Tungstène

|- | ¹⁸²W || 26.50% || colspan=" ; 4" ; | W est le stable avec 108 neutrons |- | ¹⁸³W || 14.31% || colspan=" ; 4" ; | W est le stable avec 109 neutrons |- | ¹⁸⁴W || 30.64% || colspan=" ; 4" ; | W est le stable avec 110 neutrons |- | ¹⁸⁶W || 28.43% || colspan=" ; 4" ; | W est le stable avec 112 neutrons lementbox_isotopes_end

Tungstène ( ˈtʌŋstən ), également appelé wolfram ( /ˈwʊlfrəm/ ), est un élément chimique qui a le W ( allemand de symbole : Wolfram ) et nombre atomique 74 de . Très un dur, lourd, acier-gris au métal de transition blanc , tungstène est trouvé en plusieurs minerais comprenant la wolframite et le Scheelite et est remarquable pour ses propriétés physiques robustes, particulièrement le fait qu'il a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux de alliés par non- et le deuxième le plus haut de tous les éléments après le carbone . La forme pure est employée principalement dans des applications électriques mais ses nombreux composés et alliages sont employés couramment dans beaucoup d'applications, spécialement dans des filaments de l'ampoule , dans des tubes à rayon X (en tant que le filament et cible), et dans les superalliages . Le tungstène est le seul métal de la troisième série de transition qui est connue pour se produire dans les biomolécules

Isotopes

voient également : Isotopes du tungstène Le tungstène naturel se compose de cinq isotopes dont les demi vies être si long qu'ils peuvent être considérés le stable. Tous peuvent se délabrer dans des isotopes de l'élément 72 (hafnium ) par l'alpha émission ; on a observé ¹⁸⁰W pour avoir une demi vie 1. On n'a pas observé les autres isotopes naturels pour se délabrer, contraignant leurs demi vies pour être : ¹⁸²W, T_1/2 > 8.3 ea ; ¹⁸⁴W, T_1/2 > 29 ea ; ¹⁸⁵W, T_1/2 > 13 ea ; ¹⁸⁶W, T_1/2 > 27 ea. En moyenne, deux désintégration alpha de ¹⁸⁰W se produisent en un gramme de tungstène normal par an.

27 radio-isotopes artificiels de tungstène ont été caractérisés, le plus stable dont sont ¹⁸¹W avec une demi vie de 121.2 ; jours, ¹⁸⁵W avec une demi vie de 75.1 ; jours, ¹⁸⁸W avec une demi vie de 69.4 ; jours et ¹⁷⁸W avec une demi vie de 21. Tous les isotopes radioactifs du restant ont des demi vies de moins que 24 ; les heures, et les la plupart de ces derniers ont des demi vies qui sont moins que 8 ; minutes. Le tungstène a également 4 ; Le méta de énonce être le plus stable ^179mW (½ de t_6.

Caractéristiques notables

Le tungstène pur est acier-gris à étain-blanc et est un métal dur. Le tungstène peut être coupé avec une scie à métaux quand cela est très pur (il est fragile et difficile de travailler si impur) et est autrement fonctionné à côté de la pièce forgéee , du schéma , du de expulsion, ou du agglomérant de tous les métaux aux températures au-dessus de 1650 ; °C (3000 ; le °F), cet élément a le point de fusion le plus élevé (3422 ; C ) (6192 de ° ; F de °), plus basse pression de vapeur et la résistance à la traction la plus élevée . Le tungstène a le plus bas coefficient de de dilatation thermique de n'importe quel métal pur. Sa résistance à la corrosion est excellente et elle peut être attaquée seulement légèrement par la plupart des formes minérales en métal de tungstène des acides un oxyde protecteur une fois exposée à l'air mais peut être oxydée à température élevée. L'acier a allié avec de petites quantités de tungstène augmente considérablement sa dureté.

Composés chimiques

L'état d'oxydation formel le plus commun de tungstène est +6, mais il montre tous les états d'oxydation de -1 à +6. que le tungstène combine typiquement avec l'oxygène l'oxyde tungstique pour former jaune, WO₃, qui se dissout dans les solutions alkalines aqueuses pour former des ions de tungstate, WO₄^{2&minus ;}.

