تنغستن
Tungsten - Tungstène

التنغستِن

 

التنغستن tungsten عنصر معدني بسيط، اكتشفه الكيمياوي شيل[ر] Scheele عام 1781 ويطلق عليه هذا الاسم في البلاد الأنغلوسكسونية واللاتينية، في حين يدعى في ألمانية وفي الدول السلافية ـ وُلْفرام Wolfram ومنها أتى رمزه الكيميائي W؛ وكلمة تنغستن من أصل سويدي مشتقة من كلمتي tung ومعناها ثقيل وsten ومعناها حجر. وقد كان الإنتاج العالمي للتنغستن عام 1982 في حدود 45 ألف طن، وازداد ازدياداً كبيراً مع تنوع تطبيقاته فوصل إلى ما يزيد على 600 ألف طن سنوياً، ثم تراجع الإنتاج وأخذ يتذبذب مع الأسعار ووفرته في المناجم المختلفة ومع إمكان إعادة تدويره. وأهم الدول المنتجة له هي الصين وروسية والولايات المتحدة وكندا وكورية وأمريكة الجنوبية.

وجوده في الطبيعة

يكون التنغستين 0.001% من وزن القشرة الأرضية، ويعد الشيليت Sheelite والوُلْفراميت Wolfarmite المركبان الرئيسيان من مركبات التنغستن التي تصادف في الطبيعة؛ فالشيليت هو تنغستات الكلسيوم CaWO4 والوُلْفراميت هو مزيج من تنغستات الحديد والمنغنيز (Fe, Mn)WO4؛ وقد كان يظن حتى منتصف القرن الثامن عشر أن هذين الفلزين هما من مركبات القصدير إلى أن أثبت شيل أن الشيليت يحتوي على حمض أُطلق عليه اسم حمض التنغستيك متحد مع الكلس.

تحضيره

إن المصدرين الرئيسيين اللذين يعوَّل عليهما في تحضير التنغستن هما الشيليت والولفراميت، ويحضر التنغستن منهما بطرائق متعددة منها أن يسخن الفلز مع كربونات الصوديوم ثم تستخلص تنغستات الصوديوم الناتجة بالماء وترسب بعد ذلك بإضافة كلور الكلسيوم بحالة تنغستات الكلسيوم وهذه الأخيرة تعالج بحمض كلور الماء فينفصل أكسيد التنغستن WO3 الذي يرجع بالهدروجين بدرجة حرارة 1200ْس.

خواصه الفيزيائية والكيمياوية

هو معدن لونه أبيض فضي، رمزه W ووزنه الذري (183.75) وعدده الذري (74). قيمه الاتحادية هي (2، 3، 4، 5، 6) وكثافته (19.3). وهو معدن قاسٍ جداً ومتحمل جداً للحرارة، ينصهر بدرجة 3380ْس ويغلي بدرجة 5700ْس تقريباً، ويحافظ على قساوته ومتانته في درجات الحرارة العالية (حتى الدرجة 2000 تقريباً). وهو ثابت في الهواء الجاف بالدرجة العادية من الحرارة ويتحول إلى ثالث أكسيد التنغستن WO3 في الدرجة الحمراء. وهو لا يتأثر بالماء إلا أنه يتأكسد بالبخار متحولاً إلى ثنائي أكسيد التنغستن WO2. ولا يتأثر من الحموض إلا أن سطحه فقط يتأثر من حمض الآزوت ومن الماء الملكي. ينحل ببطء في البوتاس المصهور، وينحل في مزيج منصهر من نترات الصوديوم والصود الكاوي. يؤثر فيه الفلور في الدرجة العادية من الحرارة، أما الكلور فيؤثر فيه بدرجة 250ْ-300ْس فيحوله إلى سداسي كلوريد التنغستن إذا كان الجو خالياً من الهواء أو إلى أوكسي كلوريد التنغستن بوجود الهواء.

استعماله

القسم الأعظم من التنغستن يستعمل في صنع الفولاذ التنغستي الذي يستعمل لشدة قساوته ومتانته لصنع الأدوات القاطعة والأدوات الثاقبة؛ ويستعمل التنغستن أيضاً لصنع أسلاك المصابيح الكهربائية لمقاومته الشديدة لدرجات الحرارة العالية. ويدخل التنغستن أيضاً في صنع بعض الخلائط المعدنية.

مركباته

للتنغستن ثلاثة أكاسيد هي ثنائي أكسيد التنغستن WO2 ويحضر بإرجاع ثالث أكسيد التنغستن بالهدروجين، وأكسيد التنغستن الأزرق W2O3 وثلاثي أكسيد التنغستن WO3 وهو أهم أكاسيده، وهو مسحوق أصفر لا ينحل في الماء وينحل في القلويات مكوّناً التنغستات.

ومن مركبات التنغستن أيضاً حمض التنغستيك WO4H2 وهو مسحوق أصفر أو أخضر مصفر، غير ذواب في الماء، وينحل ببطء في محاليل القلويات. ومن مركباته أيضاً تنغستات الصوديوم Na2WO4, 2H2O وهو مسحوق أبيض ينحل في الماء ولا ينحل في الغول ويستعمل لتحضير النسج التي لا تحترق والتي لا ينفذ منها الماء.

 

راتب محملجي

 

مراجع للاستزادة:

 

- G.D.Parkes, Mellor’s Modern Inorganic Chemistry (Longmans 1961).

- Hoffmann - Rudorff, Anorganische Chemie Friedr (Wieweg - Braunsehweig 1963).


- التصنيف : الكيمياء و الفيزياء - النوع : علوم - المجلد : المجلد السابع - رقم الصفحة ضمن المجلد : 12 مشاركة :

متنوع

بحث ضمن الموسوعة