Tungsten Sejarah Dalam bahasa Swedia, tung sten : batu berat, ditemukan pada tahun 1779, Peter Woulfe menguji mineral yang sekarang dikenal sebagai tungstenit dan menyimpulkan bahwa terdapat zat baru dalam tungstenit. Scheele, pada tahun 1781, menemukan bahwa asam yang baru dapat dibuat dari tungsten (nama yang diberkan pada tahun 1758 untuk mineral yang sekarang dikenal sebagai scheelite). Scheele dan Berman mengusulkan adanya kemungkinan untuk mendapatkan logam yang baru dengan mereduksi asam ini. De Elhuyar menemukan bahwa asam dalam tungstenit pada tahun 1783 adalah sama dengan asam tungsten (asam tungstat) yang dibuat Scheele, dan pada tahun yang sama,m mereka berhasil memperoleh unsur tungsten dengan mereduksi asam tungstat dengan aranng. Tungsten atau tungsten, terdapat dalam d alam mineral tungstenit, scheelit, huebnertie dan ferberit. Tempat penambangan tungsten yang penting adalah di Kalifornia, Kolorado, Korea Selatan, Bolivia, Russia dan Prortugal. Bahkan China, dilaporkan memiliki persediaan 75% tungsten di dunia. Tungsten di alam mterdiri dari lima isotop yang stabil. Ada pula 21 isotop lainnya yang tidak stabil. Unsur ini ini diperoleh secara komersial dengan mereduksi tungsten oksida dengan hidrogen atau karbon. Sifat-sifat Tungsten murni adalah logam yang berwarna putih timah hingga abu-abu baja. Tungsten yang sangat murni dapat dipotong dengan gergaji besi dan bisa dibentuk dengan mudah. Dalam keadaan tidak murni, tungsten rapuh dan membutuhkan kerja keras untuk bisa membentuknya. Tungsten memiliki titik cair tertinggi darisemua unsur logam, dan pada suhu 1650oC memiliki kekuatan regang tertinggi. Tungsten teroksidasi di uda ra dan harus dilindungi bila disimpan pada suhu yang meningkat. Pemuaian akibat panasnya hampir sama dengan kaca borosilikat, yang membuatnya berguna untuk segel dari kaca ke logam. Kegunaan Tungsten dan alloynya, digunakan secara besar-besaran untuk pembuatan filamen lampu pijar, tabung elektron dan televisi, dalam proses penguapan logam, untuk titik kontak listrik pada distributor mobil, target sinar X, unsur windings (proses pencairan logam dalam tungku listrik) dan pemanas pada tungku listrik, dan dalam peralatan untuk suhu tinggi dan pesawat luar angkasa. Alloy yang digunakan untuk peralatan berkecepatan tinggi seperti Hastelloy ®, Stellite ® mengandung tungsten. Tungsten karbida sangat penting digunakan dalam proses penempaan logam, penambangan logam dan industri minyak bumi. Kalsium dan magnesium tungstate sangat luas digunakan dalam pencahayaan fluoresen; dan garam tungsten lainnya digunakan dalam industri pewarna dan kimia. Tungsten disulfida adalah pelumas yang kering, dan mampu stabil pada suhu setinggi 500oC. Perunggu tungsten dan senyawa lainnya digunakan dalam industri cat. Tungsten (diucapkan / tʌŋstən / ), juga dikenal sebagai wolfram (/ wʊlfrəm /, WOL-frəm ), adalah unsur kimia dengan simbol kimia W dan nomor atom 74. Sebuah baja abu-abu logam di bawah kondisi standar ketika uncombined, tungsten ditemukan secara alami di Bumi hanya dikombinasikan dalam senyawa kimia. Unsur bebas yang luar biasa untuk sifat fisik yang kuat, terutama fakta bahwa ia memiliki tertinggi titik lebur semua lebur semua non- paduan non- paduan logam dan tertinggi kedua dari semua unsur
setelah karbon . Juga luar biasa adalah densitas yang sangat tinggi dari 19,3 kali lipat dari air. kepadatan ini sedikit lebih daripada uranium dan 71% lebih dari itu timah. [3] Tungsten dengan jumlah kecil dari kotoran sering rapuh [4] dan keras, sehingga sulit untuk bekerja . Namun, tungsten murni sangat lebih ulet, dan dapat dipotong dengan gergaji besi . [5] Bentuk unsur unalloyed digunakan terutama pada aplikasi listrik. banyak paduan's Tungsten memiliki banyak aplikasi, terutama dalam pijar bola lampu filamen, X-ray tube (seperti kedua filamen dan target), dan superalloy . Tungsten kekerasan dan kepadatan tinggi memberikan aplikasi militer dalam menembus proyektil. Tungsten senyawa yang paling sering digunakan di bidang industri sebagai katalis. Tungsten adalah hanya logam transisi dari seri ketiga yang diketahui terjadi pada biomolekul , dan merupakan elemen terberat dikenal untuk digunakan oleh organisme hidup.