Polyoxoanions aqueux

Des solutions aqueuses de tungstate sont notées pour la formation du Polyoxoanions dans des conditions neutres et acides. Pendant que le tungstate est progressivement acidulé, il rapporte d'abord le " soluble et métastable ; paratungstate A" ; Anion , W₇O₂₄^{6&minus de ;}, qui au-dessus des heures ou des jours convertit en " moins soluble ; paratungstate B" ; anion, H₂W₁₂O₄₂^{10&minus ;}. Davantage d'acidification produit l'anion très soluble de metatungstate, H₂W₁₂O₄₀^{6&minus ;}, après équilibre est atteint. L'ion de metatungstate existe comme faisceau symétrique de douze octaèdres de l'oxygène de tungstène connus sous le nom de " ; Keggin " anion. Beaucoup d'autres polyoxoanions existent comme espèces métastables du . L'inclusion d'un atome différent tel que le phosphore au lieu des deux hydrogens centraux dans le metatungstate produit une large variété des acides de Heteropoly de tel que l'acide phosphotungstique H₃P W₁₂O₄₀ de dans cet exemple.

Le voient également les composés de tungstène de .

Rôle biologique

Le tungstène est un aliment essentiel pour quelques organizations.

Les enzymes ont appelé le tungstène d'utilisation des oxydoréductases d'une manière dont est semblable au molybdène en l'employant dans un complexe de Pterin de tungstène.

Le le 20 août , le 2002 , fonctionnaires représentant le centres pour le contrôle et la prévention des maladies basé aux États-Unis a annoncé que les essais de l'urine sur les familles patients de la leucémie et les familles de groupe de commande dans le Fallon, région du Nevada avaient montré les niveaux elevated du tungstène en métal dans les corps des deux groupes. Seize cas récents de Cancer de que chez les enfants ont été découverts dans la région de Fallon qui a été maintenant identifiée comme faisceau de Cancer de , (il devraient être notés, cependant, que la majorité des victimes de cancer ne sont pas des résidants de long temps de Fallon). Rubin, un chef de branche à la CDC, a dit que les données démontrant un lien entre le tungstène et la leucémie ne sont pas disponibles actuellement.

Applications

Le tungstène est un métal avec un éventail d'utilisations, le plus grand dont est car le carbure de tungstène ( C , carte de travail de W₂) en carbures cimentés cimentés des carbures (également appelés les hardmetals) sont les matières résistantes à l'usure employées par la métallurgie, l'exploitation , le pétrole et les industries du bâtiment. Le tungstène est employé couramment dans l'ampoule et les filaments de tube électronique du , aussi bien que les électrodes parce qu'il peut être dessiné dans le fil très mince avec un point de fusion élevée. Autre emploie :
Son point de fusion élevée rend le tungstène approprié aux utilisations d'espace et de température qui incluent élém., chauffage, et aux applications de soudure, notamment dans le processus du GTAW (également appelé la soudure de TIG ).
Les propriétés de dureté et de densité font cet idéal en métal pour faire à les alliages de métaux lourds de qui sont employés dans l'armement, les radiateurs et les applications à haute densité, telles que des poids, des contrepoids, des quilles de ballast pour des yachts et le ballast de queue pour les avions commerciaux.
La densité élevée lui fait un ingrédient idéal pour les dards , normalement 80% et parfois jusqu'à 97%. Ceci permet des dards contenant le tungstène pour avoir un plus petit diamètre que ceux d'autres métaux au même poids, permettant des groupements plus serrés.
L'acier à coupe rapide contient le tungstène et quelques aciers de tungstène contiennent pas moins du tungstène de 18%.
Les superalliages contenant le tungstène sont employés dans des lames de la turbine et des pièces et des enduits résistants à l'usure. Les exemples sont Hastelloy et Stellite .
La poudre de tungstène est employée comme matériau de remplissage dans les composés en plastique du qui sont employés pendant qu'un produit de remplacement non-toxique pour le fil , dans le projectile des balles , et le rayonnement protège.
Des composés chimiques de tungstène sont employés en colorants inorganiques des catalyseurs , et lubrifiants à hautes températures du bisulfure de tungstène qui sont stables à 500 ; °C (930 ; °F).
Depuis cet élément la dilatation thermique est semblable au verre de Borosilicate , il est employée pour faire des joints de verre-à-métal.
Il est employé dans les pénétrateurs d'énergie cinétique de habituellement alliés avec du nickel et fer ou cobalt, pour former les alliages lourds, utilisés comme alternative à l'uranium épuisé .
Le tungstène est employé comme matériel d'interconnexion dans des circuits intégrés. Des trous de contact sont gravés à l'eau-forte en matériel diélectrique de bioxyde de silicium, remplis de tungstène et polis pour former des raccordements aux transistors. Les trous typiques de contact peuvent être aussi petits que 65 nanomètre.
Le carbure de tungstène est l'un des carbures les plus durs et est employé dans des machines-outils comme font le fraisant et le tournant des outils de , et utilisé ainsi que le cobalt et le carbone est souvent le meilleur choix pour de telles applications.
Utilisé intensivement pour protéger dans l'industrie radiopharmaceutique du . Elle est souvent utilisée en transportant les différentes doses du FDG (appelées les « porcs ") - la haute énergie du Fluorine-18 rend le fil beaucoup moins efficace.
Le tungstène est employé dans les émetteurs du faisceau d'ions focalisé par et des microscopes électroniques
Le tungstène commence également à être employé en bijoux. Sa dureté lui fait l'idéal pour les anneaux qui ne rayeront jamais, sont le hypoallergénique et n'auront pas besoin polir. Cette propriété est particulièrement utile dans les conceptions avec une finition balayée.
Également utilisé dans la pêche leurre comme le Mormyshka .
Le tungstène est employé comme ballast dans des voitures de course à niveau élevé en série comme le NASCAR et la formule 1 .

