A volfrám kémiai elemet az átmeneti fémek közé sorolják. Peter Woulfe fedezte fel 1779-ben.
Adatok zónája
| Besorolása: | Az osztályozás: | A volfrám egy átmeneti fém |
| Szín: | ezüstös-fehér | |
| Atomtömeg: | 183.84 | |
| Állapot: | szilárd | |
| Olvadáspont: | 3422 oC, 3695 K | |
| Forráspont: | ||
| Elektronkonfiguráció: | 4f14 5d4 6s2 | |
| Sűrűség 20oC-on: | 19. | 7.5 mohs |
| Specifikus hőkapacitás | 0.13 J g-1 K-1 | |
| Fúziós hő | 35.40 kJ mol-1 | |
| Aporlasztási hő | 860 kJ mol-1 | |
| Párolgási hő | 824.0 kJ mol-1 | |
| 1. ionizációs energia | 770 kJ mol-1 | |
| 2. ionizációs energia | 1700 kJ mol-1 | |
| 3. ionizációs energia | – | |
| Elektronaffinitás | 78.6 kJ mol-1 | |
| Minimális oxidációs szám | -2 | |
| Min. közös oxidációs szám | 0 | |
| Maximális oxidációs szám | 6 | |
| Max. közös oxidációs szám. | 6 | |
| Elektronegativitás (Pauling-skála) | 2,36 | |
| Polarizálhatósági térfogat | 11.1 Å3 | |
| Reakció levegővel | w/ht, ⇒ WO3 | |
| Reakció 15 M HNO3-mal | nincs | |
| Reakció 6 M HCl | nincs | |
| Reakció 6 M NaOH-val | – | |
| Oxid(ok) | WO2, WO3 (volfrám-oxid) | |
| Hidrid(ek) | – | |
| Klorid(ok) | WCl2, WCl4, WCl6 | |
| Atomsugár | 139 pm | |
| Ion-sugár (1+ ion) | – | |
| Ionsugár (2+ ion) | – | |
| Ionsugár (3+ ion) | – | |
| Ionsugár (1+ ion) | – | |
| Ionsugár (1- ion) | – | |
| Ionsugár (2- ion) | – | |
| Ionsugár (3- ion) | – | |
| Hővezető képesség | 173 W m-1 K-1 | |
| Elektromos vezetőképesség | 18.2 x 106 S m-1 | |
| Fagyás/olvadáspont: | 3422 oC, 3695 K |
A volfrám felfedezése
1779-ben Peter Woulfe ír kémikus a wolframit ásvány (vas-mangán-volframát ásvány) elemzéséből következtetett egy új elem – a volfrám – létezésére.
A wolframot 1781-ben Svédországban Carl W. Scheele izolálta wolfram-oxidként (WO3) a scheelit (kalcium-volframát) ásványból. Azonban nem rendelkezett megfelelő kemencével, hogy az oxidot fémmé redukálja.
A volfrámot végül Fausto és Juan Jose de Elhuyar testvérek izolálták 1783-ban, Spanyolországban, savanyított wolframit faszénnel történő redukciójával.
Az elem neve a svéd “tung sten” szóból származik, ami nehéz követ jelent.
A kémiai jel, W, az elem eredeti nevéből, a Wolframból származik.
A wolfram az öt fő tűzálló fém (a hővel és kopással szemben nagyon ellenálló fémek) egyike.
Az öt tűzálló fém – figyeljük meg szoros kapcsolatukat a periódusos rendszerben
A többi tűzálló fém a nióbium, a molibdén, a tantál és a rénium.
| 41 Nb |
42 Mo |
|
| 73 Ta |
74 W |
75 Re |
Tungsten metal. Tomihahndorf felvétele.
A Large Area Telescope (LAT) a kozmikus sugárzást vizsgálja a volfrámrétegekbe való becsapódás után keletkező elektronok és pozitronok nyomon követésével. Credit: NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab.
Megjelenés és jellemzők
Káros hatások:
A volfrám alacsony toxicitásúnak tekinthető.
Jellemzők:
A volfrám nagyon kemény, sűrű, ezüstfehér, csillogó fém, amely a levegőn mattul, és védő oxidbevonatot képez. Por alakban a volfrám szürke.
A fémnek az összes fém közül a legmagasabb az olvadáspontja, és 1650 oC feletti hőmérsékleten a legnagyobb szakítószilárdsággal is rendelkezik. A tiszta volfrám képlékeny, és a volfrámhuzalok, még a nagyon kis átmérőjűek is, nagyon nagy szakítószilárdsággal rendelkeznek.
A volfrám rendkívül ellenálló a korrózióval szemben. A hidratált oxidból (WO3) volfrámsavat (H2WO4), illetve wolframátot képez, sóit pedig wolframátoknak, illetve wolframátoknak nevezik.
Vegyületekben a volfrám többnyire a VI. oxidációs állapotban van jelen.
A volfrám felhasználása
A volfrámot és ötvözeteit széles körben használják izzószálként a régebbi típusú (nem energiatakarékos) elektromos izzókban és elektroncsövekben.
A volfrámot a halogén volfrámlámpák izzószálaként is használják. Ezek a lámpák olyan halogéneket használnak, mint a bróm és a jód, hogy megakadályozzák a volfrámszál lebomlását, és ezért energiatakarékosabbak, mint a hagyományos izzólámpák.
A nagy sebességű acél (amely nagyobb sebességgel képes anyagot vágni, mint a szénacél), akár 18% volfrámot tartalmaz.
A volfrámot keménysége miatt nehézfémötvözetekben és magas hőmérsékletű alkalmazásokban, például hegesztésnél használják.
A volfrámkarbid (WC vagy W2C) rendkívül kemény, és fúrók készítésére használják. Keménysége és kopásállósága miatt ékszerek készítésére is használják.
Bőség és izotópok
Bőség földkéreg: 1,25 rész/millió tömeg, 0,1 rész/millió mol
Bőség naprendszer: 4 rész per milliárd tömeg, 30 rész per billió mól
Költség, tisztán: 11 $ per 100g
Költség, ömlesztve: 2,95 $ per 100g
Forrás: Forr: A volfrám a természetben nem fordul elő szabadon. A volfrám fő ércei a wolframit (vas-mangán-volframát) és a scheelit (kalcium-volframát, CaWO3). Kereskedelmi forgalomban a fémet a volfrám-oxid hidrogénnel vagy szénnel történő redukciójával nyerik.
Izotópok: A volfrámnak 33 izotópja van, amelyek felezési ideje ismert, tömegszámuk 158-tól 190-ig terjed. A természetben előforduló volfrám öt izotóp keveréke, és ezek a feltüntetett százalékos arányban fordulnak elő: 180W (0,1%), 182W (26,5%), 183W (14,3%), 184W (30,6%) és 186W (28,4%).
Cite this Page
Online hivatkozáshoz, kérjük, másolja be az alábbiak egyikét:
<a href="https://www.chemicool.com/elements/tungsten.html">Tungsten</a>
vagy
<a href="https://www.chemicool.com/elements/tungsten.html">Tungsten Element Facts</a>
Az oldal tudományos dokumentumban való idézéséhez, kérjük, használja a következő MLA-konform idézést:
"Tungsten." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 18 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/tungsten.html>.
.