Wolfram

Iso	ÅR	Periode	MD	Ed	PD
Iso	ÅR	Periode	MD	MeV	PD
180 W	0,13 %	1,8 × 10 18 a	a	2.516	176 Hf
181 W.	{syn.}	121,2 d	ε	0,188	181 Din
182 W.	26,498 %	stabil med 108 neutroner
183 W.	14,314 %	stabil med 109 neutroner
184 W.	30,642 %	stabil med 110 neutroner
185 W.	{syn.}	75,1 d	β -	0,433	185 Re
186 W.	28,426 %	stabil med 112 neutroner

Enkle kropsfysiske egenskaber

Almindelig tilstand

solid

Volumenmasse

19,3 g · cm -3 ( 20 ° C )

Krystal system

Kubisk centreret

Hårdhed

7.5

Farve

Grå hvid

3422 ° C

5555 ° C

35,4 kJ · mol -1

824 kJ · mol -1

9,47 × 10 -6 m 3 · mol -1

Damptryk

4,27 Pa ved 3680 K

Lydens hastighed

5174 m · s -1 til 20 ° C

Massiv varme

130 J · kg -1 · K -1

Elektrisk ledningsevne

8,9 x 106 S · m- 1

Varmeledningsevne

174 W · m- 1 · K- 1

Opløselighed

jord. i HCI + H 2 O 2

Forskellige

7440-33-7

231-143-9

Forholdsregler

SGH

Pulveriseret tilstand :

Fare H228, P210, P240, P241, P280, P370 + P378, H228 : Brandfarligt fast stof
P210 : Holdes væk fra varme / gnister / åben ild / varme overflader. - Rygning forbudt.
P240 : Jordforbindelse / potentialudligning af beholder og modtageudstyr.
P241 : Brug eksplosionssikker elektrisk / ventilering / belysning / ... / udstyr.
P280 : Bær beskyttelseshandsker / beskyttelsestøj / øjenbeskyttelse / ansigtsbeskyttelse.
P370 + P378 : I tilfælde af brand: Brug ... til udryddelse.

WHMIS

Ukontrolleret produktDette produkt kontrolleres ikke i henhold til WHMIS-klassificeringskriterierne.

Offentliggørelse ved 1,0% i henhold til listen over ingrediensoplysninger
Kommentarer: Den kemiske identitet og koncentration af denne ingrediens skal oplyses på sikkerhedsdatabladet, hvis den er til stede i en koncentration, der er lig med eller større end 1,0% i en produktkontrol.

Transportere

3089

Kemler kode:
40 : brandfarligt fast eller selvnedbrydende eller selvopvarmende materiale
UN-nummer :
3089 : FLAMMABLE metalpulver, NSA
Klasse:
4.1
Etiket: 4.1 : Brandfarlige faste stoffer, selvnedbrydende stoffer og desensibiliserede eksplosive faststoffer Emballage: Packing gruppe II : moderat farlige materialer

Enheder af SI & STP, medmindre andet er angivet.

Den wolfram er det grundstof af atomnummer 74, symbol W (den tyske Wolfram ). Dets navn på fransk kommer fra svensk tung ( "tung" ) og sten ( "sten" ) og betyder derfor "tung sten".

Wolfram findes i mange mineraler såsom wolframit og scheelit . Den enkelte wolframlegeme er et meget hårdt og tungt grå-stål-hvidt overgangsmetal . I sin rene form bruges det hovedsageligt til elektriske applikationer ( glødelampefilamenter ), men i form af forbindelser eller legeringer har det mange anvendelser, såsom produktion af værktøjer, der kræver stor hårdhed (bor, bor, slibepulver osv. . ).

Wolfram har 35 kendte isotoper, med massetal, der varierer mellem 158 og 192, samt 11 nukleare isomerer . Blandt disse isotoper er fire stabile , 182 W, 183 W, 184 W og 186 W, og sammen med 180 W udgør de en meget lang levetid radioisotop (halveringstid på 1,8 × 10 18 år), hele den naturlige wolfram, i forhold, der varierer fra 14 til 30% (0,12% for 180 W). Som alle grundstoffer, der er tungere end zirconium , er wolfram teoretisk ustabil, og alle dets stabile isotoper menes at være svagt radioaktive og henfalder ved α-emission i de tilsvarende hafniumisotoper . Wolfram tildeles en standard atommasse på 183,84 (1) u .

