Вольфрам: чому його так назвали? Ще один приклад «шкідливого» металу
Вольфрам - елемент таблиці Менделєєва номер 74, твердий, блискучий метал сріблясто-сірого кольору. Позначається буквою W (Wolframium). Це найтугоплавкіший з металів, при цьому з усіх елементів таблиці Менделєєва тільки вуглець має ще більш високу температуру плавлення.
По-німецьки його називають Wolfram, по-англійськи - Tungsten (по-французьки - так само). Хоча метал був відкритий в 80-х роках XVIII століття, прізвисько «Вольфрам» (або по-німецьки - «Wolf Rahm») було відомо німецьким металургам задовго до цього. Гірники і металурги XIV-XVI століть помітили, що при прожаренні однією з олов'яних руд втрачається багато олова, яке при цьому переходить в шлак, в піну. У своєму трактаті про гірничій справі і металургії Агрікола призводить латинська назва цього ефекту, він називає його на латині Spuma Lupi, або Lupus spuma, що означає «вовча піна». А по-німецьки це якраз і буде «Wolf Rahm» - «вовча піна».
А у Франції та англосаксонському світі метал знають під іншим ім'ям. Шведський хімік Шеєле в 1781 році в результаті обробки «важких каменів» («tungsten» - швед. Tung sten, «важкий камінь») нової для нього породи азотною кислотою отримав важкий камінь жовтого кольору (ми тепер знаємо, що це не чистий вольфрам, а триоксид вольфраму).
У 1783 році іспанські хіміки брати Елюар з саксонського мінералу вольфраміту отримали якусь жовту окис нового металу, а вже з неї - новий метал, вольфрам.
При цьому ні Шеєле не претендував на лаври першовідкривача, ні брати Елюар не наполягали на своєму пріоритеті. Мінерал, з якого Шеєле виділив перший вольфрам, тепер знають як шеєліт.
Нині вольфрам видобувають в загальних рисах так само, як зробили першовідкривачі (правда, не кілограмами, а тисячами тонн на рік). З рудних концентратів отримують триоксид WO3, а потім з нього за допомогою водню при температурі близько 700проС, отримують порошок, який обробляють методами порошкової металургії через його сверхтугоплавкие. Порошок пресують, потім спікають в атмосфері водню при приблизно 1200про, а потім пропускають потужний електричний струм. Метал нагрівається до 3000про і спікається в злиток. Подальша очищення відбувається методом зонної плавки.
На Всесвітній виставці 1900 в Парижі були продемонстровані зразки сталевих сплавів з вольфрамом. Після цього у всіх промислово розвинених країнах в металургії стали застосовувати вольфрам. Його головна особливість, як легуючої добавки, полягає в тому, що сталеві сплави з вольфрамом зберігають твердість і міцність при високій температурі, що дає таким металам величезну перевагу при застосуванні в металообробці. Різці, фрези, інші інструменти для точної обробки металу опиняються поза конкуренцією в порівнянні з іншими сплавами - вони зберігають міцність при сильному нагріванні, який неминучий при металообробці, а значить дозволяють виготовляти металеві вироби з набагато більш високою точністю. Кращі інструментальні стали обов'язково містять вольфрам.
Сьогодні метал використовується більш ніж широко, правда в основному - у вигляді сплавів. Але до того ж він дуже популярний і у ювелірів - кільця з вольфраму дуже красиві. У наш час в світі видобувається до 30 тис.тонн вольфраму в рік. Металургія поглинає до 92% виробленого вольфраму. Решта використовується для отримання каталізаторів і пігментів. Фарба з окису вольфраму була довгий час одним з секретів виробництва китайського порцеляни.
Сплави і карбіди вольфраму використовуються як у танковій броні, так і в бронебійних сердечниках снарядів, в найбільш важливих частинах двигунів внутрішнього згоряння і реактивних двигунів. Спіралі електричних лампочок - це теж вольфрам.
Крім металообробки, сплав вольфраму, нікелю та міді використовується для виготовлення контейнерів для зберігання радіоактивних речовин - він поглинає випромінювання на 40% краще свинцю. З цієї ж причини цей сплав використовується і в радіотерапії.
Сплав карбіду вольфраму і 16% кобальту настільки міцний, що є замінником алмазу при бурінні свердловин.
Практично завжди містить вольфрам високолегована сталь, що відноситься до класу «швидкорізальна», маркування якої починається на букву Р.
Дітеллурід вольфраму WTe2 має термо-ЕРС близько 57 мкВ / К і застосовується для перетворення теплової енергії в електричну.
Сульфід вольфраму WS2 використовується як високотемпературної змащення, зберігаючи властивості мастила при нагріванні до 500проС.
Коли під час Першої світової війни Німеччина була блокована і відрізана блокадою від джерел вольфрамового сировини, німці почали використовувати завали того самого шлаку, який створили металурги середніх віків. При обробці цих «стародавніх звалищ» Німеччина забезпечила себе приблизно 100 тоннами вольфраму в рік на весь час війни.