Sejarah Pada 1781, Carl Wilhelm Scheele baru menemukan bahwa asam , asam tungstic , bisa dibuat dari scheelite (pada waktu bernama tungstenite). Scheele dan Torbern Bergman menyarankan bahwa mungkin untuk mendapatkan logam baru dengan mengurangi asam ini. [8] Pada tahun 1783, José dan Fausto Elhuyar menemukan asam terbuat dari wolframite yang identik dengan asam tungstic. Kemudian tahun itu, di Spanyol , saudara-saudara berhasil mengisolasi tungsten oleh pengurangan ini asam dengan arang , dan mereka dikreditkan dengan penemuan elemen. [9] [10] Dalam Perang Dunia II , tungsten memainkan peran penting dalam urusan politik latar belakang. Portugal , sebagai sumber utama Eropa elemen, itu diletakkan di bawah tekanan dari kedua sisi, karena deposito yang bijih wolframite. resistansi Tungsten suhu yang tinggi dan kekuatan dalam paduan membuatnya menjadi salah satu bahan baku penting bagi industri persenjataan. [11] Etimologi Nama "tungsten" (dari Nordik sten tung, yang berarti "batu besar") digunakan dalam bahasa Inggris , Perancis , dan banyak bahasa lainnya sebagai nama elemen. Tungsten adalah nama Swedia lama untuk scheelite mineral. Nama lain "wolfram" (atau "volfram"), yang digunakan misalnya di sebagian besar Eropa (terutama Jerman dan Slavia ) bahasa, adalah berasal dari mineral wolframite , dan ini juga merupakan asal simbol kimia, W. [5] Nama "wolframite" berasal dari Jerman "Rahm serigala" ("jelaga serigala" atau "krim serigala"), nama yang diberikan untuk tungsten oleh Johan Gottschalk Wallerius pada tahun 1747. This, in turn, derives from " Lupi spuma ", the name Georg Agricola used for the element in 1546, which translates into English as "wolf's froth" or "cream" (the etymology is not entirely certain), and is a reference to the large amounts of tin consumed by the mineral during its extraction. [ 12 ] Hal ini, pada gilirannya, berasal dari "Lupi spuma", nama Georg Agricola digunakan untuk elemen tahun 1546, yang diterjemahkan ke dalam bahasa Inggris sebagai "'s buih serigala" atau "krim" (etimologi tidak sepenuhnya tertentu), dan merupakan acuan untuk besarnya jumlah timah dikonsumsi oleh mineral selama ekstraksi. [12]
Karakteristik Sifat-sifat fisik Dalam bentuk mentah, tungsten adalah baja abu-abu logam yang sering rapuh dan sulit untuk bekerja , tetapi, jika murni, dapat bekerja dengan mudah. [5] Hal ini bekerja dengan penempaan , menggambar , ekstruding atau sintering . Dari semua logam dalam bentuk murni, tungsten memiliki tertinggi titik leleh (3422 ° C , 6192 ° F ), terendah uap tekanan dan (pada suhu di atas 1.650 ° C, 3000 ° F ) yang tertinggi kekuatan tarik . [13] Tungsten memiliki terendah koefisien ekspansi termal dari setiap logam murni. Ekspansi termal rendah dan titik lebur tinggi dan kekuatan tungsten disebabkan oleh kuat ikatan kovalen terbentuk antara atom-atom tungsten oleh 5d elektron. [14] Pemaduan jumlah kecil dari tungsten dengan baja sangat meningkatkan ketangguhan nya. [3]
Isotop Tentu tungsten terjadi terdiri dari lima isotop yang setengah hidup begitu lama bahwa mereka dapat dianggap stabil Secara teoritis, semua lima dapat membusuk menjadi isotop elemen 72 ( hafnium ) oleh emisi alfa , tetapi hanya 180 W telah diamati [15] untuk melakukannya dengan kehidupan-setengah dari (1,8 ± 0,2) × 10 18 thn, rata-rata, ini menghasilkan sekitar dua peluruhan alfa 180 W dalam satu gram tungsten alam per tahun. [16] Yang lainnya isotop alami tidak diamati membusuk, menghambat mereka setengahhidup untuk menjadi [16] 182 W, T 1/2 > 8.3×10 18 years W 182, T 1 / 2> 8,3 × 10 18 tahun 183 W, T 1/2 > 29×10 18 years 183 W, T 1 / 2> 29 × 10 18 tahun 184 W, T 1/2 > 13×10 18 years 184 W, T 1 / 2> 13 × 10 18 tahun 186 W, T 1/2 > 27×10 18 years 186 W, T 1 / 2> 27 × 10 18 tahun 30 lainnya buatan radioisotop tungsten telah ditandai, yang paling stabil yang 181 W dengan kehidupan setengah dari 121,2 hari, 185 W dengan paruh 75,1 hari, 188 W dengan paruh 69,4 hari, 178 W dengan paruh 21,6 hari, dan 187 W dengan paruh h. 23,72 [16] Semua sisa radioaktif isotop memiliki waktu paruh kurang dari 3 jam, dan sebagian besar telah setengah hidup di bawah 8 menit. [16] Tungsten juga memiliki 4 menyatakan meta , yang paling stabil yang 179m W (T ½ 6,4 menit).
