تويت
يُعرف التنغستن على أنه من بين أصلب الأشياء المكتشفة في الطبيعة.
هو كثيفٌ للغاية ويستحيل إذابته تقريبًا.
التنغستن الصافي هو معدن فضي-أبيض وعندما يتمُّ تحويله إلى مسحوق قد يصبح قابلًا للاشتعال، كما قد يصبح ذاتيَّ الإشتعال كذلك.
للتنغستن خمس نظائر مستقرَّة و21 نظيرًا آخر غير مستقر.
يُعرف التنغستن على أنه من بين أصلب الأشياء المكتشفة في الطبيعة.
هو كثيفٌ للغاية ويستحيل إذابته تقريبًا.
التنغستن الصافي هو معدن فضي-أبيض وعندما يتمُّ تحويله إلى مسحوق قد يصبح قابلًا للاشتعال، كما قد يصبح ذاتيَّ الإشتعال كذلك.
للتنغستن خمس نظائر مستقرَّة و21 نظيرًا آخر غير مستقر.
يستعمل التنغستن في أمور عديدة لأنه قويٌّ للغاية وله قدرة تحمل عالية.
كما له مقاومة كبيرة للتآكل وله أعلى نقطة ذوبان وأعلى قوة شد من بين العناصر الأخرى.
وتأتي قوته عندما يتم تحويله إلى مركب، بينما يكون التنغستن الخام ليَّنًا للغاية.
وهذه بعضٌ من خصائص التنغستن حسب «مختبر لوس آلموس الوطني – Los Alamos National Laboratory»:
- العدد الذري: 74
- الرمز الذري: W
- الوزن الذري: 183.84
- نقطة الذوبان
F 6,191.6 (3,422 C - نقطة الغليان: ( F 3,068.3 (5,555 C
التاريخ:
يعود أول استعمال للتنغستن إلى 350 سنة مضت، حيث استعمل صناع الفخار الصينيون صبغ التنغستن، الذي يمنحُ لونًا خوخيًا فريدًا، حسب «الجمعية الملكية للكيمياء – Royal Society of Chemistry».
بعد زمنٍ من ذلك، وفي سنة 1779 بالتحديد، قام «بيتر وولفي – Peter Woulfe» بفحص معادن من السويد ليكتشف وجود نوعٍ جديد من المعدن، لكن لم يتجاوز البحث ذلك الحد.
وفي سنة 1781، قام «ويلهلم شيل -Wilhelm Scheele» بمواصلة البحث حول هذا المعدن الجديد وعزل أكسيدًا حمضيًا أبيضًا.
لكن في الحقيقة، لا يعود الفضل في اكتشاف هذا المعدن إلى أيّ من الرجلين المذكورين سلفًا.
لقد حصل الأخوين «جوان وفوستو إلهويار – Juan and Fausto Elhuyar» على هذا الشرف.
حيث قام الرجلين بالبحث في حقيقة هذا المعدن الغريب في مدينة «فيرغارا – Vergara» الإسبانية.
لقد تمكنَّا من عزل أكسيد المعدن من الولفراميت ــ هو الحالة الخام التي يكون عليها التنغستن ــ وعكس الآخرين، قاما أيضًا بتحليله إلى معدن التنغستن في الأخير عبر تسخينه باستخدام الكربون.
مصادر التنغستن:
معظم مصادر التنغستن في العالم موجودة في الصين، كوريا الجنوبية، بوليفيا، المملكة المتحدة، روسيا والبرتغال، وكذلك ولايات كاليفورنيا وكولورادو الأمريكيَّتين.
رغم وجودة في هذه الأماكن المتعددة، تسيطر الصين على 80% من حجم الإمدادات العالمي لهذا المعدن حسب «بي بي سي – BBC».
حين يتم استخراجه، غالبًا ما يتم مزج التنغستن لتشكيل سبائك معدنية.
أقوى تلك السبائك يتمُّ تشكيله باستعمال الألماس.
الألماس هو الشيء الوحيد الأكثر صلابةً من بعض سبائك التنغستن.
