 30,64% stabilny izotop z 110 neutronami 185W {syn.} 74,8 dni β− 0,433 185Re 186W 28,6% stabilny izotop z 112 neutronami
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2011-10-05] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanej karty charakterystyki Uwaga Zwroty H H315, H319 Zwroty P P305+P351+P338 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[5] 0 2 3   Numer RTECS YO7175000
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Odkrycie

Istnienie tego pierwiastka zasugerował jako pierwszy w 1779 r. Peter Woulfe, który badał minerał wolframit. Analogiczne sugestie zostały w 1781 r. wysunięte przez Carla Scheelego. W stanie czystym pierwiastek ten jako pierwsi wyodrębnili w roku 1783 José i Fausto Elhuyarowie^[2][7].

Występowanie

Występuje w skorupie ziemskiej w ilości 1,25 ppm. Jego najważniejszymi minerałami są szelit CaWO
4 i wolframit (Fe,Mn)WO
4^[9], który ma skład pośredni pomiędzy hübnerytem MnWO
4, a ferberytem FeWO
4^[10][7]. Wolfram zawierają także stolzyt i raspit – oba PbWO
4^[11].

Właściwości

Wolfram jest ciemnoszarym metalem. Bardzo czysty wolfram jest ciągliwy i łatwy w obróbce, natomiast z niewielkimi domieszkami węgla jest twardy i kruchy. W temperaturze poniżej 0,0012 K (a w postaci cienkiej warstwy poniżej 4 K) jest nadprzewodnikiem. Dzięki pasywacji jest odporny na działanie tlenu, wody, zasad, kwasów, nawet wody królewskiej. Roztwarza się natomiast w stopionym azotanie potasu^[12]. W podwyższonej temperaturze utlenia się, reaguje z węglem i fluorowcami.

Zastosowanie

Wolfram stosowany jest jako dodatek stopowy do wysokogatunkowej stali, z jego stopów sporządza się elektrody lamp elektronowych i rentgenowskich, włókna żarowe itp. Węglik wolframu dzięki dużej twardości służy do wyrobu materiałów ściernych i narzędzi – jest głównym składnikiem widii. Ze względu na wysoką twardość i gęstość jest używany do produkcji rdzeni podkalibrowych pocisków przeciwpancernych oraz kompozytowych pocisków pełnokalibrowych, rzutek do darta.

Ze względu na zbliżoną gęstość wolframu do złota metal ten wykorzystywany jest także do podrabiania złotych sztabek i monet bulionowych^[13].