Sifat kimia Artikel utama: Senyawa Tungsten Elemental tungsten menolak serangan oleh oksigen , asam , dan basa . [17] Yang paling umum formal oksidasi dari tungsten adalah 6, tapi pameran semua negara oksidasi dari -2 ke 6 Tungsten biasanya menggabungkan dengan oksigen untuk membentuk kuning oksida tungstic , WO 3, yang dilarutkan dalam air solusi basa untuk membentuk ion Tungstat, WO 2-4. karbida tungsten (W 2 C dan WC) dihasilkan dengan memanaskan bubuk tungsten dengan karbon dan adalah beberapa yang paling sulit karbida , dengan titik leleh 2770 ° C selama WC dan 2780 ° C untuk W 2 C WC adalah efisien konduktor listrik , tapi W 2 C kurang begitu. Tungsten karbida berperilaku sama seperti tungsten unalloyed dan tahan terhadap serangan kimia, meskipun sangat bereaksi dengan klorin untuk membentuk hexachloride tungsten (KMK 6). [3]
Sebagai Tungstat semakin diperlakukan dengan asam, pertama kali menghasilkan, larut metastabil "paratungstate A" anion , W 7 O 6-24, yang dari waktu ke waktu mengkonversi ke "paratungstate larut B" anion kurang, H 2 O W 12 10-42 . [19] pengasaman lebih lanjut menghasilkan anion metatungstate larut sangat, H 2 O 6 W 12 - 40, setelah ekuilibrium tercapai. Ion metatungstate ada sebagai sekelompok simetris dua belas tungsten- oksigen oktahedra dikenal sebagai Keggin anion. Banyak anion polyoxometalate lainnya ada sebagai spesies metastabil. Dimasukkannya atom yang berbeda seperti fosfor di tempat kedua pusat hidrogen di metatungstate menghasilkan berbagai asam heteropoly, seperti asam phosphotungstic H 3 PW 12 O 40.
peran Biologi] Tungsten, di nomor atom 74, adalah unsur terberat dikenal untuk digunakan oleh setiap organisme hidup, dengan yang terberat berikutnya yodium (Z = 53). Tungsten belum ditemukan diperlukan atau digunakan pada eukariota, tetapi merupakan nutrisi penting untuk beberapa bakteri. Sebagai contoh, enzim disebut oxidoreductases menggunakan tungsten mirip dengan molibdenum dengan menggunakannya dalam tungsten- pterin kompleks dengan molybdopterin . Molybdopterin, meskipun namanya, tidak mengandung molibdenum, tetapi mungkin kompleks dengan baik molibdenum atau tungsten digunakan oleh organisme hidup. Tungsten-menggunakan enzim biasanya mengurangi asam karboksilat bebas untuk-sebuah proses yang sulit dalam kimia sintetik aldehida dan biokimia. [20] Namun, tungsten oxidoreductases juga dapat mengkatalisis oksidasi. Tungsten-enzim yang membutuhkan pertama yang ditemukan juga membutuhkan selenium, dan dalam hal ini pasangan tungsten-selenium dapat berfungsi analog ke-belerang pasangan molibdenum dari beberapa molibdenum kofaktor -memerlukan enzim. [21] Salah satu enzim dalam keluarga oxidoreductase yang kadangkadang menggunakan tungsten (bakteri formate dehidrogenase H) dikenal untuk menggunakan versi molibdenum-selenium dari molybdopterin. [22] Meskipun tungsten yang mengandung xanthine dehidrogenase dari bakteri telah ditemukan mengandung tungsten-molydopterin dan juga non-protein selenium terikat, sebuah selenium molybdopterin kompleks-tungsten belum definitif dijelaskan. [23]
Efek lainnya pada biokimia Dalam tanah, logam tungsten mengoksidasi ke Tungstat anion Mungkin pengganti molibdenum dalam tertentu enzim , dan dalam kasus seperti enzim yang dihasilkan pada eukariota mungkin akan terdegradasi. kimia tanah yang menentukan bagaimana berpolimerisasi tungsten; alkali tanah menyebabkan tungstates monomer; asam menyebabkan tanah tungstates polimer. [24] Natrium Tungstat dan memimpin telah dipelajari untuk efeknya pada cacing tanah . Lead ditemukan akan mematikan pada tingkat rendah dan Tungstat natrium jauh kurang toksik, tetapi Tungstat menghambat mereka sepenuhnya kemampuan reproduksi . [25] Tungsten telah dipelajari sebagai antagonis metabolik tembaga biologis, dalam peran serupa dengan tindakan molibdenum. Telah ditemukan bahwa tetrathiotungstates dapat digunakan sebagai bahan kimia chelation tembaga biologis, mirip dengan tetrathiomolybdates . [26] Tungsten ditemukan dalam mineral wolframite ( besi - mangan Tungstat, BEBERAPA O 4 / MnWO 4), scheelite ( kalsium Tungstat, (CaWO 4), ferberite (FeWO 4) dan hübnerite
