1. El Wolframi
![[ADJUNTAR]](/moin_static1910/memodump/img/attach.png "[ADJUNTAR]"){kind=small}
Continguts
1.1. Membres del grup
El Wolframi, també conegut amb el nom de Tungstè, és el primer i únic element que s`ha aïllat a Espanya. Va ser aïllat pels germans Elhuyar de la wolframita, reduint l'àcid amb carbó vegetal.
És un metall escàs en l'escorça terrestre, de color gris, molt dur i dens. Té el punt de fusió més elevat de tots els metalls i el punt d'ebullició més alt de tots els elements coneguts.
Encara que en un primer moment els germans Elhuyar van confessar no saber quines utilitats podia tenir el seu descobriment, intuïen que amb ajuda de la química trobarien aviat alguna aplicació per a aquest nou metall. I no es van equivocar, ja que el wolframi s´ha convertit en un metall utilitzat per la seva resistència a les altes temperatures, aixó a portat a que es faci servir com a material bèl·lic en la fabricació de canons i bales, en joieria, en soldadures i, sobretot, en la fabricació de bombetes.
El wolframi és un material estratègic i ha estat en la llista de productes més desitjats des de la Segona Guerra Mundial. Per exemple, el govern d'Estats Units manté unes reserves nacionals al costat d'altres productes considerats de primera necessitat per a la supervivencia.
1.1.1. Historia
En 1781, C.W. Scheele i T. Bergman van suggerir que es podia trobar un nou element reduint un àcid (anomenat "àcid túngstic") obtingut a partir del mineral scheelita.
En 1783, a Espanya, els germans Juan José Elhúyar i Fausto Elhúyar van trobar un àcid, a partir de la wolframita, idèntic a l'àcid túngstico. En Uppsala (Suècia) va prendre classes amb Bergman el qual li va parlar de les seves intuïcions respecte del wolframi.
Així, van aconseguir aïllar el nou element mitjançant una reducció amb carbó vegetal. Més tard, van publicar Anàlisi química del wolfram i Exàmen d'un nou metall que entra en la seva composició descrivint aquest descubriment.
El mètode va començar a obrir les possibilitats d'ús d'aquest metall extraordinari, però el seu desenvolupament va ser molt lent. La necessitat constant de nous materials per alimentar les guerres del segle XIX va fer que austríacs i anglesos comencessin a investigar les propietats de l'wolframi com a element d'aliatge.
1.1.2. Els noms del Wolframi
La paraula tungstè procedeix del suec; tung es tradueix com "pesat" i sten,"pedra", és a dir, "pedra pesada".
El nom es deu al suec A.F.Cronstedt, descobridor del níquel, qui va incloure una descripció d'aquest mineral desconegut en el seu llibre "Assajos de Mineralogia" de 1758. En la versió anglesa, es va mantenir la paraula tungsten, el que explica la seva popularitat en el món anglosaxó.
La paraula wolframi procedix de l'alemany "Wolf" i "Rahm", que signifiquen "poc valor".
Aquest metall apareixia barrejat amb l'àcid d'un altre desconegut-wolframi-que actua amb corrossió.
1.2. Caracteristiques
Els metalls de transició, també anomenats elements de transició és el grup al qual pertany el wolframi. En aquest grup d'elements químics a què pertany el wolframi, es troben aquells situats a la part central de la taula periòdica, concretament al bloc d. Entre les característiques que té el wolframi, així com les de la resta de metalls de transició es troba la d'incloure en la seva configuració electrònica l'orbital parcialment ple d'electrons. Propietats d'aquest tipus de metalls, entre els quals es troba el wolframi són la seva elevada duresa, el tenir punts d'ebullició i fusió elevats i ser bons conductors de l'electricitat i la calor.
L'estat del wolframi en la seva forma natural és sòlid. El wolframi és un element químic d'aspecte blanc grisenc brillant, i pertany al grup dels metalls de transició. El nombre atòmic del wolframi és 74. El símbol químic del wolframi és W. El punt de fusió del wolframi és de 36,3 graus Kelvin o de 3.409,85 graus celsi o graus centígrads. El punt d'ebullició del wolframi és de 62,3 graus Kelvin o de 5.929,85 graus celsi o graus centígrads.
1.3. Propietats atòmiques
La massa atòmica d'un element està determinat per la massa total de neutrons i protons que es pot trobar en un sol àtom pertanyent a aquest element. Quant a la posició on trobar el wolframi dins de la taula periòdica dels elements, el wolframi es troba en el grup 6 i període juny. El wolframi té una massa atòmica de 183,84 u.
La configuració electrònica del wolframi és [Xe] 4f14 5d4 6s2. La configuració electrònica dels elements, determina la forma el la qual els electrons estan estructurats en els àtoms d'un element. El radi mitjà del wolframi és de 1,5 pm, el seu radi atòmic o radi de Bohr és de 1,3 pm i el seu radi covalent és de 1,6 pm.
1.4. Aplicacions i usos
Es tracta d'un metall poc conegut que però, és indispensable en les nostres vides ja que s'utilitza en moltíssims productes del món modern, com telèfons mòbils, plaques de circuits, instrumental odontològic, fonts de llum, maquinària pesada, plantes de producció d'energia , cotxes, avions i trens.