Bemærkelsesværdige funktioner

Ren wolfram er et hårdt metal, der spænder i farve fra stålgrå til tinhvid . Det kan skæres med en bugsav, når det er meget rent, men det er skørt og vanskeligt at arbejde, når det er urent, og det arbejdes normalt ved smedning, ekstrudering eller strækning. Dette element har det højeste smeltepunkt ( 3422 ° C ) af alle metaller, det laveste damptryk og den største trækstyrke for alle metaller ved en temperatur over 1650 ° C , dets modul af Young er 406 GPa . På grund af dets meget høje smeltepunkt smelter wolfram ikke, men sintres ved høj temperatur såvel som nogle af dets forbindelser såsom wolframcarbid . Dens korrosionsbestandighed er fremragende, og den kan kun angribes let af mineralsyrer . Metallisk wolfram danner et beskyttende oxidlag , når det udsættes for luft. Når det tilsættes i små mængder til stållegeringer, øger det deres hårdhed.

Alle naturlige isotoper af wolfram anses teoretisk for at være alfa-udsendende radioaktive med meget høje halveringstider, men dette er kun etableret for wolfram 180 . Naturlig wolfram er derfor stabil til almindelige anvendelser.

Historie

Den første, der havde antaget eksistensen af wolfram, var Peter Woulfe i 1778 , da han undersøgte wolframit .

Han besluttede derefter, at dette mineral skal indeholde et ukendt stof. I 1781 , Carl Wilhelm Scheele fastslået, at en ny syre kunne være dannet af tungstenite . Scheele og Tobern Bergman foreslog, at det skulle være muligt at opnå et nyt metal ved at reducere denne syre. Brødrene Juan José og Fausto de Elhúyar opdagede i 1783 en ny syre afledt af wolframit identisk med wolframsyre . I Bergara , Spanien , lidt senere samme år, lykkedes det de to brødre at isolere wolfram ved at reducere syren med trækul . De blev krediteret opdagelsen af elementet.

Produktion og reserver

Den årlige produktion af wolfram i 2008 var 55.900 t . De reserver er anslået til 2,8 mio t , hvilket er halvtreds år af den årlige produktion.

Wolfram findes i wolframit, som er en jernmangan wolframat, (FeW O 4 / MnWO 4 ), scheelit ( calcium wolframat , CaWO 4 ), ferberit og hübnerit . Vigtige forekomster af disse mineraler findes i Peru, Bolivia , Californien , Kina , Colorado ( USA ), Portugal , Rusland og Sydkorea . Kina producerede 84% af verdens forsyning i 2006. Metallet produceres kommercielt ved reduktion af wolframoxid med hydrogen eller carbon .

Toksikologi, økotoksikologi

Den kontrovers over toksikologiske og økotoksikologiske konsekvenser af brugen af forarmet uran i Golfkrigen og Balkan War ammunition førte til vurderingen af andre tunge materialer , der anvendes i panserbrydende ammunition, herunder wolfram legeringer (HMTA), som blev udråbt som ”ikke- giftige alternativer ” til uran.

Det blev derefter vist i laboratoriet, at ( intramuskulær ) injektion af HMTA mikropartikler (indeholdende 91,1% wolfram, 6% cobalt og 2,9% nikkel ) i laboratorierotter hurtigt forårsagede kræft med aggressive metastaserende tumorer på implantationsstedet uden dog forståelse af de involverede cellulære og molekylære mekanismer. Imidlertid kan soldater under øvelser eller i kampsituationer og civile under krige inhalere sådanne partikler (udsendt ved stød).

Intratrakeal instillation (tvungen inhalation) i grupper af rotter af en homolog blanding af metalliske pulvere af WNiCo (92% wolfram, 5% nikkel og 3% cobalt), WNiFe (92% wolfram, 5% nikkel og 3% jern), rene metaller eller et neutralt produkt (saltopløsning) intratrachealt hos rotter udviste også lungetoksicitet (evalueret ved cytologisk analyse ved hjælp af aktiviteten af lactatdehydrogenase , albuminindhold og inflammatorisk cytokinniveau i bronchoalveolær skyllevæske 24 timer efter instillation). Disse produkter inducerede lungeinflammation og ekspression af markører for oxidativ og metabolisk stress med produktion af toksiske frie radikaler og lungeskader.

