Історія відкриття
Припущення про існування цього хімічного елемента вперше було висловлено в 1779 році Пітером Вульфом, коли він дослідив мінерал вольфрамит і прийшов до висновку, що він має містити нову речовину. У 1781 році Карл Вільгельм Шеєле встановив, що з тунгстенита може бути отримана нова кислота. Шеєле і Торбьорн Бергман запропонували розглянути можливість отримання нового металу шляхом відновлення цієї кислоти, що отримала назву тунгстеновой. У 1783 році два брати, Хосе і Фаусто Ельгуяр, знайшли в вольфрамите кислоту, яка була ідентична тунгстеновой. У тому ж році братам вдалося виділити з неї вольфрам, використовуючи деревне вугілля.Під час Другої світової війни цей хімічний елемент зіграв величезну роль. Стійкість металу до високих температур, а також екстремальна міцність його сплавів зробила вольфрам найважливішою сировиною для військової промисловості. Протиборчі сторони чинили тиск на Португалію як на головне джерело вольфраміту в Європі.
Знаходження в природі
У природі елемент зустрічається в вольфрамите (FeWO 4 /MnWO 4 ), шеелите (CaWO 4 ), ферберите і гюбнерите. Важливі родовища цих корисних копалин знайдені у США в Каліфорнії і Колорадо, в Болівії, Китаї, Південній Кореї, Росії і Португалії. У Китаї зосереджено близько 75 % світового виробництва вольфраму. Метал отримують шляхом відновлення його оксиду воднем або вуглецем. Світові запаси оцінюються в 7 млн т. Передбачається, що 30 % з них – поклади вольфраміту і 70 % – шеелита. В даний час їх розроблення економічно не вигідна. При поточному рівні споживання цих запасів вистачить лише на 140 років. Іншим цінним джерелом вольфраму є переробка металобрухту.
Основні характеристики
Вольфрам – хімічний елемент, який класифікується як перехідний метал. Його символ W походить від латинського слова wolframium. У періодичній таблиці, він знаходиться в VI групі між танталом і ленням. У чистому вигляді вольфрам – це твердий матеріал, колір якого варіюється від сіро-сталевого до олов'яно-білого. З домішками метал стає крихким і з ним важко працювати, але якщо їх немає, то його можна різати ножівкою. Крім того, його можна кувати, прокатувати і витягати.Вольфрам – хімічний елемент, температура плавлення якого є найвищою серед всіх металів (3422 °C). Також у нього найнижчий тиск пари. Міцність на розрив при T> 1650 °C у нього також найбільша. Елемент надзвичайно стійкий до корозії і лише трохи піддається впливу мінеральних кислот. При контакті з повітрям на поверхні металу утворюється захисний оксидний шар, але повністю вольфрам окислюється при високій температурі. При його додаванні в невеликих кількостях в сталь її твердість різко зростає.
Ізотопи
У природі вольфрам складається з п'яти радіоактивних ізотопів, але у них такий тривалий період напіврозпаду, що їх можна вважати стабільними. Всі вони розпадаються на гафній-72 з випроміненням альфа-частинок (відповідних ядер гелію-4). Альфа-розпад спостерігається тільки у 180 W, найбільш легкому і рідкісному з цих ізотопів. В середньому, в 1 г природного вольфраму в рік відбувається два альфа-розпаду 180 W. Крім того, описані 27 штучних радіоактивних ізотопів вольфраму. Найбільш стабільним з них є 181 W з періодом напіврозпаду 1212 дня, 185 W (751 дня), 188 W (694 дня) і 178 W (216 дня). У всіх інших штучних ізотопів період напіврозпаду не перевищує доби, і більшість з них – менше 8 хв. Вольфрам також має чотири «метастабільних» стану, з яких найбільш стійке – 179m W (64 хв).
З'єднання
У хімічних сполуках вольфрам ступінь окислення змінює від +2 до +6 з яких найбільш поширеною є +6. Елемент, як правило, вступає у зв'язок з киснем, утворюючи жовтий триоксид (WO 3 ), який розчиняється у водних лужних розчинах у вигляді іонів вольфрамату (WO 4 2– ).Застосування
Так як вольфрам володіє дуже високою температурою плавлення і пластичний (може бути витягнутий у провід), він широко використовується в якості ниток ламп розжарювання та електронних ламп, а також в нагрівальних елементах електричних печей. Крім того, матеріал витримує екстремальні умови. Одне з відомих його застосувань – дугове зварювання вольфрамовим електродом в захисному газі.