(MnWO 4). Ini adalah ditambang dan digunakan untuk menghasilkan sekitar 37.400 ton konsentrat per tahun tungsten pada tahun 2000. [27] Cina diproduksi lebih dari 75% dari jumlah total ini, dengan sebagian besar sisa produksi yang berasal dari Austria , Bolivia , Portugal , Rusia , dan Kolombia . [27] Wolframite juga dianggap menjadi mineral konflik akibat praktek pertambangan tidak etis diamati di Republik Demokratik Kongo . [ rujukan? ] bijih ini akhirnya diubah ke tungsten (VI) oksida (WO 3), yang dipanaskan dengan hidrogen atau karbon untuk menghasilkan bubuk tungsten. [8] Hal ini dapat digunakan di negara itu atau ditekan ke dalam bar padat. Tungsten juga dapat diekstraksi dengan reduksi hidrogen WF 6 : WF 6 + 3 H 2 → W + 6 HF WF 6 + 3 H 2 → W + 6 HF atau pirolitik dekomposisi : [28] WF 6 → W + 3 F 2 ( Δ H r = +) WF 6 → W + 3 F 2 ( Δ r H = +) . Tungsten tidak diperdagangkan sebagai kontrak berjangka dan tidak dapat dilacak di bursa seperti London Metal Exchange . Harga untuk logam murni adalah sekitar $ 20,075 per ton pada Oktober 2008. [29]
Aplikasi
. Close-up dari filamen tungsten di dalam lampu halogen .
Tungsten karbida cincin (perhiasan) Karena mempertahankan kekuatan pada temperatur tinggi dan memiliki tinggi titik lebur , unsur tungsten digunakan dalam aplikasi temperatur tinggi banyak, [30] seperti bola lampu , tabung sinar katoda- , dan tabung vakum filamen, elemen pemanas , dan mesin roket nozel. titik lebur tinggi juga membuat tungsten cocok untuk ruang angkasa dan menggunakan temperatur tinggi seperti listrik, pemanas, dan aplikasi pengelasan, khususnya di busur las gas tungsten proses (juga disebut tungsten inert gas (TIG) pengelasan). Karena sifat konduktif dan kelembaman kimia relatif, tungsten juga digunakan dalam elektroda , dan di ujung emitor di-berkas instrumen elektron yang menggunakan senjata emisi lapangan , seperti mikroskop elektron . Dalam elektronika, tungsten digunakan sebagai bahan interkoneksi di sirkuit terpadu , antara silikon dioksida dielektrik material dan transistor. [ 28 ] Hal ini digunakan dalam film metalik, yang menggantikan kabel yang
digunakan dalam elektronik konvensional dengan lapisan tungsten (atau molybdenum ) pada silikon . [28] Struktur elektronik tungsten menjadikannya salah satu sumber utama untuk X-ray target, [31] dan juga untuk melindungi dari energi radiasi tinggi (seperti di radiofarmasi industri untuk perisai sampel radioaktif FDG ). Tungsten bubuk digunakan sebagai bahan pengisi dalam plastik komposit, yang digunakan sebagai pengganti beracun untuk memimpin di peluru , menembak , dan perisai radiasi. Sejak itu ekspansi termal elemen ini mirip dengan borosilikat kaca , digunakan untuk membuat-to-metal seal kaca. [13] Kekerasan dan densitas tungsten diterapkan dalam memperoleh logam berat paduan . A Sebuah contoh yang bagus adalah baja kecepatan tinggi , yang mungkin berisi sebanyak 18 tungsten%. [32] titik lebur tinggi's Tungsten membuat tungsten bahan baik untuk aplikasi seperti nozel roket , misalnya di UGM-27 Polaris berbasis kapal selam Peluru kendali balistik . [33] Superaloy mengandung tungsten, seperti Pelindung dan stelite , digunakan dalam turbin bilah dan bagian-tahan pakai dan coating. Aplikasi yang memerlukan densitas tinggi termasuk sink panas , berat, counterweights, keels ballast untuk kapal pesiar, ballast ekor untuk pesawat komersial, dan sebagai pemberat di mobil balap untuk NASCAR dan Formula Satu . Ini merupakan bahan yang ideal untuk digunakan sebagai boneka untuk memukau , di mana massa yang diperlukan untuk hasil yang baik dapat dicapai di bar kompak. High-density paduan tungsten dengan nikel, tembaga atau besi yang digunakan dalam berkualitas tinggi dart [34] (untuk memungkinkan diameter yang lebih kecil dan lebih ketat sehingga pengelompokan) atau untuk memancing umpan (tungsten manik-manik memungkinkan terbang untuk tenggelam cepat). Beberapa jenis string untuk instrumen musik yang luka dengan kawat tungsten. Dalam persenjataan, tungsten, biasanya paduan dengan nikel dan besi atau kobalt untuk membentuk paduan berat, digunakan dalam penembus energi kinetik sebagai alternatif depleted uranium , dalam aplikasi mana tambahan uranium piroforik properti tidak diperlukan (misalnya, dalam peluru senjata kecil biasa dirancang untuk menembus pelindung tubuh). Demikian pula, paduan