Wolframio
El wolframio o tungsteno[1] —també conegut com volframio[2][1] o, de manera molt poc usada en castellà, wólfram—[3][4] és un element químic de número atómico 74 que es troba en el grup 6 de la taula periòdica dels elements. El seu símbol és W.[5]
És un metal escàs en la corfa terrestre, pero es troba en determinats minerals en forma d'òxits o sales. És de color gris acerado, molt dens, presenta el punt de fusió, durea i resistència a la tracció més alta de tots els metals,[6] ademés té el punt d'ebullició més alt de tots els elements existents.[7] Tot això convertix a este metal en el més resistent a la temperatura de tots els elements de la taula periòdica.
S'usa en la fabricació de aparejos de peixca, en els filaments de les llànties incandescents, en electrodos no consumibles de soldaduras, en resistències elèctriques i, aleado en l'acer, en la fabricació d'acers especials.
La seua varietat de carbur de wolframio sinterizado s'ampra per a fabricar ferramentes de cort. Esta varietat absorbix més del 60 % de la demanda mundial de wolframio.
El wolframio és un material estratègic i ha estat en la llista de productes més codiciats des de la Segona Guerra Mundial. Per eixemple, el govern federal dels Estats Units manté unes reserves nacionals de sis mesos junt en atres productes considerats de primera necessitat per a la seua supervivència.[8]
Història
[editar | editar còdic]En 1779 Peter Woulfe, mentres estudiava una mostra del mineral wolframita (Mn, Fe) (WO4), va predir que devia contindre un nou element. Dos anys despuix, en 1781, Carl Wilhelm Scheele i Torbern Bergman varen sugerir que es podia trobar un nou element reduint un àcit (denominat «àcit túngstico») obtingut a partir del mineral scheelita (CaWO4). En 1783, en Espanya, els germans Juan José Delhuyar i Fausto Delhuyar varen trobar un àcit, a partir de la wolframita, idèntic a l'àcit túngstico; el primer va dur el mineral conseguixc del seu periple per les mines i universitats europees. En Upsala (Suècia) va prendre classes en Bergman el qual li va parlar de les seues intuïcions respecte del wolframio. Aixina varen conseguir aïllar el nou element, per mig d'una reducció en carbó vegetal, en el Real Seminari de Vergara a on tenia el seu laboratori la Real Societat Bascongada d'Amics del País. Més vesprada varen publicar Anàlisis químic del wolfram i examen d'un nou metal que entra en la seua composició descrivint este descobriment.[9][10][11]
En 1820 el químic suec Jöns Jacob Berzelius va obtindre wolframio per mig d'una reducció en hidrogen. El método, amprat encara actualment, va començar a obrir les possibilitats d'us d'este metal extraordinari, pero el seu desenroll va ser molt llent. La necessitat constant de materials nous per a alimentar les guerres durant el XIX va fer que els aceristas austríacs i anglesos escomençaren a investigar les propietats del wolframio com a element d'aleació. En l'Universitat de Viena es va experimentar en aleacions a pur de wolframio.[12]
Etimologia
[editar | editar còdic]La paraula «tungsteno» procedix del suec; tung es traduïx com «pesat» i sten, «pedra», és dir, «pedra pesada». El vocablo es deu al mineralogista suec Axel Fredrik Cronstedt, descobridor del níquel, qui va incloure una descripció d'este mineral desconegut en el seu llibre Ensajos de Mineralogia de 1758. En la versió anglesa, de renombrado prestigi acadèmic en l'época, es va mantindre la paraula tungsten, lo que explica la seua popularitat en el món anglosaxó.
