Volfram (Tungsten)Sembol: W
Atom numarası: 74
Atom ağırlığı: 183.84 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Grimsi beyaz renkli parlak katı
Metal
D-blok elementi
Tungsten metali hakkında ilk hipotez 1779 yılında Peter Woulfe tarafından ileri atılmıştır. Fakat 1783 yılında Fausto ve Juan José de Elhuyar tarafından keşfedilmiştir. Doğada bilinen mineralleri scheelit (CaWO4), woframit (Fe,Mn)WO4 tir. Saf olarak tungsten eldesi minerallerinden elde edilen WO3 oksitlerininn yüksek sıcaklıkta hidrojen ile indirgenmesi sonucunda elde edilir. WO3 + 3H2 à W + 3H2O Volfram beyazımsı gri renkli, eşsiz özelliklere sahip bir metaldir. Atom numarası 74, atom ağırlığı 184, yoğunluğu 19.3 gr/cm3’ tür. 3410 0C ile en yüksek erime noktasına sahip bir elementtir. Aynı zamanda paslanmaya çok dayanıklı olan volfram 1650 0C’nin üstünde en fazla gerilme direnci olan metaldir.
Volfram (wolfram ya da diğer adıyla Tungsten), atom numarası 74, atom ağırlığı 183,85 olan ve kimyasal simgesi W ile gösterilen (L. wolframium), yoğunluğu 19,3 g/cm3 olan, 3482 °C'de eriyebilen kimyasal bir element. Çok sert, ağır, çelik gri ya da beyaz renkte geçiş metallerinden biri olan tungsten, wolframite ve scheelite içeren madenlerde bulunur. Tungsten, sağlam fiziksel yapısı ve alaşım olmayan maddeler arasında yüksek erime sıcaklığı olan önemli bir maddedir. Saf haliyle bazı elektronik uygulamalarda kullanılır, ancak çoğunlukla bileşik ya da alaşım olarak, ampullerin lamba tellerinde, X ışını cihazlarında ve uzay teknolojisi yüksek performans alaşımlarında kullanılır. Adı İsveççe, Danca ve Norveççe'deki anlamı ağır taş olan 'tung sten' kelime grubundan gelse de bu üç ülkede bu element için 'Wolfram' kullanılır.Volfram elektronik uygulamalarda kullanılır. Türkiye'de Bursa-Uludağ'da çıkarılır.
Doğada 20’den fazla volfram minerali bilinse de, ekonomik olarak işletilebilen minerellar şeelit (CaW04) ve volframittir [(Fe, Mn)W04].
Yerkabuğu ortalaması 1-1.3 ppm olan volfram en fazla granitler içinde bulunur (ortalama 1.5 ppm). Volfram taşıyan ana oluşumlar metamorfik kayaçlardır. Pek çok yatakta volframa bakır, kalay, bizmut, antimuan ve molibden mineralleri de eşlik eder. Volfram çok asidik granitlerin pegmatitik pnömatolitik damarlarında ve hidrotermal kuvars damarlarında oluşabildiği gibi, bu granitlerin kireçtaşlarıyla dokanaklarında kontakt metasomatik olarak da oluşabilir. Volfram mineralizasyonunun oluşumunda hidrotermal çözeltiler önemli bir rol oynar. Kristalleşen magmanın kalıntı sıvılarında zenginleşen volfram kontakt zonlarında volframit veya şeelit şeklinde çökelir. Mineralizasyon oluşumu sırasında ortaya çıkan mineralin cinsi ortamdaki demir, mangan ve kalsiyum iyonlarının bağıl miktarı ve aktiflik dereceleri ile belirlenir. Ekonomik volfram oluşumlarının başında kontakt metasomatik olarak oluşmuş kuvars damarlarına bağlı volframit cevherleşmeleri gelir. Bunlar dünya rezervinin büyük bir bölümünü oluşturur. Bunun ardından yine aynı tip yataklardan (dünya rezervinin yaklaşık 