Het periodiek systeem Wolfraam (W)

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 74 van de 118 elementen, Wolfraam (W).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

Tungsten - Periodic Table of Videos

Toepassingen

De bekendste industriële toepassing van wolfraam is het gloeidraadje in gloeilampen. Het extreem hoge smeltpunt (hoogste van alle elementen na koolstof namelijk 3695 Kelvin) maakt het hiervoor zeer geschikt. Andere toepassingen van wolfraam zijn:

  • In staallegeringen wordt wolfraam gebruikt om het materiaal harder en hittebestendiger te maken. Bij temperaturen boven de 2000°C blijft het de hardheid behouden, waardoor het zeer geschikt is als pantserstaal en omhulsel voor kogels en granaten.
  • Als katalysator in de olie-industrie. Nikkelwolfraamsulfide verwijdert zwavel en stikstof uit aardoliefracties, en hydrogeneert onverzadigde verbindingen bij het hydrokraken van olie.
  • In de sport wordt het gebruikt voor de vervaardiging van darts in combinatie met nikkel en koper in een verhouding van maximaal 80% wolfraam, 3% nikkel en een rest van koper.
  • Doordat wolfraam dezelfde uitzettingscoëfficiënt heeft als glas kan het gebruikt worden in gewapend glas.
  • Legeringen van wolfraam met zirkoniumniobiumtantalium of hafnium zijn zeer hittebestendig en worden daarom gebruikt in uitlaatpijpen van raketten en straalmotoren.
  • Wolfraam wordt in verschillende legeringen als elektrode bij TIG-lassen gebruikt. Vanwege het hoge smeltpunt is wolfraam uitermate geschikt. Afhankelijk van de stroomsoort, gelijkstroom of wisselstroom, worden verschillende legeringen gebruikt.
    • gelijkstroom: wolfraam + 1%-3% thorium. Elektrodes met lanthaanoxide (ca. 1,5%) zijn een goed alternatief.
    • wisselstroom: 100% wolfraam of wolfraam + 0,8% zirkonium.
    • In nieuwere types elektrodes worden ook lantaanoxide, yttriumoxide en ceriumoxide toegevoegd.
  • Wolfraamcarbide (WC en W2C) dat, met kobalt als bindmiddel, bekend is onder de naam hardmetaal, is een zeer hard materiaal dat gebruikt wordt in boor- en snijgereedschap, zoals frezen voor hout en metaalbewerking en tandartsboren. Het wordt ook gebruikt voor de bal in een balpen.
  • Wolfraam en legeringen daarvan (zoals WNiFe, WNiMoFe of WNiCu), worden toegepast bij de afscherming van radioactieve straling, zoals in collimatoren. Vanwege de hoge dichtheid worden dergelijke legeringen ook toegepast als balansgewicht in vliegwielen van motoren, en om propellers en scheepsroeren uit te balanceren. Door de toevoeging van nikkel en ijzer of koper wordt het materiaal beterverspaanbaar.

Opmerkelijke eigenschappen

Wolfraam heeft van alle metalen het hoogste smeltpunt (3695 K) en is goed bestand tegen corrosie. Alleen sommige minerale zuren zijn in staat het metaal aan te tasten. Bij blootstelling aan de lucht vormt het een beschermende oxidelaag. In legeringen kan toevoeging van een kleine hoeveelheid wolfraam de hardheid sterk doen toenemen. Wolfraam heeft ook een zeer hoog atoomnummer waardoor het geschikt is als anodemateriaal in een röntgenbuis.

Verschijning

De meest voorkomende wolfraam bevattende mineralen zijn wolframietscheelietferberiet en huebneriet. Grote hoeveelheden hiervan worden aangetroffen in China (75% van de wereldproductie), Bolivia, het westen van de Verenigde StatenOostenrijkPortugalRusland enZuid-Korea. Op commerciële basis wordt wolfraam gewonnen door het oxide te reduceren met waterstof of koolstof.

1 reactie op “Het periodiek systeem Wolfraam (W)”

Laat een reactie achter