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Tungsten

Tungsten

Una especie de Mineral

El tungsteno, o wolframio, es un elemento químico con el símbolo W y número atómico 74. El tungsteno es un metal raro que se encuentra de forma natural en la Tierra casi exclusivamente combinado con otros elementos en compuestos químicos. Fue identificado como un nuevo elemento en 1781 y primero aislado como metal en 1783. Sus minerales importantes incluyen la scheelita y la wolframita, lo que da al elemento su nombre alternativo. El elemento libre es notable por su robustez, especialmente debido a que tiene el punto de fusión más alto de todos los elementos descubiertos, fundiéndose a 3,422 °C (6,192 °F; 3,695 K). También tiene el punto de ebullición más alto, a 5,555 °C (10,031 °F; 5,828 K). Su densidad es de 19.25 gramos por centímetro cúbico, comparable con la del uranio y el oro, y mucho más alta (aproximadamente 1.7 veces) que la del plomo. El tungsteno policristalino es un material intrínsecamente quebradizo y duro (en condiciones estándar, cuando no está combinado), lo que hace difícil trabajarlo. Sin embargo, el tungsteno monocristalino puro es más dúctil y puede cortarse con una sierra manual de acero duro. El tungsteno se encuentra en muchas aleaciones, que tienen numerosas aplicaciones, incluyendo filamentos de bombillas incandescentes, tubos de rayos X, electrodos en soldadura de arco de gas de tungsteno, superaleaciones y protección contra radiación. La dureza y alta densidad del tungsteno lo hacen adecuado para aplicaciones militares en proyectiles penetrantes. Los compuestos de tungsteno se utilizan a menudo como catalizadores industriales. El tungsteno es el único metal de la tercera serie de transición que se sabe que ocurre en biomoléculas, encontrándose en algunas especies de bacterias y arqueas. Sin embargo, el tungsteno interfiere con el metabolismo del molibdeno y el cobre y es algo tóxico para la mayoría de las formas de vida animal.

Información general de la Tungsten

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Propiedades físicas de la Tungsten

Colores
gris
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Propiedades químicas de la Tungsten

Fórmula
W
Lista de elementos
W

Características de la Tungsten

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Características de la Tungsten

En su forma cruda, el tungsteno es un metal gris-acero duro que a menudo es frágil y difícil de trabajar. Si se hace muy puro, el tungsteno conserva su dureza (que excede a la de muchos aceros) y se vuelve lo suficientemente maleable como para trabajarlo fácilmente. Se trabaja por forjado, estirado o extrusión, pero más comúnmente se forma por sinterización. De todos los metales en forma pura, el tungsteno tiene el punto de fusión más alto (3,422 °C, 6,192 °F), la presión de vapor más baja (a temperaturas superiores a 1,650 °C, 3,000 °F) y la mayor resistencia a la tracción. Aunque el carbono sigue siendo sólido a temperaturas más altas que el tungsteno, el carbono sublima a presión atmosférica en lugar de fundirse, por lo que no tiene punto de fusión. El tungsteno tiene el coeficiente de expansión térmica más bajo de cualquier metal puro. La baja expansión térmica y el alto punto de fusión y resistencia a la tracción del tungsteno se originan de los fuertes enlaces metálicos formados entre átomos de tungsteno por los electrones 5d. Aleando pequeñas cantidades de tungsteno con acero se aumenta considerablemente su resistencia. El tungsteno existe en dos formas cristalinas principales: α y β. La primera tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo y es la forma más estable. La estructura de la fase β se llama cúbica A15; es metaestable, pero puede coexistir con la fase α en condiciones ambientales debido a la síntesis no-equilibrada o estabilización por impurezas. Contrariamente a la fase α que cristaliza en granos isométricos, la forma β exhibe un hábito columnar. La fase α tiene un tercio de la resistividad eléctrica y una temperatura de transición superconductora mucho más baja TC en relación con la fase β: ca. 0.015 K vs. 1-4 K; mezclar las dos fases permite obtener valores TC intermedios. El valor TC también puede elevarse aleando el tungsteno con otro metal (por ejemplo, 7.9 K para W-Tc). Tales aleaciones de tungsteno a veces se usan en circuitos superconductores de baja temperatura.

Formación de la Tungsten

El tungsteno se encuentra principalmente en los minerales wolframita (tungstato de hierro-manganeso (Fe,Mn)WO4, que es una solución sólida de los dos minerales ferberita FeWO4 y hübnerita MnWO4) y scheelita (tungstato de calcio (CaWO4)). Otros minerales de tungsteno varían en su nivel de abundancia desde moderado a muy raro, y no tienen casi ningún valor económico.

Importancia cultural de la Tungsten

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Usos de la Tungsten

Aproximadamente la mitad del tungsteno se consume para la producción de materiales duros, concretamente carburo de tungsteno, siendo el uso mayoritario restante en aleaciones y aceros. Menos del 10% se usa en otros compuestos químicos. Debido a la alta temperatura de transición dúctil-frágil del tungsteno, sus productos se fabrican convencionalmente a través de la metalurgia de polvos, sinterización por plasma de chispas, deposición química de vapor, prensado isostático en caliente y rutas termoplásticas. Una alternativa de fabricación más flexible es la fusión selectiva por láser, que es una forma de impresión 3D y permite la creación de formas tridimensionales complejas.

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