74 W Wolfram
Atommasse:
183,84
Fase (ved 25 °C):
Fast
Smeltepunkt:
3422 °C / 3695 K
Kokepunkt:
5555 °C / 5828 K
Vis flere fakta
Gruppe:
6
Periode:
6
Blokk:
d
Elektronkonfigurasjon:
[Xe]6s<sup>2</sup>4f<sup>14</sup>5d<sup>4</sup>
Elektronegativitet:
2,36
Tetthet (ved 25 °C):
19,3 g/cm³
Vis færre fakta

Wolfram

Rent wolfram er et svært duktilt (formbart) metall som det er lett å bearbeide og lett å kutte. 1 g av metallet kan faktisk dras til en 400 m lang tråd. Imidlertid er wolfram ofte forurenset og små mengder karbon eller oksygen gjør metallet langt hardere og sprøere.

 

For de fleste praktiske formål foreligger wolfram ikke som metalliske klumper, men som et grått pulver eller som sammenpressede klosser av slikt pulver. Dette skyldes at wolfram først smelter ved 3400 oC. Wolfram har med det, det høyeste smeltepunktet av alle grunnstoffene.

Anvendelser

Viktig i første og annen verdenskrig

I 1864 blandet engelske Robert Mushet 5 % W inn i stål og lagde med det en hardere og sterkere legering som først ble anvendt i metallindustrien. Metallkuttende maskiner fikk med det lengre levetid. Det gikk imildertid ikke lang tid før våpenindustrien også kastet sitt blikk på dette materialet, og stålet ble dermed benyttet i pistoler, gevær og kanoner. Under første verdenskrig brukte tyskerne dette stålet flittig, noe som ga deres våpnen dobbelt så lang levetid som tilsvarende russiske og franske våpen.

Metallet benyttes forsatt i dag militært, for eksempel i anti-tanks våpen. Legeringer med jern-kobber eller jern-nikkel har en svært høy tetthet og dermed så stor gjennomslagskraft at disse prosjektilene går igjennom pansrede kjøretøyer.

Wolfram og wolframforbindelser har imidlertid også andre og fredeligere anvendelser:

 

Wolfram metall

Rent wolfram benyttes som glødetråd i lyspærer, i elektriske kontakter og som varmeelementer i høytemperaturovner. I lyspærene utnyttes det høye smeltepunktet til metallet. Høy temperatur gir stor lysstyrke. I tillegg er her det høye kokepunktet (5700 oC) en fordel. Dette gir lavt damptrykk og dermed lav avdampning.

En annen egenskap som har gjort at wolfram benyttes industrielt, er metallets beskjedne termiske utvidelse. Volumet til alle forbindelser og materialer varierer med temperatur. Wolfram har den laveste temperaturutvidelsen av metallene. Denne utvidelseskoeffisienten er dessuten tilnærmet lik den termiske utvidelsen til glass og glassforseglinger rundt wolframtråder er dermed mulig.

 

Wolframkarbid

WC er den viktigste wolframforbindelsen. Denne forbindelsen er svært hard og benyttes i borehoder; om man så skal bore etter olje eller i tenner. Militært benyttes dette materialet i spissen på prosjektiler slik at de skal kunne slå seg igjennom pansrede kjøretøyer. Dette karbidet er dessuten en viktig bestanddel i piggene i piggdekk. Andre metaller ville her slites alt for fort.

Den viktigste anvendelsen av WC er likevel som tilsetning i verktøystål. Dette spesielt harde metallet inneholder WC-partikler som gjør materialet svært så sterkt. 40 % av verdensproduksjonen av wolfram benyttes til dette formålet.

I kroppen

Wolfram er mildt giftig og irriterer i pulverform hud og øyne. Mennesket får i seg i størrelsesorden 12 mikrogram wolfram per dag, men det meste går rett gjennom kroppen uten å bli absorbert. Litt wolfram tar kroppen likevel opp, og dette finner vi tildels i skjelettet.

Wolfram har noen få kjente biologiske funksjoner. For eksempel er bakterier som lever i hydrothermale utspring på havbunnen avhengig av wolfram-holdige enzymer for å produsere ATP.

Det har dessuten blitt foreslått at noen landplanter trenger wolfram, og at dette metallet i enkelte tilfeller erstatter molybden i nitrogenfikserende enzymer.

Navn

Ulvefråde eller tung sten?

På norsk kalles grunnstoffet merkelig nok wolfram. På en måte er dette kanskje ikke så rart siden det kjemiske symbolet er W. På den annen side benytter store deler av verden istedet betegnelsen tungsten - og det er rett og slett svensk (eller norsk). Tung sten viser til at den svenske kjemikeren Scheele i 1781 påviste grunnstoffet i et mineral man på de tider rett og slett kalte tung sten.

Wolfram er tysk og består av to ord wolf og rahm. Wolf betyr ulv og rahm fråde. Går vi tilbake i tid, var tinn et viktig metall som blandt annet ble utvunnet i Tyskland. Mineralet vi idag kjenner som wolframitt blir ofte funnet i de samme områdene som man finner tinnholdige mineraler. Så når gruverarbeiderne fant denne wolframitten som ikke ga dem det tinnet de lette etter, sa de at tinnet var spist av wolframitten på samme måte som en ulv slafser i seg et lam.

Historie

Svenske Carl Wilhelm Scheele utvant i 1781 wolframoksid fra et mineral som på de tider ble kalt tung sten. Han konkluderte med at dette var oksidet til et nytt grunnstoff. Metallet ble fremstilt to år senere av de spanske brødrene de Elhuyar.

Fremstilling

Wolfram produseres gjerne som et pulver. Utgangsmaterialet er wolframtrioksid som lett lar seg redusere med hydrogen eller karbon. Blokker av pulveret sintres i neste omgang sammen ved høye temperaturer og under store trykk, noe som gir gråhvite metallblokker uten metallglans. Metallglans oppnås kun når metallet i en siste del av en produksjonsprosess avkjøles fra smelte. Siden smeltepunktet til wolfram er svært høyt, så er dette ikke økonomisk lønnsomt.

Hvert år produseres det rundt 40 000 tonn wolfram. 30 % av dette kommer idag fra gjenvinningsanlegg.

Forekomst

Wolframitt, (Mn,Fe)WO4, på Hubneritt,
Peru. Foto: R. Selbekk, Naturhistorisk museum, UiO.

Metallet utvinnes fra wolframitt (Mn,Fe)WO4 og scheelitt, CaWO4. De største forekomstene av disse to mineralene finner vi i Kina, som også de største wolfram-reservene. Det finnes betydelige forekomster også i USA og Kanada.

Wolframitt er et sjeldent mineral i Norge. En forekomst i Østerdalen, Bjerkreim i Rogaland, ble opprinnelig drevet på molybdenglans og i noen år etter den første verdenskrig på wolframitt. Scheelitt er funnet i mindre mengder en rekke steder i vårt land, men har ikke vært gjenstand for gruvedrift. Mineralet forekommer både i Oslofeltet, på malmganger i Telemark og flere steder i Nord-Norge.