Tungstène

Le tungstène est l’élément chimique classé au 74e rang du tableau périodique et le plus lourd des métaux. On le retrouve naturellement dans le sol, dans deux types de minéraux appelés Scheelite et Wolframite, dans une proportion de 1,38 ppm. Ses propriétés uniques rendent ce métalloïde très utile dans l’industrie technologique. Ensuite, connaissez tous les détails de ce métal.

Qu’est-ce que le tungstène ?

C’est un élément naturel, d’aspect très dur et dense, blanc grisâtre et brillant. Il possède le point de fusion le plus élevé parmi les éléments de transition, avec une température de 3422º C pour passer du solide au liquide. De plus, grâce à des processus chimiques, il peut être transformé en sel soluble, en poudre et en oxyde de tungstène.

Symbole de tungstène

W Son nom fait référence aux caractéristiques les plus remarquables du métalloïde. Il vient du mot suédois tungstène qui se traduit par tung, qui signifie pierre lourde, et steno stone, qui signifie pierre lourde. Les chimistes suédois Tobern Bergman et Carl Wilhelm avaient étudié le tungstène et découvert un nouvel élément, bien qu’ils n’aient pas réussi à le séparer, ils l’appelèrent tungstène.

En revanche, Wolfram vient de la langue allemande et sa signification a peu de valeur. Ce dernier nom a été donné par l’Espagnol Juan José Elhuyar, alors qu’il parvenait à isoler l’élément à l’état pur de la Wolframite. Cependant, jusqu’à aujourd’hui, son nom a été la cause de controverses sur le nom de l’élément, même si beaucoup pensent que les deux formes devraient être officielles. Pour l’instant, c’est Wolfram qui représente le métalloïde.

Caractéristiques de Wolfram

Le tungstène se caractérise par sa polyvalence pour être travaillé à l’état pur ou en mélange avec d’autres éléments. De plus, il présente le plus faible coefficient de dilatation thermique à l’état pur de tous les métaux et est celui qui présente la plus grande résistance au frottement. Il a également d’autres spécifications de valeur et elles sont décrites ci-dessous :

• Condition : Solide et extrêmement dur.
• Couleur : Le métal à l’état pur est blanc et grisâtre lorsqu’il contient des impuretés.
• Solubilité : Il est insoluble dans l’eau.
• Toxicité : Faible, il ne devient toxique qu’en grande quantité pour l’homme, une forte contamination par le tungstène n’a pas été détectée dans l’environnement.
• Réactivité : Réagit à haute température avec le Carbone, le Soufre, le Chlore, l’Iode et le Dioxyde de Carbone.
• Structure : Cristallin cubique centré.
• Composition : 74 électrons, 108 neutrons et 74 protons.

Propriétés chimiques et physiques du tungstène

1. Numéro atomique : 74
2. Période : 6
3. Bloc : D
4. Groupe : 6
5. Rayon covalent (Å) : 146 pm
6. Densité : 19 250 kg/m³
7. Point d’ébullition : 5,555 °C
8. Point de fusion : 3 420°C
9. Rayon atomique : 193
10. Rayon moyen : 135h
11. Electronégativité : 2,36
12. État d’oxydation : 6, 5, 4, 3, 2
13. Premier potentiel d’ionisation eV : kJ/mol
14. Configuration électronique : [Xe]4f14 5d4 6s2
15. Conductivité thermique : 174 W/(Km)
16. Conductivité électrique : 18,9 × 10 ⁶ m ^-1 ·Ω ^-1
17. Masse atomique (g/mol) : 182,84 u
18. Électrons par couche : 2, 8, 18, 32, 12, 2
19. Oxyde : Légèrement acide
20. Chaleur spécifique : 130 J / (K.kg)

Origine du tungstène

Les chimistes suédois Carl Wilhelm et Bergman Tobern ont mené des travaux de recherche sur le tungstène, un minéral jusqu’alors peu connu. Ils arrivent à la conclusion qu’il existe un nouvel élément, mais sans pouvoir l’identifier ni le séparer du minéral dans son intégralité.

Plus tard, en 1783, le célèbre chimiste espagnol Juan José Elhuyar et son frère Fasto réussirent à extraire le nouvel élément pur qu’ils appelèrent Wolfram ou Tungstène. La découverte a eu lieu dans des mines situées entre la République tchèque et l’Allemagne. On le trouve dans la nature entre les roches ou en mélange avec certains minéraux.

À quoi sert Wolfram ?

Il est utilisé comme matériau pour la fabrication d’outils de coupe durs qui nécessitent de la vitesse. Depuis, cet élément crée une composition solide comme des alliages ferreux avec du fer ou de l’acier et du carbure de Wolfram. Ce dernier remplace le diamant dans la fabrication de matrices et de perforateurs.

D’autre part, les cristaux de tungstène sont utilisés comme bouclier protecteur pour éviter différents types de rayonnements tels que les émissions de neutrons et les rayons gamma. De plus, il est utilisé dans la fabrication des outils suivants :

• Tiges de soudures.
• Cathodes pour tubes de puissance.
• Cibles à rayons X.
• Plaques pour distributeurs d’avions et d’automobiles.
• Lampes électriques.
• Équipement électronique.
• Instruments pour dentistes.
• Outils métalliques.
• Des morceaux déments.

oxyde de tungstène

Le tungstène produit les états d’oxydation des éléments les plus stables entre 2+ et 6+. Il occupe le sous-groupe du tableau périodique, avec le chrome et le molybdène en raison de ses caractéristiques chimiques très similaires. Les quatre oxydes sont très spécifiques, en plus deux carbures. D’autre part, il forme des composés de carbonite, de siliciure, de borure, de sulfure et de nitrure.

En résumé, grâce à la haute résistance à la corrosion, à la dureté et au point de fusion élevé du tungstène, il est utilisé dans la fabrication d’une série d’outils coupants et d’instruments dentaires. C’est également un excellent protecteur contre les radiations, sans produire des niveaux élevés de toxicité comme le plomb.