Divers : Des oxydes sont employés dans les lustres en céramique du et le calcium /des tungstates magnésium sont appliqués largement dans l'éclairage fluorescent. Des tungstates en cristal sont employés en tant que détecteurs de scintillation dans la physique nucléaire et la médecine nucléaire . Le métal est également employé dans des cibles du rayon X et des éléments de chauffe pour les fours électriques. Des sels qui contiennent le tungstène sont employés dans le produit chimique et le bronzant des industries de . Le tungstène « se bronze » (soi-disant en raison de la couleur des oxydes de tungstène) avec d'autres composés sont employés en peintures quelques types de cordes de que pour les instruments musicaux sont enroulés avec le fil de tungstène.

Production

Le tungstène est trouvé dans la wolframite (fer - tungstate de manganèse , peu de O ₄/MnWO₄ de des minerais de ), le Scheelite (tungstate de calcium , CaWO₄) de , la ferberite et le Hübnerite . Il y a les dépôts importants de ces minerais dans le Chine (avec la part du monde environ de 57%), le Russie , le Autriche et le Portugal , rapports l'étude géologique britannique . Le métal est produit dans le commerce en réduisant l'oxyde de tungstène avec de l'hydrogène ou le carbone .

Des réservations de tungstène du monde ont été estimées à 7 millions de t W. Plusieurs de ces réservations ne sont pas économiquement viables actuellement. Aux taux courants de consommation, ces réservations durent pendant approximativement 140 années. On l'estime que 30% des réservations sont wolframite et 70% sont des minerais de scheelite. Un autre facteur qui commande l'offre de tungstène est réutilisation de chute du tungstène, qui plus aisément est raffiné pour la réutilisation que l'Oregon cru.

Histoire

Tungstène ( suédois tung sten le " de signification de ; stone" lourd ;), quoique le nom courant pour l'élément dans le Suédois soit le wolfram de (parfois écrit dans le Suédois comme volfram de ), du rahm de volf de de dénomination par le Wallerius en 1747, traduit de la description par le Agricola dans 1546 en tant que spuma de Lupi de , signifiant le " ; le froth" du loup ; après manière l'étain est mangé vers le haut comme un loup après des moutons en cours de son extraction.

On l'a présumé la première fois pour exister par le Peter Woulfe en 1779 qui a examiné la wolframite et conclu qu'il doit contenir une nouvelle substance. En le 1781 Karl Wilhelm Scheele a établi qu'un nouvel acide pourrait être fait à partir du tungstenite. Scheele et Torbern Bergman ont suggéré qu'il pourrait être possible d'obtenir un nouveau métal en réduisant l'acide tungstique. En le 1783 José et le Fausto Elhuyar a trouvé un acide en wolframite qui était identique à l'acide tungstique. Dans le Espagne plus tard qu'année les frères ont réussi à isoler le tungstène par la réduction de cet acide avec le charbon de bois . Ils sont crédités de la découverte de l'élément.

Dans la deuxième guerre mondiale, le tungstène a joué un énorme rôle dans des rapport d'affaires politiques de fond. Le Portugal , comme source européenne principale d'élément, a été mis sous pression des deux côtés, en raison de ses sources de la wolframite Oregon. La résistance aux températures, aussi bien que la force extrême de ses alliages, a transformé le métal en matière première première très importante pour l'industrie d'armements.

Voir également

Pistolet d'émission de champ de
Le Oliver renvoie : " ; Oncle Tungsten de : Mémoires d'un " chimique de la jeunesse ;

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