Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

wolfram

Oprindelige forfattere Bos, Gram, HSten, OWD og SERa Seneste forfatter Redaktionen

wolfram, tungsten, grundstof nr. 74, placeret i 6. gruppe i det periodiske system; atomtegn W. Wolfram er et sølvskinnende, meget tungt metal, og det er det metal, der har det højeste smelte- og kogepunkt. Det er meget bestandigt i atmosfærisk luft; først ved temperaturer, hvor det er rødglødende, angribes det af ilt under dannelse af wolframtrioxid. Det kan opløses i en blanding af salpetersyre og flussyre, men angribes ellers ikke af syrer.

Ordet wolfram er tysk, af Wolf 'ulv' og mhty. rām 'sod'; tidl. også kaldet Wolfschaum 'ulvefråde'.

Geokemi og mineraler

Wolfram er et lithofilt grundstof. Den kontinentale skorpe indeholder gennemsnitlig 1,5 g/t wolfram, magmabjergarter og sedimenter 0,5-2 g/t wolfram. Når magmaer størkner, koncentreres grundstoffet i restsmelterne og udfældes som mineralerne wolframit og scheelit. Wolframit findes i kvartsårer og i pegmatitter, ofte sammen med tin; scheelit findes i skarnmineraliseringer, se skarnmineraler. Ca. 85 % af verdensproduktionen kommer fra Kina. Wolframreserverne på ca. 3,5 mio. t er meget store i forhold til den årlige produktion på 71.000 t (2013). Scheelitforekomster kendes fra Grønland med de største forekomster på Ymer Ø i Østgrønland.

Fremstilling og anvendelse

Wolfram udvindes fortrinsvis af oxidiske malme, som oprenses ad kemisk vej via ammoniumparawolframat, (NH4)10W12O41∙5H2O, som omkrystalliseres og dekomponeres til WO3. Ved reduktion med kul i elektroovn sammen med jern dannes forlegeringen ferrowolfram til stålindustrien. Ved reduktion med brint ved 1200 °C fås rent wolframpulver, der omdannes til massivt metal uden smeltning. Pulveret komprimeres og sintres i brintatmosfære ved ca. 3000 °C til stænger, som smedes og trækkes til tråd eller valses til bånd. Wolframpulver oparbejdes også med overskud af kulstof til wolframcarbid, WC.

Annonce

Egenskaber
Nummer74
AtomtegnW
Navnwolfram
Relativ atommasse183,85
Densitet19,3 g/cm3
Smeltepunkt3410 °C
Kogepunkt5660 °C
Opdagelse1781 (C.W. Scheele)

Omkring halvdelen af årsproduktionen anvendes i form af carbid i metalkeramiske produkter (se hårdmetal). Siden 1904 er wolframmetal blevet anvendt til glødetråd i elpærer. Her er temperaturen op til 3000 °C, og andre metaller ville smelte. Omkring en fjerdedel af årsproduktionen bruges til fremstilling af glødetråde. Wolfram anvendes også til modstandstråd i elovne, elektroder i røntgenrør, kugler i kuglepenne samt raket- og missilkomponenter. Desuden anvendes det i form af ferrowolfram til legering af stål, navnlig værktøjsstål, hvor det virker kraftigt carbiddannende og øger slidstyrke og varmebestandighed (se også hurtigstål).

Forbindelser

Wolfram optræder i forbindelser i oxidationstrin 0 som wolframhexacarbonyl, W(CO)6, i −2 som ionen W(CO)52- samt i +2 til +6, fx i forbindelser af sammensætning WClx, hvor x kan antage værdierne 2 til 6. WCl2 og WCl3 er såkaldte klyngeforbindelser (cluster compounds). WX4 findes med X som fluor, klor og brom. I oxidationstrin +5 kendes de dimere forbindelser W2Cl10 og W2Br10. Forbindelserne WF6, WCl6 og WBr6 er alle monomere. Der kendes en række oxider af sammensætning WOx, hvor x kan antage værdier mellem 2 og 3. Det gule WO3 er en støkiometrisk forbindelse, der med baser danner wolframater, fx Na2WO4. Opløsninger af wolframater polymeriseres med syre til ioner som fx W12O4110-. Med fx fosfater dannes heteropolysyrer som ionen PW12O403-. Ved reduktion af wolframater fås farvede forbindelser kaldet wolframbronzer af sammensætning NaxWO3, hvor x varierer mellem ca. 0,3 (mørkeblå-violet) og 0,9 (gyldengul). Wolfram indgår i hårde, intermetalliske og lignende forbindelser uden definerede oxidationstrin. Wolframcarbiderne, W2C og WC, er ekstremt hårde og bruges fx i skærende værktøjer.

Historie

I bestræbelserne på at udvinde tin undersøgtes i 1500-t. et tungt, sort mineral fra Sachsen (wolframit). Mineralet indeholder jern og vekslende, mindre mængder af tin, som det er meget svært at udvinde af mineralet. I et værk fra 1556 kalder Georg Agricola mineralet for lupi-spuma (lat. 'ulvefråde'), fordi det åd det tin, som det forekom sammen med.

I Sverige kendtes et andet tungt mineral (scheelit), der af svenske mineraloger blev kaldt tungsten. De mente, at det var et tinmineral. A.F. Cronstedt skrev, at tinindholdet var lille og variabelt og derfor at betragte som en forurening. Han forklarede tungsten som et jernmineral, som tillige indeholdt noget ukendt. C.W. Scheele godtgjorde i Tungstens bestånds-delar (1781), at tungsten indeholder en ny syre (wolframtrioxid), der ligner, men er forskellig fra molybdænsyre. Han beskrev også, at såvel molybdænsyre som den nye syre bliver til blå farvestoffer, når de behandles med saltsyre og zink, tin eller jern, og han forsøgte forgæves at udvinde det nye metal af wolframtrioxid.

Den spanske kemiker Don Juan José de Elhuyar (1754-96) og hans bror, Don Fausto (1755-1853), viste i 1783 efter et studiebesøg i Sverige, at det var samme syre, der fandtes i de to mineraler. De opvarmede syren med pulveriseret trækul og fik dannet små metalkugler, og de foreslog navnet wolfram.

De toneangivende franske kemikere, bl.a. Guyton de Morveau (1737-1816) og A.L. Lavoisier, accepterede i 1787 det nye grundstof, men kaldte det tungstène. I mange, navnlig engelsktalende, lande kaldes grundstoffet tungsten, men i 1949 fastslog IUPAC navnet wolfram.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Ole Bostrup, Niels F. Gram, Henrik Stendal, Ove W. Dietrich, Svend Erik Rasmussen: wolfram i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 15. december 2019 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=183014