La paraula «wolframio» procedix de les alemanes wolf i rahm, podent significar «poc valor».[13] També es traduïx com a «bava de llop» en referència a les superstició dels miners medievals sajones que creïen que el diable s'apareixia en forma de llop i habitava les profunditats de les mines corroyendo la cassiterita en les seues fauces babeantes. Este metal apareixia mesclat en l'àcit d'un atre desconegut —el wolframio— que actuava corroyéndolo.[14]
Wolframio o tungsteno
[editar | editar còdic]l'IUPAC denomina a l'element 74, de símbol W, com tungsten (en espanyol: «tungsteno»).[1] El nom wolfram va ser suprimit en l'última edició del seu Llibre roig (Nomenclatura de Química Inorgànica. Recomanacions de la IUPAC de 2005). No obstant, dita eliminació no ha segut acceptada pels membres espanyols de la IUPAC ni per organismes de la llengua espanyola, que seguixen considerant com el nom original wolfram («wolframio» o «volframio») com el nom correcte.[1] En Hispanoamèrica l'element 74 sol ser conegut com tungsteno.
El nom de wolfram ya havia segut adoptat oficialment, en lloc de tungsten, per la IUPAC en la seua 15.ª conferència, celebrada en Ámsterdam en 1949.[15]
Característiques
[editar | editar còdic]Propietats físiques
[editar | editar còdic]
En forma natural, el wolframio és un metal gris acer que és a sovint fràgil i difícil de treballar, pero si és pur, es pot treballar en facilitat.[8] Es treballa per forjado, trefilado, extrusió i sinterización. De tots els metals en forma pura, el wolframio té el més alt punt de fusió (3410 °C), menor pressió de vapor (a temperatures superiors a 1650 °C), la major resistència a tracció [16] i el coeficient de dilatació tèrmica més baix de qualsevol metal pur. Es detecta fàcilment en reactiu de Arnulphi en mig bàsic (KOH), tornant-se este mateix incoloro. L'expansió tèrmica és baixa, la seua punt de fusió és alt i la força es deu a fortes enllaços covalente que es formen entre els àtoms de wolframio en l'orbital 5d. cal senyalar que l'aleació de chicotetes cantitats en l'acer aumenta la seua resistència.[17][7] Té una molt bona combinació de ventages entre les que destaquen la seua gran força i resistència calòrica, ademés d'una acceptable resistència química, ya que no és fàcilment atacable pels àcit.
El metal sol treballar-se per sinterización. El método consistix en aglomerarlo en forma de pols de diminuts grans en una matriu metàlica. Encara que la millor opció és el cobalt, es pot trobar també el níquel i inclús el ferro en estos casos. Totes les seues aleacions es distinguixen per la seua enorme durea i la seua resistència. El metal es comporta excelentemente inclús a altes temperatures, la qual cosa no succeïx en el reni, per eixemple, pese a que abdós metals compartixen un punt de fusió similar.
El wolframio és el metal més abundant entre els metals de transició del grup 6 de la taula periòdica. En cas d'escassejar, el molibdeno sol substituir-li. Una de les seues característiques és que en expondre's a llum ultravioleta est té una lluentor blavenc molt lluenta.
Propietats químiques
[editar | editar còdic]El wolframio resistix les reacciones redox, casi tots els àcit comuns (incloent el fluorhídric) i álcalis, encara que solament en el seu estat de màxima purea, pero es oxida ràpidament expost a peròxit d'hidrogen (comunament conegut com a aigua oxigenada). El wolframio a temperatura ambiente soporta l'atac de casi tots els àcit importants en qualsevol concentració encara que pot corroerse en facilitat en àcit nítric i aigua oxigenada. En l'àcit fluorhídric ocorre el fenomen de pasivación, formant-se fluorur en la seua superfície. No obstant, la capa d'òxit del wolframio no és estable per damunt de 400 °C i el metal queda expost. Els composts de wolframio més usats (p. eix.: carbur de wolframio) milloren alguna cosa el seu ya alta resistència a la corrosió, i de fet els costa dissoldre's en aigua regio; en estos casos, el metal és adequat per al seu us com a joya, especialment en anells d'última generació. Pese a que resistix be els àcit, pugues irònicament oxidarse inclús en sal de cuina comuna; de fet l'aigua pura lo oxida (encara que l'òxit no alvançarà més allà de la superfície).
