تنگستن

	تنتالوم → التنگستن ← رنيوم
المظهر
	أبيض رمادي، لامع;
الخصائص العامة
الاسم، الرمز، الرقم	التنگستن, W, 74
النطق	// ; ; //
تصنيف العنصر	فلز انتنطقيا
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي	6, 6, d
الوزن الذري القياسي	183.84
التوزيع الإلكتروني	[Xe] 4f14 5d4 6s2; 2, 8, 18, 32, 12, 2
التاريخ
الاكتشاف	توربرن برگمان (1781)
أول عزل	خوان خوسيه إلهويار وفاوستوإلهويار (1783)
الخصائص الطبيعية
الطور	صلب
الكثافة (بالقرب من د.ح.غ.)	19.25 g·cm−3
الكثافة السائلة عند ن.إ.	17.6 گ·سم−3
نقطة الانصهار	3695 ك, 3422 °C, 6192 °F
نقطة الغليان	5828 ك, 5555 °س, 10031 °ف
النقطة الحرجة	13892 ك، م‌پا
حرارة الانصهار	35.3
حرارة التبخر	806.7 ك‌ج·مول−1
السعة الحرارية المولية	24.27 ج·مول−1·ك−1
ضغط البخار
الخصائص الذرية
حالات الأكسدة	6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, −2; (mildly acidic oxide)
سالبية كهربية	2.36 (مقياس پولنگ)
طاقات التأين	الأولى: 770 ك‌ج·مول−1
	الثانية: 1700 ك‌ج·مول−1
نصف القطر الذري	139 پ‌م
نصف قطر تساهمي	162±7 pm
متفرقات
البنية البلورية	body-centered cubic
الترتيب المغناطيسي	paramagnetic
المقاومية الكهربائية	(20 °C) 52.8 nΩ·m
ناقلية حرارية	173 W·m−1·K−1
التمدد الحراري	(25 °س) 4.5 µm·م−1·ك−1
معامل ينگ	411 گ‌پا
معامل القص	161 گ‌پا
معامل الحجم	310 گ‌پا
نسبة پواسون	0.28
صلادة موس	7.5
صلادة ڤيكرز	3430 MPa
صلادة برينل	2570 م‌پا
رقم تسجيل كاس	7440-33-7
أكثر النظائر استقراراً
	الموضوعة الرئيسية: نظائر التنگستن
	·

تنگستن Tungsten عنصر كيميائي يرمز له باللاتينية بالرمز W ،اكتشفه الكيميائي السويدي كارل شيل في عام 1871، وهوعنصر حرارى مهم ويستخدم في صناعة الاسلاك المتوهجة في المصابيح الكهربائية.

التاريخ والتسمية

اكتشف التنگستن سنة 1781 م على يد الكيميائى السويدى كارل ڤيلهلم شيله (Karl Wilhelm Scheele.) . ويطلق عليه هذا الاسم في البلاد الأنگلوسكسونية واللاتينية، في حين يدعى في ألمانية وفي الدول السلافية ـ وُلْفرام Wolfram ومنها أتى رمزه الكيميائي W؛ وحدثة تنغستن من أصل سويدي مشتقة من حدثتي tung ومعناها ثقيل وsten ومعناها حجر. وقد كان الإنتاج العالمي للتنگستن عام 1982 في حدود 45 ألف طن، وازداد ازدياداً كبيراً مع تنوع تطبيقاته فوصل إلى ما يزيد على 600 ألف طن سنوياً، ثم تراجع الإنتاج وأخذ يتذبذب مع الأسعار ووفرته في المناجم المتنوعة ومع إمكان إعادة تدويره. وأهم الدول المنتجة له هي الصين وروسيا والولايات المتحدة وكندا وكوريا وأمريكا الجنوبية.

الخصائص

التنگستن أكثر الفلزات الحرارية توافراً وله أعلى نقطة انصهار من بينها جميعا وهى 3410 ْم. وهومعدن لونه أبيض فضي، رمزه W ووزنه الذري (183.75) وعدده الذري (74). قيمه الاتحادية هي (2، 3، 4، 5، 6) وكثافته (19.3). وهومعدن قاسٍ جداً ومتحمل جداً للحرارة، ينصهر بدرجة 3380ْس ويغلي بدرجة 5700ْس تقريباً، ويحافظ على قساوته ومتانته في درجات الحرارة العالية (حتى الدرجة 2000 تقريباً). وهوثابت في الهواء الجاف بالدرجة العادية من الحرارة ويتحول إلى ثالث أكسيد التنغستن WO3 في الدرجة الحمراء. وهولا يتأثر بالماء إلا أنه يتأكسد بالبخار متحولاً إلى ثنائي أكسيد التنگستن WO2. ولا يتأثر من الحموض إلا حتى سطحه فقط يتأثر من حمض الآزوت ومن الماء الملكي. ينحل ببطء في البوتاس المصهور، وينحل في مزيج منصهر من نترات الصوديوم والصود الكاوي. يؤثر فيه الفلور في الدرجة العادية من الحرارة، أما الكلور فيؤثر فيه بدرجة 250ْ-300ْس فيحوله إلى سداسي كلوريد التنگستن إذا كان الجوخالياً من الهواء أوإلى أوكسي كلوريد التنغستن بوجود الهواء.

