Wolfram

Hööftartikel: Isotopen vun Wolfram
Iso	VN	t_½	VO	VE (MeV)	VP
¹⁸⁰W	0,12 %	>1,8 · 10¹⁸ a	α	2,516	¹⁷⁶Hf
¹⁸¹W	nee	121,2 d	ε	0,188	¹⁸¹Ta
¹⁸¹W	nee	121,2 d	γ	0,07; 0,08	^-
¹⁸²W	26,50 %	W is mit 108 Neutronen bestännig.
¹⁸³W	14,30 %	W is mit 109 Neutronen bestännig.
¹⁸⁴W	30,64 %	W is mit 110 Neutronen bestännig.
¹⁸⁵W	nee	75,1 d	β^-	0,433	¹⁸⁵Re
¹⁸⁶W	28,43 %	W is mit 112 Neutronen bestännig.

Wolfram is en cheemsch Element ut de 6. Grupp in dat Periodensystem, dat to de Övergangselementen tellt un en Metall is. Wolfram hett dat Atomteken W un de Atomtall 74. Vun all rein Metallen wiest Wolfram den höchsten Smöltpunkt un ok den hööchsten Kaakpunkt op.

Historie

Wolfram weer all in’t 16. Johrhunnert vun’n beropen Freibarger Mineralogen Georgius Agricola beschreven worrn, as en Mineral, wat in Tinnierzen dat Winnen vun Tinn dör Verslacken düdlich sworer möök. Man so ganz klor is bit hüüt nich worrn, of sik dat dorbi wirklich üm Wolfram hannelt hett, wiel Agricola vun de Lichtigkeit vun dat Mineral snacken dee. He nööm dat Mineral lupi spuma, wat ut dat Latiensch översett soveel hett as „Wulf(s)-Schuum“. Dorut weer later in’t Hoochdüütsche de „Wolfsrahm“, watt sik denn to dat begäng Wolfram afkötten dee.

De Woort „Tungsten“, wat in’t Engelsche nu Franzöösche begäng is, leidt sik af vun Tung Sten (Calciumwolframat), wat Sweedsch is un „Swor Steen“ bedüüd.

Rein Wolfram is to’n eersten mol 1783 vun de spaanschen Bröder Fausto Elhuyar un Juan José Elhuyar dör Redukschoon vun Wolframtrioxid herstellt worrn, dat ut Wolframit wunnen warrt.

Vörkamen

Schören vun hoochreinet Wolfram.

Kommerziell warrt dat Metall Wolfram ut Ierzen wunnen as Wolframit (Iesen/Manganwolframat) oder Scheelit (Calciumwolframat). De gröttsten Wolframherstellers sünd (in Klammern de Andeel an’n Weltmarkt in’n Johr 2003):

China (84,1 %)
Russland (5,9 %)
Kanada (4,2 %)
Öösterriek (2,1 %)
Portugal (1,1 %)

Wichtige Vörkamen gifft dat aver ok in Australien, Korea, Thailand un Brasilien. De gröttsten Födderünnernehmen sünd de kanaadsch NA Tungsten mit 4,6 % Andeel an’n Weltmarkt (2003), de österrieksche Wolfram Bergbau mit 2,3 % un de britsche Avocet mit 1,3 %.

De sekern un wohrschienlichen Vörkamen weltwiet warrt to Tiet mit 2,9 Millionen Tünnen reinet Wolfram angeven. 2005 is de Pries vun Wolfam stark anstegen - ok wenn een de deels starken Ännern in de Vörjohren mit inbetütt.

2003 leeg de Weltprodukschoon vun rein Wolfram üm un bi 66.200 t. Bedüdend Verarbeiders in Düütschland sünd H.C. Starck un de Longyear GmbH.

In Europa sünd de bedüdensten bekannten Vörkommen in’t Felberdaal in’t öösterrieksch Bundsland Soltborg to finnen. In Öösterriek weer all 1815/16 to’n eersten mol Scheelit op de Gioldlagersteed Schellgaden in’n Lungau opdeckt. Dorna hett man in de Hoogen Tauern an veele Steden schöne, mitünner mehrere Zentimeter grote Scheelitkristallen funnen. De weern praktisch nich to bruuken, man dat dor en grote Lagersteed weer dat bleev lange Tiet unopdeckt.

1950 weer künnig, dat in den Magnesitafbo bi Lanersbach/Tux (Tirol) in’t Zillerdaal Scheelit in gröttere Mengden optreden deen. Dat weer platt mit Quarz un Magnesit verwossen Scheelit. In de nafolgend Johren weern enkelt 10.000 t Ierz mit en Wolframoxid-Andeel vun 1,8% in Dörsnitt wunnen. Vör de dormalig Tiet weer dat en eenmolig hooge Qualität. Vun wegen den sieden Marktpries för Wolfram is de Afbo End vun de 1960er instellt, aver 1971 denn wedder opnahmen worrn un weer wieterföhrt bit de Magnesitbargbo instellt 1976 worrn is.

Dat bitlang gröttste Vörkamen in Europa is denn 1967 in’n Felberdaal opdeckt worrn. De sworen Exploratschoonsarbeiden in dat hoochalpin Rebeet güngen 1971 los. De eerste Bargbo füng 1976 an, müss aver ok twüschendör vun wegen den fallend Pries instellt warrn.