tungsten juga telah digunakan pad a kulit meriam, granat dan rudal , untuk menciptakan pecahan peluru supersonik. kepadatan Its, mirip dengan emas, tungsten memungkinkan untuk digunakan dalam perhiasan sebagai alternatif untuk emas atau platinum . [5] [35] Sifat ini telah digunakan untuk membuat emas batangan palsu yang terbuat dari tungsten dengan sebuah lapisan tipis emas pada [permukaan rujukan? ]. kekerasan membuatnya ideal untuk berdering yang akan menolak menggaruk, yang hypoallergenic , dan tidak perlu polishing, yang sangat berguna dalam desain dengan selesai disikat . [36] Tungsten senyawa digunakan dalam katalis , pigmen anorganik (misalnya oksida tungsten ), dan temperatur tinggi pelumas ( tungsten disulfida ). Tungsten karbida (WC) digunakan untuk membuat tahan abrasive dan pemotong dan pisau untuk latihan, gergaji circular , penggilingan dan mengubah peralatan yang digunakan oleh Metalworking, woodworking, pertambangan , minyak bumi dan konstruksi industri [3] dan menyumbang sekitar 60% dari konsumsi tungsten saat ini. [37] Tungsten oksida digunakan dalam keramik glasir dan kalsium / magnesium tungstates digunakan secara luas di neon pencahayaan , sementara tungsten halogen bulbs sering digunakan untuk cahaya pemotretan indoor, dan film negatif khusus ada untuk mengambil keuntungan dari sifat unik disentangling's tungsten. Crystal tungstates are used as scintillation detectors in
nuclear physics and nuclear medicine . Crystal tungstates digunakan sebagai detektor sintilasi dalam fisika nuklir dan kedokteran nuklir . Other salts that contain tungsten are used in the chemical and tanning industries. [ 13 ] garam lainnya yang mengandung tungsten digunakan dalam kimia dan penyamakan industri. [13]
Tindakan Melaporkan median dosis mematikan LD 50 sangat bergantung pada hewan dan cara administrasi dan bervariasi antara 59 mg / kg (infus, kelinci) [38] [39] dan 5000 mg / kg (tungsten serbuk logam, intraperitoneal, tikus). [40] Tungsten dikenal untuk menghasilkan kejang dan gagal ginjal dengan nekrosis tubular akut . [41] [42] [43] Pengaruh tungsten dalam lingkungan pada dasarnya tidak diketahui, kekhawatiran bahwa telah timbul dalam menanggapi semakin meluas menggunakan bahan sebagai pemberat memancing , beberapa diantaranya pasti hilang ke badan air. Variabel yang tidak diketahui sama berlaku setiap kali tungsten dapat disimpan ke dalam lingkungan, baik sengaja atau tidak sengaja. [44]
http://en.wikipedia.org/wiki/Tungsten Wolfram adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang W dan nomor atom 74. Nama unsur ini diambil dari bahasa Latin wolframium dan sering juga disebut tungsten. Logam transisi yang sangat keras dan berwarna kelabu sampai putih ini ditemukan pada mineral seperti wolframit dan schelit. Wolfram memiliki titik lebur yang lebih tinggi dibandingkan zat non-aloy lainnya. Bentuk murni Wolfram digunakan terutama pada perangkat elektronik . Senyawa dan aloy-nya digunakan secara luas untuk banyak hal, yang paling dikenal adalah sebagai filamen bola lampu, tabung sinar-x, dan superaloy. Tungsten, juga dikenal sebagai Wolfram, lapis ponderosus atau Batu Berat,memiliki titik leleh tertinggi dari semua elemen kecuali karbon - sumber di literatur ilmiah bervariasi antara 3387 ° C dan 3422 ° C. Ia juga memiliki suhu yang sangat baik juga sifat mekanik yang tinggi dan koefisien ekspansi terendah dari semualogam. Sebuah suhu sekitar 5700 ° C yang dibutuhkan untuk membawa ke mendidih tungsten - yang sesuai kira-kira dengan suhu permukaan matahari.Dengan kepadatan 19,25 g/cm3, tungsten juga antara logam berat. Konduktivita slistrik pada 0 ° C adalah sekitar 28% dari perak yang sendiri memilikikonduktivitas tertinggi dari semua logam. Tungsten memiliki simbol W kimia dan unsur 74 dari tabel periodik. Wolfram diperoleh dari tambang yang pemisahannya denganmenggunakan magnetik atau proses kimia. Dengan reaksi reduksi asam wolfram(H2WO4) dengan suhu 700C diperoleh bubuk wolfram. Bubuk wolframkemudian dibentuk menjadi batangan dengan suatu proses yang disebut metalurgi bubuk yang menggunakan tekanan dan suhu tinggi (2000 atm, 1600C) tanpaterjadi oksidasi.Dengan menggunakan mesin penarik, batang wolfram diameternya dapatdiperkecil menjadi 0,01 mm (penarikan dilakukan pada keadaan panas).Penggunaan walfram pada teknik listrik antara lain untuk : filamen (lampu pijar,lampu halogen, lampu ganda), elektroda, tabung elektronik, dan lain-lain. PropertiesTable 1. Properties of Tungsten