For at forsøge at forklare tre tilfælde af barndommen leukæmi klynger , der dukkede op i USA (herunder i Fallon , Sierra Vista og Elk Grove ) en undersøgelse målte metaller og metalloider "arkiveret" i ringe af træer under deres vækst ( dendrochemistry ) for at finde ud, hvis disse børn eller deres forældre var blevet unormalt og for nylig udsat for et metal eller metalloid (eller mere). I træet på træerne på alle de pågældende steder, var der blandt de mange målte elementer kun wolfram steget gennem årene (fordoblet i et tilfælde). En CDC-undersøgelse af humant væv fra Fallon-beboere viste forhøjede niveauer af wolfram, og en USGS-undersøgelse af byens drikkevand viste også højt wolframindhold. Den filtrerede udeluft ved Sierra Vista indeholdt også mere wolfram end i flere nærliggende områder (det sydlige Arizona). Flere undersøgelser har vist mindst en mulig sammenhæng mellem wolfram og leukæmi (eller kræft mere generelt).

Ansøgninger

Wolfram har et stort antal anvendelser, hvor den mest almindelige er i form af wolframcarbid (WC) og wolfram-subcarbid (W 2 C), som anvendes til fremstilling af sliddele inden for metallurgi, minedrift og olieindustri. Wolfram anvendes til fremstilling af glødetråde til pærer og katodestrålerør på tv-apparater såvel som til elektroder , de meget fine filamenter, der kan produceres med dette metal har et meget højt smeltepunkt.

Andre anvendelser:

Dens meget høje smeltepunkt gør wolfram særligt velegnet i en sammenhæng med meget høje temperaturer, såsom atmosfærisk genindtræden af et rumfartøj eller aflederen af ITER termonuklear reaktor .
Hårdheden og densiteten af dette metal gør det ideelt til fremstilling af legeringer af metaller, der bruges i våben, kølelegemer samt vægte og modvægte.
Brugte sliddele, f.eks. I højhastighedsværktøjer, bruger ofte wolfram og stållegeringer, der kan indeholde op til 18% wolfram.
Wolframforbindelser anvendes som katalysator , uorganisk pigment . Den wolfram disulfid (en) anvendes som smøremiddel stabil over 500 ° C .
Den natriumwolframat ( CAS-nummer : 10213-10-2 ) er en del af Folin Denis reagens (en) .
Da dens ekspansionskoefficient svarer til borosilikatglas , bruges den til at fremstille svejsninger mellem glas og metal (elektroder, elektriske passager).
Af superlegeringer anvendes wolframbeholdere til at fremstille turbineblade, stålværktøj samt finer.
Det bruges som en ildfast elektrode til TIG-svejsning .
Højspændingsafbrydernes buekontakter er også delvist lavet af wolfram for at modstå den høje temperatur i en lysbue.
DIME ( Dense Inert Metal Explosive ), nyt meget kraftfuldt våben til at dræbe et menneske, mens det forårsager skader i en meget begrænset radius på et par meter.
Det bruges også til kinetiske energipenetratorer (eller pileskaller) på grund af dets høje smeltepunkt og dens densitet.
Kuglepen bolde i form af wolframcarbid, før de blev lavet af rustfrit stål fra 1961.
Den 12/14/2016 producerede en tokamak , en eksperimentel termonuklear reaktor , en skalamodel af ITER i Cadarache (Bouches-du-Rhône) plasma (gas opvarmet til flere millioner grader) i et wolframvakuumkammer. Første skridt mod nuklear fusion for at producere energi.
De anoder af røntgenrør er oftest fremstillet af wolfram, som regel i kombination med rhenium og tantal .

Genbrug

34% af wolfram, der forbruges i verden, kommer fra genbrug. Bortset fra genanvendelse af produktionsrester, der udgør 10% af wolfram, der forbruges i verden, vedrører genanvendelse resten af udtjente produkter, for hvilke der hovedsagelig er fire processer:

Hydrometallurgi

Denne teknik, der bruger kemikalier, regenererer wolfram ved at producere wolfram, der ikke kan skelnes fra den oprindelige malm. Det gør det muligt at genvinde kobolt , tantal og niob i affaldet på samme tid .

