タングステン

タングステンは周期表の 74 番目の化学元素であり、最も重い金属です。これは土壌中に自然に存在し、シーライトとウルフラマイトと呼ばれる 2 種類の鉱物として 1.38 ppm の割合で含まれています。そのユニークな特性により、この半金属はテクノロジー業界で非常に役立ちます。次に、この金属の詳細をすべて知ってください。

タングステンとは何ですか?

それは天然の元素であり、外観は非常に硬く緻密で、灰白色で光沢があります。遷移元素の中で最も融点が高く、固体から液体に変化する温度は3422℃です。さらに、化学プロセスを通じて、可溶性の塩、粉末、酸化タングステンに変換することができます。

タングステンのシンボル

Wその名前は、半金属の最も顕著な特性を指します。これはスウェーデン語のタングステンに由来しており、重い石を意味するタングと重い石を意味するステノストーンを意味します。スウェーデンの化学者トーバーン・バーグマンとカール・ウィルヘルムはタングステンを研究し、分離には失敗したものの新しい元素を発見し、それをタングステンと名付けました。

一方、Wolfram はドイツ語に由来しており、その意味はほとんど価値がありません。この姓は、スペイン人のフアン・ホセ・エルフヤルが、ウルフラマイトから純粋な状態の元素を分離することに成功したときに付けました。しかし、多くの人は両方の形式が公式であるべきだと信じていますが、今日に至るまでその名前は元素の名前をめぐる論争の原因となってきました。今のところ、Wolfram がメタロイドを代表しています。

Wolframの機能

タングステンは、純粋な状態で、または他の元素と混合して加工できる多用途性が特徴です。さらに、純粋な状態での熱膨張係数がすべての金属の中で最も低く、摩擦に対する耐性が最も高い金属です。他にも貴重な仕様があり、それらについては以下で説明します。

  • 状態: 堅固で非常に硬い。
  • 色: 純粋な状態の金属は白色で、不純物を含むと灰色がかっています。
  • 溶解性：水に不溶です。
  • 毒性: 低く、人間に対して大量に摂取した場合にのみ有毒となり、環境中ではタングステンによる強い汚染は検出されていません。
  • 反応性: 高温で炭素、硫黄、塩素、ヨウ素、二酸化炭素と反応します。
  • 構造：中心立方晶。
  • 構成: 電子 74 個、中性子 108 個、陽子 74 個。

タングステンの化学的および物理的性質

  1. 原子番号: 74
  2. 期間：6
  3. ブロック：D
  4. グループ: 6
  5. 共有結合半径 (Å): 146 pm
  6. 密度: 19,250 kg/m3
  7. 沸点： 5,555 ℃
  8. 融点： 3,420℃
  9. 原子半径: 193
  10. 平均半径: 135h
  11. 電気陰性度: 2.36
  12. 酸化状態: 6、5、4、3、2
  13. 第一イオン化ポテンシャル eV: kJ/mol
  14. 電子構成: [Xe]4f14 5d4 6s2
  15. 熱伝導率： 174W/(Km)
  16. 導電率： 18.9×10 6 m -1・Ω -1
  17. 原子量 (g/mol): 182.84 u
  18. 層あたりの電子数: 2、8、18、32、12、2
  19. 酸化物：弱酸性
  20. 比熱: 130 J / (K.kg)

タングステンの起源

スウェーデンの化学者カール・ウィルヘルムとベルイマン・トーバーンは、これまであまり知られていなかった鉱物であるタングステンの研究を行いました。彼らは、新しい元素があるという結論に達しましたが、それを特定したり、鉱物全体から分離したりすることはできません。

その後、1783 年に、有名なスペインの化学者フアン ホセ エルフヤルと彼の兄弟ファストは、ヴォルフラムまたはタングステンと呼ばれる新しい純粋な元素を抽出することに成功しました。発見はチェコ共和国とドイツの間にある鉱山で行われた。自然界では岩の間、または特定の鉱物との混合物中に存在します。

Wolframは何のためにあるのでしょうか？

スピードが要求される硬質切削工具の素材として使用されます。それ以来、この元素は鉄や鋼とウルフラム炭化物を含む鉄合金のような強力な組成を作り出します。後者は、ダイスや穿孔器の製造においてダイヤモンドに取って代わります。

一方、タングステン結晶は、中性子放出やガンマ線などのさまざまな種類の放射線を防ぐ保護シールドとして使用されます。さらに、次のツールの製造にも使用されます。

  • 溶接棒。
  • パワー管のカソード。
  • X線ターゲット。
  • 航空機や自動車の販売代理店向けのプレート。
  • 電灯。
  • 電子機器。
  • 歯科医用の器具。
  • 金属製の工具。
  • クレイジーな曲。

酸化タングステン

タングステンは、2+ と 6+ の間で最も安定した元素の酸化状態を生成します。化学的特性が非常に似ているため、クロムやモリブデンとともに周期表のサブグループを占めます。 4 つの酸化物は非常に特殊であり、さらに 2 つの炭化物も含まれます。一方、カーボナイト、ケイ化物、ホウ化物、硫化物、窒化物化合物を形成します。

要約すると、タングステンは耐食性、硬度、融点が高いため、一連の切削工具や歯科用器具の製造に使用されています。また、鉛のような高レベルの毒性を生成することなく、放射線に対する優れた保護剤としても機能します。