De Opbereiden vun dat Ierz ut’n Felberdaal warrt in de Nöög in Mittersill maakt. Vun dor kummt dat Scheelitkonzentrat na Sankt Martin in’t Sulmdaal. Dor entstünn en Wolframhütt, de siet 1977 ut Konzentraten ut verscheeden Länner Wolframoxid-, Wolframmetall- un Wolframcarbidpulver herstellt.

Dorstellen un Winnen

Wolfram kann nich dör Redukschoon mit Kahlen ut de oxidisch Ierzen wunnen warrn, wiel dorbi Wolframcarbid entsteiht.

Dat Ierz warrt dorüm toeerst dör Flotaschoon anriekert. De Opsluss vun dat mahlen Ierz folgt denn dör Smölten mit Soda bi ungefäähr 800 °C oder mit Natronlaug ünner Druck (Rösten), wobi toeerst dat lösliche Natriumwolframat tistannen kummt. Dat Natriumwolframat (Na₂WO₄* 2H₂O) warrt dör Utfällen un Filtern vun Verunreinigen free maakt un mit Calciumchlorid in Calciumwolframat ümwannelt. Mit Soltsüür reageert dat to Wolframsüür (WO₃*H₂O), de affiltert warrt. Dör Tosetten vun ammoniakalsche Lösen entsteiht dorut en Komplex, de Ammonium-Parawolframat (APW) nöömt warrt. De warrt ok wedder affiltert un bi 600 °C in relativ reinet Wolframtrioxid ümwannelt. Dör Gleihen kriggt man Wolfram(VI)-oxid (WO₃, dat bi 800 °C ünner Waterstoffatmosphäär to stahlgrau Wolfram reduzeert warrt:

\mathrm {WO_{3}+H_{2}\rightarrow W+3\ H_{2}O}

Dorbi entsieht grauet Wolframpulver, dat tomeist in Formen verdicht un elektrisch to Barren sintert warrt. In sünnerlich Elektroavens mit reduzeerend Waterstoffatmosphäär kann denn bi Temperaturen över 3400 °C kompakt Wolframmetall dorut smölt warrn.

Egenschoppen

Physikaalsch

Vun all cheemsch Elementen mit Utnahm vun Kohlenstoff, hett Wolfram den hööchsten Smöltpunkt. Wolfram is en wittglitternd, dehnbor Metall vun hooge Dicht, Hard un Fastigkeit. Dat Metall gifft dat in en stabile α-Modifikatschoon (kuubsch-ruumzentreert). De metastabile β-Modifikatschoon (verzerrt kuubsch-ruumzentreert) is in Wirklichkeit Wolfram(VI)-oxid. In de Natur kummt Wolfram in fief Isotopen vör. Wolfram is en Supraleider mit en Sprungtemperatur vun 0,011 K.

Cheemsch

Cheemsch is Wolfram en bannig wedderstäännig Metall, dat ok vun Fluorwaterstoffsüür un Königswater (tomindst bi Ruumtemperatur) kuum angrepen warrt. Aver dat löst sik in mischen ut Fluss- un Salpetersüür un smölt Mischen ut Alkalinitraten un -karbonaten op. As Pulver oder Stoff kann Wolfram licht tünnern, man as kompakt Stück brennt Wolfram nich.

Bioloogsch

Fien verdeelt, löst Wolfram is giftig för Minschen un för Deerten, wiel dat sünnerlich Atenenzyme, de Molybdän enthollt, utschalten deit. Wolfram is aver ok Bestanddeel (Kofakter) vun dat Enzym Carboxylat-Reduktase.

Verwennen

Wolfram warrt wegen sien hoogen Smöltpunkt vör allen as Material för Gleihwenneln in Gleihbeern verwennt, aver ok as Elektrood in Bagenlampen oder in Elektronenröhren. Aver Wolfram hett ok en groot Bedüden in Legeeren in de Iesenmetallurgie, wiel Wolfram Stahl bestänniger maakt.

Wegen sien hooge Dicht warrt Wolfram as Utglieksgewicht un as Strahlenafschirmen bruukt. In eenige Armeen warrt Wolfram ok in panzerbrekend Munitschoon an Steed vun dat billigere aver ok wietut giftigere Uran bruukt. Bito findt Wolfram in Form vun Wolframcarbid as Neutronenreflekter bi Karnwapens Verwennen, üm de kritisch Masse rünnertosetten.

Wolfram is bannig bestännig gegen Korrosion un kann dorüm as Warkstoff in Redschoppen in cheemsch Anlagen bruukt warrn. Dat warrt aver blots wenig maakt, wiel Wolfram op de annern Siet ok man blots düchtig swor to bearbeiden is. Dat gellt liekers ok för de Anwennen in de Medizintechnik oder as Smuck.

In de Physiologie, un sünners in de Neurophysiologie, warrt Mikroelektroden för extrazelluläär Afleiden verwennt.

Wolframkarbiden warrt as Hardmetall wegen jehmer sünenrs hoogen Hard in de Materialbearbeiden verwennt. Wolframaten findt Anwennen bi’t Imprägneeren vun Stoffen, üm jehm sworer entflammbor to maken.

Bito gifft dat aver ok noch annere Rebeden, wo Wolfram nütt warrt.