Fusion

Denne teknik, der bruger wolframaffald til fremstilling af legeringer, producerer stål , stellitter , superlegeringer , støbte wolframcarbider , ferrotungsten eller wolframlegeringer.

Direkte genbrug

Denne teknik bruger kemiske eller fysiske metoder, der ikke ændrer wolframens grundlæggende sammensætning, som nedbrydes til et pulver. Det genbruger wolframcarbider samt koboltcarbider, tantal og andre carbider.

Semi-direkte genbrug

Denne teknik består af kemisk opløsning.

Noter og referencer

Bemærkninger

Det er teoretisk accepteret, at alle wolfram isotoper skal være radioaktivt affald og skal henfalde ved at udsende α-stråling med dog meget høje perioder (> 10 18 a = 1 milliard milliard år , men det betyder ikke var eksperimentelt etableret i 2009, at der for wolfram 180
HTMA: akronym for tungmetal-wolframlegeringer .

Referencer

(en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press Inc,2009, 90 th ed. , 2804 s. , Indbundet ( ISBN 978-1-420-09084-0 )
(i) Beatriz Cordero Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Reves Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia og Santiago Barragan Alvarez , " Covalent radier revisited " , Dalton Transactions ,2008, s. 2832 - 2838 ( DOI 10.1039 / b801115j )
(i) David R. Lide, Gummibibelen , CRC,2009, 89 th ed. , s. 10-203
(da) National Nuclear Data Center , " Interactive Chart of nuclides (Nudat2.5) " (adgang til 22. juni 2009 )
(i) Thomas R. Dulski, A manual for kemisk analyse af metaller , vol. 25, ASTM International,1996, 251 s. ( ISBN 0803120664 , læst online ) , s. 75
Chemical Abstracts database forespørges via SciFinder Web December 15, 2009 (søg resultater )
Indtastning "Tungsten, Powder" i den kemiske database GESTIS fra IFA (tysk organ med ansvar for sikkerhed og sundhed på arbejdspladsen) ( tysk , engelsk ), adgang til 6. juli 2018 (JavaScript krævet)
" Wolfram " i databasen over kemiske produkter Reptox fra CSST (Quebec-organisation med ansvar for sikkerhed og sundhed på arbejdspladsen), adgang til den 25. april 2009
Leverandører af wolfram og dets forbindelser på Kompass.com .
Ifølge USGS .
http://www.malaga.ca/
Arnaud de la Grange, " " Beijing spiller med sjældne jordvåben " ", Le Figaro , 25. oktober 2010
(i) Erik Q. Roedel, Danielle E. Cafasso, Karen Lee WM, Lisa Pierce, pulmonal toksicitet efter udsættelse for militær-relevant tungmetal wolfram legeringspartikler , Toxicology and Applied Pharmacology , vol. 259, nr . 1, 15. februar 2012, s. 74-86 resume )
Sheppard PR & Witten ML (2003) Dendrokemi af bytræer i en miljøeksponeringsanalyse af områder med leukæmi i barndommen . I AGU Fall Meeting Abstracts (december) ( resumé )
" Iter tager endnu et skridt mod nuklear fusion " , på lesechos.fr ,16. januar 2017(adgang til 30. august 2017 )
International Tungsten Industry Association, Tungsten , 2009.
ADEME , "Undersøgelse af potentialet for genanvendelse af sjældne metaller," 1 st del, s. 207 .

Se også

Relaterede artikler

Acetylenhydratase , wolframmetalloprotein
Ildfast metal
Partinium

eksterne links

BRGM Panorama 2011 af wolframmarkedet ,Juli 2012
ADEME , "Undersøgelse af potentialet for genanvendelse af sjældne metaller" , 1 st del, wolfram rekord s. 201-208
(en) International Tungsten Industry Association , information om wolframkilder, egenskaber og anvendelser
(da) " Tekniske data for wolfram " (adgang til 15. august 2016 ) med de kendte data for hver isotop på undersider

Hej

Være

IKKE

Født

Ikke relevant

Det

Eller

jeg

Det

Det her

Om eftermiddagen

Havde

D y

Læs

Dit

Knogle

På

Kunne det

Ingen

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

alkali metaller	Alkalisk jord	Lanthanider	overgangsmetaller metaller	Dårlige metaller	Metal- loids	Ikke- metaller	halo -gener	Ædle gasser	Varer uklassificeret
		Actinides
		Superactinider