Property
Atomic weight 183.85 g/ g atom Density 19.25 g.cm-3 Highest melting point of all metals 3410°C Boiling point ~ 5700°C Tungsten murni adalah logam berwarna putih mengkilap dan, dalam bentuk yang paling murni, cukup lentur dan dapat dengan mudah diproses. Biasanya, bagaimanapun, mengandung sejumlah kecil karbon dan oksigen, yang memberikan logam tungsten kekerasan dan kerapuhan yang cukup. Tungsten fitur tekanan uap terendah dari semua logam, modulus sangat tinggikompresi dan elastisitas, ketahanan mulur yang sangat tinggi termal,konduktivitas termal dan listrik yang tinggi dan, yang tak kalah pentingnya,koefisien sangat tinggi emisi elektron. Yang terakhir ini bahkan dapatditingkatkan dengan paduan tungsten dengan oksida logam tertentu. Sebagian besar sifat yang tidak biasa adalah karena kulit setengah penuhelektron 5d dengan energi yang mengikat yang sangat tinggi dari kisi logamtungsten. Berdasarkan sifat ini, tungsten, tungsten paduan dan beberapa senyawa tungsten tidak dapat diganti dalam banyak aplikasi penting dalam berbagai bidang teknologi modern. Sejarah Sejarah tungsten kembali ke abad ke-17. Para penambang di Pegunungan Erz Saxony menyadari bahwa bijih tertentu mengganggu pengurangan cassiterite (mineral timah) dan mengecam diinduksi. "Mereka merobek timah dan melahapnya seperti serigala memakan domba", yang kontemporer menulis dalam bahasa simbolik dari mereka kali. Para penambang bijih memberikan ini menjengkelkan julukan Jerman seperti "wolfert" dan "wolfrahm" (yang berarti serigala buih). Pada 1758, ahli kimia Swedia dan mineral, Axel Fredrik Cronstedt, menemukan dan menggambarkan sebuah mineral yang luar biasa berat yang ia sebut "tung-sten", yang Swedia untuk batu berat. Dia yakin bahwa mineral ini mengandung unsur, baru dan, yang belum ditemukan. Ia tidak sampai 1781 bahwa sesama Swedia, Carl Wilhelm Scheele, yang bekerja sebagai seorang apoteker dan tutor pribadi di Uppsala dan Koping, berhasil mengisolasi oksida
(trioksida tungsten). Independen Scheele, dua kimiawan Spanyol, saudara-saudara Elhuyar de Suvisa, pertama mengurangi wolframite mineral logam tungsten pada tahun 1783. Jöns Jacob Berzelius (1816) dan kemudian juga Friedrich Wöhler (1824) menggambarkan oksida dan perunggu tungsten dan logam baru memberi nama "Wolfram". Sementara ini memantapkan dirinya di Jerman dan Skandinavia, AngloSaxon negara pilihan "tungsten" Cronstedt itu. Pada 1821, K.C. Leonhard von mengusulkan nama "scheelite" untuk CaWO4 mineral. Upaya pertama untuk memproduksi baja tungsten dibuat pada tahun 1855, tetapi menggunakan industri adalah tidak mungkin karena harga tinggi logam tungsten. Aplikasi industri pertama dari tungsten adalah paduan dan pengerasan baja pada akhir abad ke-19. Pertumbuhan yang cepat dan aplikasi luas diikuti penemuan, dan peluncuran baja kecepatan tinggi oleh Bethlehem Steel terjadi di tahun 1900 di Pameran Dunia Paris. Terobosan penting kedua dalam aplikasi tungsten dibuat oleh WD Coolidge pada tahun 1903. Coolidge berhasil dalam mempersiapkan kawat tungsten ulet dengan doping oksida tungsten sebelum pengurangan. Bubuk logam yang dihasilkan ditekan, disinter dan ditempa untuk batang tipis. Kawat yang sangat tipis kemudian ditarik dari batang. Ini adalah awal dari metalurgi bubuk tungsten, yang berperan dalam perkembangan pesat industri lampu. Tahun 1923 merupakan tonggak penting berikutnya dalam kronologi tungsten. Ini menandai penemuan hardmetal (menggabungkan WC dan Cobalt oleh sintering fasa cair) oleh K. Schröter dan aplikasi yang sesuai untuk paten yang diberikan kepada Osram Studiengesellschaft di Berlin dan berlisensi untuk Krupp di Essen pada 1926. Saat ini, hardmetal (disemen karbida) adalah aplikasi utama untuk tungsten. Mineral Tungsten terjadi di negara alami hanya dalam bentuk senyawa kimia denganunsur lainnya. Meskipun mineral tungsten lebih dari dua puluh bantalan diketahui,hanya dua dari mereka yang penting untuk keperluan industri, yaitu wolframitedan scheelite. Table 2.