1/3’ü) elde edilen şeelit gelir. Bunların dışında hidrotermal damarlardan, stokvörk tipi oluşumlardan, pegmatitlerden, jeotermal oluşumlardan, plaserlerden ve tuz göllerinden de volfram elde edilebilir. Volfram cevherlerinin kalitesi yararlı ve zararlı bileşenlerin tenörlerine, cevher yapısına ve tane büyüklüğüne bağlıdır. Ancak molibden, kalay, antimuan, fosfor, arsen, kükürt, bakır, bizmut gibi zararlı bileşenler volfram konsantresi eldesi sırasında çeşitli şekilde ayıklanabilmekte ve çoğu belli bir tenörden sonra yararlı metaller olmaktadır. Ancak bu bileşenler konsantrede bulunmamalıdır. Bu durumda volfram cevherlerinin kalitesinin en büyük faktörü W03 (%79.3 W içerikli ) cinsinden volframtenörüdür. İşletilen mono metalli volfram cevherlerinin çoğunluğunda endüstriyel asgari tenör % 0.3 ile % 0.5 W03 arasında değişmektedir. Damar biçimindeki cevherlerin mono metalli olanlarında % 0.3-0.6 W03, stok biçimlilerde % 0.2-0.6 W03, skarn cevherlerinde % 0.3-3.0 W03 arasında değişir. Yatak rezervlerinin büyük olması ve üretim kolaylığı sağlayan durumlarda endüstriyel asgari tenör % 0.2 W03’e kadar düşmektedir. Volframın çok geniş ticari, endüstriyel ve askeri uygulama alanları vardır. Saf volfram vakumda ve asal gazlar içinde 2400 0C’ye kadar dayanıklılığını korur ve bu nedenle de elektrik ampüllerinde, elektrik bağlantı yerlerinde ve x- ışını tüplerinde kullanılır. Volfram alaşımları ( Cr, Ni, V, Co, Mo ile yapılan alaşımları) yüksek devirli kesme aletleri, valf, yay, buji üretiminde, metalik volfram ise galvanometre, teleskop, yay, jilet, piyano teli, metal aynası, ısıtma elemanı, termostat yapımında kullanılır. Volfram bileşikleri ise teksir ve baskı boyaları, cila, cam, mürekkep, makina yağları üretiminde kullanılır. Volframın en geniş kullanımlarından biri de tungsten karbit şeklindedir. Bu şekliyle yüksek ısıda (1000-15000C) sertliğini ve aşınma direncini koruduğu için metal işlerinde, madencilik ve yapı endüstrisinde kullanılır. Aynı zamanda askeri malzeme, ısı oluğu, radyasyon kalkanı, ağırlık ve karşı ağırlıkların üretiminde, çelik aksamların ve aşınmaya dayanıklı parça ve kaplama malzemelerinin yapımında da kullanılır. Benzersiz fiziksel özellikleri ile uzay endüstrisinde,gaz türbini ve dizel motor üretimi ile yüzey işleme endüstrisinde giderek daha fazla kullanılan bir maddedir. Örneğin renkli cam üretiminde, x-ışını ve televizyon lambalarında, petrol ürünleri endüstrisinde, kimya endüstrisinde, tekstil endüstrisinde volfram veya bileşikleri kullanılmaktadır. Uçak endüstrisinde de volframın önemli bir yeri vardır.
Titanyum, tantal ve niyobyum karbitler ve sinter alüminyum oksit bazı aşınmaya dayanımın söz konusu olduğu uygulamalarda volframın yerine kullanılabilir. Son yıllarda torna ve takım çeliklerinde volfram yerine molibden kullanılmaktadır. Vakum tüpler yerine transistörlerin kullanılması elektronik aletlerde volfram ihtiyacını azaltmıştır. Bazı kesme aleti uygulamalarında da seramikler alternatif olabilir. Son düzenleyen Safi; 26 Mayıs 2018 03:45
