מאפיינים של מתכת טונגסטן

טונגסטן התגלה על ידי הכימאי השבדי שלר בשנת 1781 כאשר השתמש בחומצה לפירוק חומצה טונגסטית, אך לקח שישים ושבע שנים לאנשים לייצר מתכת טונגסטן טהורה.

טונגסטן היא מתכת אסטרטגית חשובה, עפרת טונגסטן בימי קדם כונתה "אבן כבדה". יש לו צפיפות של 19.3 גרם/סמ"ק. מכל המתכות, לטונגסטן יש את נקודת ההיתוך הגבוהה ביותר של (3407 ⫽ 2.0) מעלות, לחץ האדים הנמוך ביותר, חוזק המתיחה הגבוה ביותר (ב-1650 מעלות), וקצב אידוי נמוך. יחד עם זאת, טונגסטן גם קשה מאוד, טונגסטן טהור הוא מתכת קשה בצבע אפור פלדה עד פח-לבן, ניתן לנסר טונגסטן טהור מאוד (טונגסטן טהור מאוד שביר, לא קל לעיבוד). ניתן לעבד טונגסטן על ידי חישול, ציור והשפעה. טונגסטן יציב מבחינה כימית, אינו מגיב עם אוויר או מים בטמפרטורת החדר, ואינו מסיס בחומצה הידרוכלורית, חומצה גופרתית, חומצה חנקתית ותמיסות אלקליות. הוא אינו מסיס בחומצה הידרוכלורית, חומצה גופרתית, חומצה חנקתית ותמיסות אלקליות. הוא מסיס באקווה רג'יה ובתערובת של חומצה חנקתית והידרופלואורית. בטמפרטורה גבוהה, ניתן לשלב אותו עם כלור, ברום, יוד, פחמן, חנקן וגופרית, אך לא עם מימן. עמידות בפני קורוזיה טובה מאוד, לרוב החומצות האנאורגניות יש מעט שחיקה. באוויר פני השטח שלו יוצרים תחמוצת הגנה, אך בטמפרטורות גבוהות הוא מתחמצן לחלוטין. תצורת שכבת האלקטרונים החיצונית של אטומי טונגסטן במצב הקרקע היא [Xe]4f145d46s2, ואלקטרוני הערכיות הם 5d4S2. מצבי החמצון של טונגסטן הם +1,+2,+3,+4,+6 וכו'. התחמוצות בעל הערך הגבוה הם חומציים, והנמוכים- תחמוצות ערכיות הן בסיסיות. לטונגסטן ה-+6-valent יש פוטנציאל יוני גבוה ויכולת חזקה למשוך או לעוות ליגנדים. התחמוצת הנפוצה ביותר היא טריאוקסיד הטונגסטן הצהוב, WO3, שניתן להמיס במים אלקליים ליצירת WO42-. תרכובות טונגסטן חשובות כוללות טונגסטן דו-חמצני W02, טונגסטן טריאוקסיד W03, חומצה טונגסטית מ-W04, חומצה מטאונגסטית H6W12039-27H20, נתרן אורתו-טונגסטאט Na2Wq, סידן טונגסטאט CaWO4, חומצות טונגסטן הטרו-פולי-חומצות ומלחי הטרופולי-חומצה, והלידים טונגסטן. הוספת כמות קטנה של טונגסטן לפלדה יכולה להגביר מאוד את קשיות הפלדה.

בקרום כדור הארץ, תכולת הטונגסטן היא ארבע מאות אלפיות. עתודות הטונגסטן של סין, מהווים את הראשונות בעולם! ביניהם, הכמות הגדולה ביותר של טונגסטן נמצאת ברכס הרי דגנג במחוז ג'יאנגשי, וטונגסטן מצוי בשפע גם בגואנגשי, גואנגדונג, הונאן ובמקומות נוספים.

כולנו יודעים שניתן להשתמש בטונגסטן לייצור חוטים, אבל השימוש הגדול ביותר בטונגסטן הוא לא לייצור חוטים, אלא לייצור פלדת טונגסטן. מדי שנה משתמשים ב-90% מהטונגסטן לייצור פלדת טונגסטן. בסין העתיקה, לעתים קרובות נקראים חרב "ברזל כמו בוץ", "שולי מים" אמר כי השיער על "חיה ירוקה פנים" להב החרב של יאנג Zhi מכה, השיער ישבר לשניים. האגדות הללו בהחלט הגזימו, עם זאת, זה נכון שחלק מהסכין חד בצורה יוצאת דופן. על פי ניתוח מודרני בשיטות כימיות. מסתבר שיש טונגסטן בסכיני הפלדה האלה! כעת, אנשים ישתמשו בעפרת טונגסטן ובעפרת ברזל יחד, מעודנים לפלדת טונגסטן. פלדת טונגסטן מכילה בדרך כלל 9-17% טונגסטן.