Name Wolframite Scheelite
Industrially Important Tungsten Bearing Minerals
Formula (Fe, Mn)WO4 CaWO4
%WO3 76.5 80.5
Scheelite murni memiliki fluoresensi biru-putih dalam sinar ultraviolet, sebuah properti yang digunakan dalam prospekting. Wolframite adalah istilah umum untukbesi dan mangan tungstates mana besi / rasio mangan dapat bervariasi. Sebuahmineral dengan lebih dari 80% FeWO4 disebut Ferberite dan mineral dengan lebih dari 80% MnWO4 disebut Hübnerite.
pembentukan Semua pembentukan tungsten asal magmatik atau hidrotermal. Selamapendinginan mag ma, kristalisasi diferensial terjadi, dan scheelite dan wolframitesering ditemukan pada vena di mana magma telah menembus retakan di kerakbumi. Sebagian besar deposito tungsten berada di sabuk gunung yang lebih muda, yaitu Pegunungan Alpen, Himalaya dan sirkum Pasifik sabuk. Konsentrasi bijih diterapkan biasanya antara 0,3 dan 1,0% WO3 suplai Selama beberapa tahun terakhir, sumber pasokan telah berubah secara dramatis.Pada tahun 1986, Uni Soviet adalah konsumen terbesar di dunia, tetapi, pada tahun 1992, CIS Reformasi mengekspor tungsten dan oleh 1996 adalah pemasokterbesar kedua di dunia.
Negara-negara penghasil utama lainnya hari ini adalah Austria, Bolivia, Peru dan Portugal, sementara telah menutup tambang dalam dekade terakhir di Australia, Brasil, Kanada, Perancis, Jepang, Korea Selatan, Swedia, Thailand dan Amerika Serikat. Tidak hanya memiliki sumber pasokan diubah tetapi begitu memiliki senyawatungsten diperdagangkan, seperti perbedaan harga berfluktuasi antaraberkonsentrasi dan produk ditingkatkan dan pembatasan pemerintah memainkan peran mereka di pasar.
Table 3.
1 9 9 6
Trading of Tungsten Compounds
International Trade in:
Concentrates:1986 Intermediate Products:
84% 16%
29% 71%
Produk setengah jadi meliputi oksida tungsten tungstates, dan hidroksida, W danWC bubuk, dan ferrotungsten. Pertambangan & benefisiasi Tungsten biasanya ditambang bawah tanah. Scheelite dan / atau wolframitesering terletak di vena yang agak sempit yang sedikit miring dan sering melebardengan kedalaman. Tambang terbuka ada tetapi jarang terjadi.
Bijih tungsten Kebanyakan mengandung kurang dari 1,5% WO3 dan tanamanbijih berpakaian selalu di dekat tambang. Bijih pertama dihancurkan dan digiling untuk membebaskan kristal mineraltungsten.
Scheelite bijih dapat terkonsentrasi dengan metode gravimetri, sering dikombinasikan dengan flotasi buih, sementara bijih wolframite dapat terkonsentrasi oleh gravitasi, kadang-kadang dalam kombinasi denganpemisahan magnetik. harga Harga rata-rata tahunan tungsten sejak tahun 1950 telah berfluktuasi antara nadirUS $ 10 per unit metrik ton pada tahun 1963 dan puncak US $ 175 pada tahun 1977. Selama lima tahun terakhir, perdagangan dalam konsentrat telah berkurang dan pasar memiliki lebih dan lebih mengandalkan pada kutipan APTsebagai panduan harga sejak APT adalah produk yang diperdagangkan dalam jumlah terbesar. Harga terutama didasarkan pada kutipan diterbitkan dua kali seminggu dengan "Buletin Logam" London, meskipun jurnal perdagangan lainnya juga menerbitkan kutipan atau harga indikatif . pengolahan Konsentrat Kebanyakan tungsten konsentrat diproses secara kimia untuk amoniumparatungstate (APT). Bahan baku sekunder seperti (teroksidasi) memo dan residupakan lain adalah penting untuk pengolahan kimia tungsten.
