Cos'è il Tungsteno?

Il tungsteno chiamato anche wolframio fu scoperto nel 1781 dallo svedese C.W. Scheele e fu inizialmente chiamato tungsteno dallo svedese pietra pesante Due anni più tardi i fratelli spagnoli De Elhuyar isolarono l'elemento a partire dalla wolframite Nacquero così le due denominazioni, tungsteno e wolframio. Nel 1961 la IUPAC dichiarò ammissibili entrambi i nomi (quello di wolframio preferibile nei composti). In natura il tungsteno (dove non si trova libero, ma in composti di norma corrispondenti al suo stato di ossidazione +6) è un elemento relativamente raro, costituendo circa il 5·10-4 % della crosta terrestre. Il tungsteno puro ha un colore che varia dal grigio acciaio al bianco, ed è molto duro. viene ottenuto tramite sinterizzazione in quanto dotato di una temperatura di fusione troppo elevata per poter essere colato. Successivamente viene lavorato tramite forgiatura, trazione o estrusione. Dopo il carbonio, il punto di fusione del tungsteno è il più alto di tutti gli elementi puri (3422 °C): sue sono anche la più bassa pressione di vapore e la più alta resistenza alla trazione a temperature oltre i 1650 °C fra tutti i metalli. Ha una ottima resistenza alla corrosione, la maggior parte degli acidi minerali lo intacca solo debolmente. Sul tungsteno metallico si forma uno strato protettivo di ossido all'aria, ma questa protezione viene meno alle alte temperature, a cui l'ossidazione non viene fermata.

Le sue proprietà di densità e durezza lo rendono il candidato ideale per leghe pesanti usate in armamenti, dissipatori di calore e sistemi di pesi e contrappesi.

I suoi minerali più importanti sono la wolframite [(Fe,Mn)WO4] e la scheelite (CaWO4).

Il tungsteno è un metallo bianco argenteo, con elevatissimo punto di fusione (il più elevato tra i metalli). Allo stato compatto si ossida all'aria (formando il triossido) solo a elevata temperatura, e non viene attaccato a temperatura dagli acidi forti né dagli alcali forti (in soluzione e fusi) in assenza di ossigeno.

Si discioglie invece rapidamente anche a freddo in una miscele di acidi nitrico e fluoridrico, reagisce facilmente con il fluoro e viene attaccato dagli alcali forti in presenza di ossidanti.

Metodo di produzione del tungsteno

I concentrati di wolframite vengono sottoposti a fusione a circa 1000°C con carbonato di sodio, quindi a lisciviazione con acqua per portare in soluzione i wolframati di sodio formatisi.

A partire da tali soluzioni si procede all'estrazione selettiva del wolframio con ammoniaca; si ha così cristallizzazione del wolframato d'ammonio idrato (NH4)10W12O41·11H2O, che può essere quindi calcinato a triossido WO3.

Per preparare il metallo in polvere i prodotti intermedi ottenuti vengono ridotti con idrogeno (o carbone se non è richiesta una elevata purezza) a 500-1000°C.

Utilizzo del tungsteno

Le applicazioni del tungsteno sono relativamente recenti, e solo a partire dagli anni '50 hanno assunto una grande importanza. Il wolframio viene largamente utilizzato in leghe ferrose, in particolare negli acciai per utensili (acciai rapidi, superrapidi e per lavorazione a caldo).

Alcune leghe non ferrose (per esempio con cobalto e cromo) del wolframio e i carburi di wolframio (eventualmente in lega con cobalto) sono impiegati in strumenti da taglio e da punta e nell'industria degli abrasivi.

Il wolframio metallico puro (ma talvolta in lega) ha impieghi che sfruttano principalmente il suo elevatissimo punto di fusione. Alcuni composti di wolframio trovano impiego come catalizzatori di processi chimici.

È ideale per le freccette, di cui arriva a costituire l'80% del peso. ra. • Materiali compositi di tungsteno sono usati al posto del piombo in alcuni tipi di munizioni per armi da fuoco. • Composti chimici del tungsteno si usano in catalizzatori, pigmenti inorganici e lubrificanti ad alta temperatura (disolfuro di tungsteno), stabili fino a 500 °C. • Poiché il coefficiente di dilatazione termica del tungsteno è molto vicino a quello del vetro e al boro silicato, si usa il tungsteno per giunture stagne vetro-metallo. • Si usa per penetratori ad energia cinetica come alternativa all'uranio impoverito. • È utilizzato in saldatura in lega col torio per elettrodi che non fondono alla temperatura dell'arco voltaico. • È utilizzato come materiale di contatto col plasma in impianti di fusione nucleare. • Data la sua grande capacità di schermare le radiazioni (10 volte superiore a quella del piombo) viene utilizzato in applicazioni ove sia richiesta una buona capacità di assorbimento congiunta a dimensioni ridotte. Esso è inoltre lavorabile con più facilità del piombo ed è meno inquinante e più resistente (caratteristiche che ne rendono possibile l'uso sottomarino). • Sotto forma di politungstato di sodio è utilizzato come liquido pesante per valutare la densità dei materiali, in particolare per valutazioni gemmologiche. • È utilizzato nelle frese chirurgiche per osso e dentali, nella forma di carburo di tungsteno. • È largamente utilizzato negli utensili per asportazione di truciolo nella forma di carburo di tungsteno sinterizzato noto con la denominazione di Widia. • Viene utilizzato per la produzione di raggi X con il tubo radiogeno. Si sta valutando la possibilità di utilizzare il tungsteno al posto del piombo per realizzare i corpetti di protezione dalle radiazioni, utilizzati in radiologia. • Sotto forma di pasta di tungsteno di alta densità è utilizzata nella pesca sportiva per bilanciare esche e terminali e, inoltre, rende il filo da pesca affondante se fatto passare dentro questa pasta durante l'imbobinamento.