الإستخدامات

وفتائل أسلاكه تستخدم في الغالبية العظمى من المصابيح الكهربائية المتوهجة العادية ويشيع استخدامها كذلك في إضاءة المصانع كإلكترودات في لمبات القوس الكهربى، ويستخدم أيضا في معدات لحام القوس بالتنگستن والغاز الخامل (TIG or GTAW) كإلكترود معمّر يقاوم الانصهار. أما الاستخدام الأكثر شيوعا للتنگستن فهومركب كربيد التنگستن الداخل في صناعة لقم الثقب والتشغيل وعدد البتر. ويجد كذلك استخدامات كمزلق ومقاوم الأكسدة في البطانات والفوهات لمقاومة البرى وكطلاء واقى وغير ذلك من طرق الاستخدام، ويوجد التنگستن كذلك في أحبار الطباعة وشاشات الأشعة السينية وكيماويات التصوير وفى تجهيز المنتجات البترولية واختبار مقاومة اللهب للمنسوجات. ويستخدم أيضا لمقاومتة وكثافته العاليتين في تطبيقات تتراوح بين ثنطقات في دوارات الطائرات المروحية وكقذائف الأسلحة وبين رؤوس مضارب الجولف.

النظائر

مركباته

للالتنگستن ثلاثة أكاسيد هي ثنائي أكسيد التنگستن WO2 ويحضر بإرجاع ثالث أكسيد التنگستن بالهدروجين، وأكسيد التنگستن الأزرق W2O3 وثلاثي أكسيد التنگستن WO3 وهوأبرز أكاسيده، وهومسحوق أصفر لا ينحل في الماء وينحل في القلويات مكوّناً التنگستات.

ومن مركبات التنگستن أيضاً حمض التنگستيك WO4H2 وهومسحوق أصفر أوأخضر مصفر، غير ذواب في الماء، وينحل ببطء في محاليل القلويات. ومن مركباته أيضاً تنگستات الصوديوم Na2WO4, 2H2O وهومسحوق أبيض ينحل في الماء ولا ينحل في الغول ويستعمل لتحضير النسج التي لا تحترق والتي لا ينفذ منها الماء.

تحضيره

إن المصدرين الرئيسيين اللذين يعوَّل عليهما في تحضير التنغستن هما الشيليت والولفراميت، ويحضر التنگستن منهما بطرائق متعددة منها حتى يسخن الفلز مع كربونات الصوديوم ثم تستخلص تنگستات الصوديوم الناتجة بالماء وترسب بعد ذلك بإضافة كلور الكلسيوم بحالة تنغستات الكلسيوم وهذه الأخيرة تعالج بحمض كلور الماء فينفصل أكسيد التنگستن WO3 الذي يرجع بالهدروجين بدرجة حرارة 1200ْس.

الانتاج والتواجد

Wolframite

Tungsten output in 2005

انتاج التنگستن في 2005

يتواجد التنگستن في المعادن ولفراميت (تنگستات الحديد-المنگنيز, FeWO₄/MnWO₄), شيليت (تنگستات الكالسيوم, CaWO₄), فربريت وهوبنريت. وتوجد الرواسب الرئيسية لهذه المعادن في الصين (التي تملك 57% من احتياطيات العالم), روسيا, النمسا والبرتغال, حسب المسح الجيولوجي البريطاني. الفلز يتم انتاجه تجارياً باختزال اكسيد التنگستن باستخدام الهيدروجين أوالكربون.

احتياطات العالم من التنگستن تـُقدر بنحوسبعة مليون طن (وزن).

التطبيقات

Close-up of a tungsten filament inside a halogen lamp

Tungsten carbide ring (jewelry)

المواد الصلبة

السبائك

التسلح

التطبيقات الكيميائية

استخدامات متخصصة

الالكترونيات

الاحتياطات

يقاوم التنگستن معدن المولبدينيوم استنشاق هذا المعدن يسبب استثارة للرئة والغشاء المخاطى. استثارة العين يسفر عنها احمرار ودموع.التهاب الجلد: الاحمرار والهرش ووجود الندبات.التعرض المتكرر أوعلى المدى الطويل: لا يوجد هناك ما يفيد تدهور أياً من الحالات الطبية السقمية. لا توجد هناك أية نتائج تشير إلى حدوث تسمم التنجستين من الأطعمة.

مزاعم ببراءة الإختراع

انظر أيضاً

Field emission gun
Tungsten oxide

المصادر

^ Why does Tungsten not 'Kick' up an electron from the s sublevel ?. Retrieved on 2008-06-15.
^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
^ راتب محملجي. "التنغستِن". الموسوعة العربية.
^ المعادن الثقيلة.. سموم بيئية، فيدو