És un metal difícil de alear; solament ho fa en els metals refractorios, els ferrosos i algunes excepcions. No s'amalgama en el mercuri a cap temperatura. El wolframio es dissol en alumini fos, que és un dels pocs metals que pese a no assemblar-se en res al wolframio es alea perfectament en ell. L'estat d'oxidació més comuna del wolframio és +6, pero presenta tots els estats d'oxidació, des de –2 fins a +6.[18][19] Normalment es combina en l'oxigen per a formar l'òxit wolfrámico groc (WO3) que es dissol en solucions de alcalino acuoso per a formar ionés de wolframio (WO42-).
Els carbur de wolframio (W2C i WC) es produïxen pel calfament en pols de carbó i són alguns dels carbur més durs, en un punt de fusió de 2770 °C per a WC i 2780 °C per al W2C, el WC és un conductor elèctric eficient, pero el W2C no, el carbur es comporta de manera similar al mateix element sense alear, i és resistent a l'atac químic, encara que reacciona fortament en el clor per a formar hexacloruro de wolframio (WCl6).[7]
Les solucions acuosas es caracterisen per la formació d'àcit heteropoliácido i aniones de polioxometalato en condicions neutres i àcides, ademés produïx l'acidificació del anión del metatungstato molt soluble, despuix de la qual cosa s'alcança l'equilibri.[20] Molts aniones de polioxometalato existixen en atres espècies metaestables, l'inclusió d'un àtom de diferents característiques, com el fòsfor, en lloc de dos hidrogen centrals, en el metatungstato produïx una gran varietat d'àcits heteropoliácidos, com l'àcit fosfotúngstico.L'àcit fosfotúngstico soportat pot usar-se com a catalisador.[21]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 «Nomenes i símbols en espanyol acordats per la RAC, la RAE, la RSEQ i la Fundéu». Consultat el 4 d'abril de 2017.
- ↑ «wolframio» (en castellà). Diccionari panhispánico de dubtes.
- ↑ VV. AA.(2009).Larousse Editorial, S. L..
- ↑ Diccionario de la lengua española
- ↑ Diccionario de la lengua española
- ↑ Durea dels metals i els metals més forts del món
- ↑ 7,0 7,1 7,2 Daintith, John (2005). Facts on File Dictionary of Chemistry, 4th ed., Nova York: Checkmark Books.
- ↑ 8,0 8,1 Stwertka, Albert (2002). A Guide to the elements, 2nd ed., Nova York: Oxford University Press.
- ↑ Delhuyar, J. J. i Delhuyar, F. (s.a. [1784]). «Anàlisis químic del volfram, i examen d'un nou metal, que entra en la seua composició per D. Juan Joséf i D. Fausto de Luyart de la Real Societat Bascongada». Extractes de les Juntes Generals celebrades per la Real Societat Bascongada dels Amics del País en la ciutat de Vitòria per setembre de 1783: 46-88.
- ↑ «[1]»(PDF), International Tungsten Industry Association. Consultat el 18 de juny de 2008.
- ↑ «[2]»(PDF), International Tungsten Industry Association. Consultat el 18 de juny de 2008.
- ↑ (1999).The Historian.Questia.Consultat el 12 de març de 2010.
- ↑ Kluge: Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. 24. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2002, ISBN 3-11-017473-1, S. 995–996. (alemà)
- ↑ Krogt, Peter van der. «Wolframium Wolfram Tungsten». Elementymology & Elements Multidict. Consultat el 11 de març de 2010.
- ↑ Pascual Román Pol
- ↑ Hammond, C. R. (2004). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press. ISBN 0849304857.
- ↑ Lassner, Erik; Wolf-Dieter Schubert (1999). Tungsten: properties, chemistry, technology of the element, alloys, and chemical compounds, Springer, p. 9. ISBN 0306450534.
- ↑ Emsley, John E. (1991). The elements, 2nd ed., Nova York: Oxford University Press.
- ↑ (2008).Organometallics.27
- 984-993.doi:10.1021/om701189i.
- ↑ (2000).Australian Journal of Chemistry.CSIRO.53(12)Consultat el 17 de juny de 2008.
- ↑ J. Braz. Chem. Soc..doi:10.5935/0103-5053.20160183.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Wolframio» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.