1.4.1. Carbur cimentat
El carbur cimentat, també conegut com a metall dur, constitueix a dia d'avui el principal ús del Wolframi. Les eines de metall dur són indispensables per a la modelització de metalls, aliatges, fusta, plàstics i ceràmiques, així com en la indústria minera i la construcció.
1.4.2. Wolframi i acer
L'acer de Wolframi es troba entre els metalls més resistents. El Wolframi (Tungstè) és un component important en els materials de les eines, acers d'alta velocitat, estilites i acers resistents a la fluència i les superaliatges.
1.4.3. Productes de Wolframi manufacturats
Es tracta de productes de metall de Wolframi (filaments per il·luminació, elèctrodes, contactes elèctrics i electrònics) o d'aliatges de tungstè. Aquests materials s'empren com a components en indústries com: electrònica, transport (aviació, automoció i ferrocarril), química, fusió de vidre, tecnologia mèdica, sistemes d'energia i fins i tot equipament esportiu i d'oci.
1.4.4. Wolframi i il·luminació
Tradicionalment, el Wolframi / Tungstè s'utilitzava en els llums incandescents i halògenes. Ara també s'usa en làmpades més modernes, incloses les de baix consum.
1.4.5. Wolframi: una matèria primera essencial
Gràcies al seu ús en el carbur cimentat i eines d'acer d'alta velocitat, el Wolframi / Tungstè contribueix decisivament a elevar el nivell de productivitat de les empreses, un factor del que depèn el benestar econòmic mundial. S'empra en sectors com la il·luminació, l'electrònica, sistemes d'energia, revestiment i acoblament, automoció, indústria aeroespacial, tecnologia mèdica, generació d'altes temperatures, eines (Carbur de tungstè) i fins i tot en productes esportius i joies. En l'entorn domèstic, trobem Wolframi en bombetes, tubs fluorescents, "estalviadors d'energia", llums HID, telèfons mòbils, televisors, magnetrons per a forns microones i altres productes d'electrònica de consum. Així mateix, s'utilitza per foradar parets, tallar rajoles, esmolar ganivets i està present en les boletes de la punta dels bolígrafs.
1.5. Efectes perjudicials
El wolframi pot ser una potencial amenaça per a la salut humana i per al medi ambient, segons un recent estudi publicat a la revista Chemical & Engineering News.
Anteriorment es pensava que aquest material era insoluble en aigua i no tòxic, però ara han esbrinat que alguns compostos de wolframi poden passar a les aigües subterrànies i al sòl. Aquest contaminant pot perjudicar el creixement de les plantes, causar problemes reproductius en els cucs i mort prematura en alguns animals aquàtics.
No estan clars els efectes que el wolframi pot tenir en les persones, de moment l'Environmental Protection Agency(EPA) a USA l'ha classificat com "Contaminant Emergent".
1.6. Abundància i obtenció
Podem trobar minerals de wolframi a diversos territoris. Destaquen per sobre dels demés Xina, Bolivia, Portugal, Russia, Corea del Sud, Perú i els Estats Units (California i Colorado), però no són els únics indrets on el podem trobar. A Espanya en trobem a León, Salamanca, Galicia i Extremadura.
Sabem ja on el trobem, però què busquem? Generalment scheelita i wolframita, que són els minerals més importants on podem trobar wolframi, però també podem trobar-lo a la cuproscheelita, la ferberita i la stolzita. El podem trobar llavors en diversos minerals combinat amb altres elements, però mai el trobarem lliure a la natura.
Per extreure el component "útil", hem de fondre el mineral indicat amb carbonat de sodi. Així obtenim el wolframat de sodi, del que extraurem el wolframat de sodi soluble amb aigua calenta i tractarem aquest amb àcid clorhídric per aconseguir l'àcid volfràmic. Aquest últim, prèvia neteja i previ secat, forma el òxid WO3, que reduim amb hidrògen en un forn elèctric. De tot aquest procés obtindrem una pols que recalentarem en motlles en una atmòsfera d'hidrògen, i després prensarem en forma de barres que enrotllarem i martellejarem a alta temperatura perque quedin lo més compactes possible.
La extracció dels minerals anomenats anteriorment comporta una producció de 37.400 tones de concentrat de wolframi a l'any. D'aquesta xifra total, un 75% pertany a la Xina.
Finalment, cal tenir en compte que el wolframi també pot ser extret per reducció amb hidrògen de WF6 o per descomposició pirolítica, un mètode que es basa en la descomposició química de la matèria gràcies al calentament que es produeix amb ausència d'oxígen.
1.7. Precaucions
Tot i que no existeixen estudis exactes, s'han produit casos d'intoxicació on la dosis letal va aproximadament dels 500mg/kg fins als 5g/kg. En el cas d'ingerir una quantitat inferior a la letal, el wolframi provoca convulsions i insuficiència renal.
Els efectes negatius al medi ambient són desconeguts, tot i que s'intenta controlar l'ús exagerat del material.