Wolframite konsentrat juga dapat dilebur langsung dengan arang atau kokas padasebuah tungku busur listrik untuk menghasilkan ferrotungsten (beberapa) yang digunakan sebagai bahan paduan dalam produksi baja. Murni scheelite berkonsentrasi juga dapat ditambahkan langsung ke baja cair. Daur Ulang Daur ulang merupakan faktor penting dalam pasokan tungsten dunia.Diperkirakan bahwa hari ini sekitar 30% didaur ulang, dan industri pengolahantungsten mampu mengobati hampir setiap jenis tungsten yang mengandungmemo dan limbah untuk memulihkan tungsten dan, jika ada, konstituen berharga lainnya.
Terkontaminasi disemen karbida memo, liku, grindings dan skrap bubuk kimia teroksidasi dan diproses untuk APT dalam cara yang mirip dengan yang digunakan untuk pengolahan bijih tungsten. Jika ada, kobalt, tantalum danniobium ditemukan di lini pengolahan terpisah. Tungsten lain yang mengandungresidu memo dan mungkin membutuhkan modifikasi proses. Bersihkan disemen karbida menyisipkan dan compacts dikonversi ke bubukdengan proses seng (pengobatan dengan zinc cair yang dilarutkan dalam fasekobalt dan kemudian distilasi, meninggalkan bahan spons yang mudah hancur).Bubuk ini ditambahkan kembali ke pembuatan siap-tekan bubuk. Dengan proses ini, tungsten karbida tidak hanya tetapi juga kobalt, tantalum karbida dan karbidalainnya didaur ulang. Daur ulang tungsten dalam baja kecepatan tinggi tinggi, dan lelehan khas berisipotongan 60 hingga 70%, termasuk memo internal yang dihasilkan.
Di sisi lain, daur ulang dalam aplikasi seperti filamen lampu, elektroda las dan menggunakan bahan kimia rendah. Meskipun tungsten tampaknya relatif tidak berbahaya untuk lingkungan, masalah lingkungan telah menyebabkan tingkat daur ulang meningkat, terutama bila bahanmengandung logam lain selain tungsten. Daur ulang selalu lebih ramah lingkungan dan biasanya lebih ekonomis dari pembuangan limbah. toksisitas Tungsten dan senyawanya umumnya menunjukkan toksisitas yang rendahdibandingkan dengan kebanyakan logam lainnya dan senyawa mereka. perantara Amonium Paratungstate (APT) APT [(NH4) 10W12O41. 5] H2O adalah setengah jadi dan juga utama bahanbaku utama tungsten diperdagangkan di pasar. APT biasanya dikalsinasi untukoksida kuning atau biru (WO3 atau W20O58). Tungsten Powder Logam (W) Oksida kuning atau biru berkurang menjadi bubuk logam tungsten oleh hidrogen.Pengurangan ini dilakukan dalam tungku pendorong, di mana bubuk melewatitungku dalam perahu, atau dalam tungku putar, pada 700-1000 ° C Tungsten Carbide (WC) Sebagian besar serbuk logam tungsten dikonversi menjadi tungsten karbida(WC) dengan reaksi dengan bubuk karbon murni, misalnya karbon hitam, di 900 - 2200 ° C dalam tungku pendorong atau produksi, proses yang disebutcarburisation.
Tungsten karbida, kuantitatif , senyawa tungsten yang paling penting. Karenakekerasannya, itu adalah konstituen utama dalam karbida disemen. cor Carbide Dengan peleburan logam tungsten dan monocarbide tungsten (WC) bersamasama, komposisi eutektik dari WC dan W2C terbentuk. Lelehan ini dilemparkandan cepat dipadamkan untuk membentuk partikel padat sangat sulit memiliki struktur kristal halus. A, tangguh bulu-seperti struktur lebih disukai daripada struktur, rapuh kuning diperoleh dengan pendinginan tidak cukup. Padatandilumatkan dan diklasifikasikan untuk berbagai ukuran jaring. aplikasi • Hardmetal adalah penggunaan yang paling penting dari tungsten. Konstituenutamanya adalah tungsten monocarbide (WC), yang memiliki kekerasan dekat dengan berlian. • Tungsten produksi pabrik adalah produk logam tungsten filamen sepertipencahayaan, kontak listrik dan elektronik, kawat, batang, dll
• Aplikasi lain termasuk menggunakan bahan kimia, terutama dalam bentukkatalis. • Semen karbida dan alat baja kecepatan tinggi • set televisi, • magnetrons untuk oven microwave