الاستعمالات:
من بين أقوى مركبات التنغستن وأكثرها شيوعًا، نجد ما يعرف بـ«كربيد التنغستن – Tungsten Carbide».
وبسبب قوته كمركَّب، يستخدم التنغستن لصقل شفرات المنشار وصنع المثاقيب.
ويمكن أن يستغرق قطع مثقابٍ واحد نحو 10 دقائق باستعمال نظام القطع بالألماس.
بعض حرفي المجوهرات يستخدمون كربيد التنغستن كذلك لصنع خواتم الزواج، وأنواع أخرى من الخواتم.
من المركبات الأخرى المستخدمة لهذا المعدن نجد ما يسمى «ثاني كبريتيد التنغستن – Tungsten Disulfide».
حيث يستخدم كزيتٍ جاف في درجات حرارة تصل إلى 932 فهرنهايت (500 درجة مئوية)، حسب مختبر جيفرسون.
الاستعمالات الأخرى للتنغستن قد تتضمن عادةً أعمال تبخير المعادن، صناعة الدهانات، صناعة أختام زجاج-إلى-معدن وصناعة الأنابيب الإلكترونية والتلفزيونية.
أمَّا بخصوص الاستخدام العسكري للتنغستن فهو لصنع الذخائر والصواريخ المستعملة في «القصف الحركي – Kinetic bombardment».
هذا النوع من الهجومات يستخدم مواد كثيفة للغاية من أجل اختراق الأدرع بدل استخدام المتفجرات.
ويمكن أن تكون مقاومته للحرارة مفيدة في استخدامه لتسخين العناصر في الأفران الكهربائيَّة والاستعمالات الخاصة بالمركبات الفضائيَّة وتلحيم المعادن والاستعمالات الأخرى التي تتضمن درجات حرارة عالية.
كما تم استخدامه في صنع مختلف أنواع الإنارة لهذا السبب.
كلما ارتفعت حرارة خيط المصباح دون ذوبانه، كلما كان الضوء أكثر قوَّة.
في سنة 1908 اكتشف المخترع «ويليام د.كوليج – William D. Coolidge» أنَّ التنغستن هو في الحقيقة سلك مثالي للمصباح.
رغم ذلك، تستخدم معظم المصابيح مواد أكثر فعاليَّة طاقويًّا.
ويبقى استعمال التنغستن اليوم موجودًا في أسلاك الأشعة السينية وفي التوصيلات الإلكترونية الخاصة بالعديد من الأجهزة.
بيولوجيًا، تقوم بعض أنواع البكتيريا باستخدام التنغستن لاختزال «الأحماض الكربوكسيلية – Carboxylic Acids» إلى «ألدهيدات – Aldehydes».
يستخدم هذا العنصر كذلك في الخُدع.
حيث تقول «أماندا سيمسون – Amanda Simson» وهي أستاذة الهندسة الكيميائية بجامعة «نيو هافن – New Haven»: «قد لا يملك التنغستن نفس بريق الذهب، إلا أنه يملك كثافته (حوالي 0.36%) وهذا يعني أنه إذا قمت بطلي التنغستن بالذهب ــ وقمت بفحص تلك العينة ستجد أنها تزن كالذهب ــ سيكون ذلك صحيحًا بشكلٍ كبير».
لتضيف: «ومن هذا، يتم اكتشاف التنغستن في سبائك الذهب المغشوشة».
لقد أتى اسم التنغستن من المصطلح السويدي «Tung Sten»، والذي يعني «الحجر الثقيل».
الرمز الكيميائي للتنغستن هو W، وذلك يبدو غريبًا لعدم وجود ذلك الحرف في اسم المعدن.
إنَّ أصل الرمز يعود إلى الاسم الآخر للتنغستن وهو «ولفرام – wolfram».
ولقد أتى هذا الاسم الأخير من المعدن الذي اكتُشِف فيه عنصر التنغستن «ولفراميت – wolframite».
ويعني الولفراميت «ملتهم القصدير»، وهو اسم على مسمَّى لأنَّ المعادن تتفاعل مع القصدير المنصهر.