టంగ్‌స్టన్

వికీపీడియా నుండి
Jump to navigation Jump to search
Tungsten,  74W
మూస:Infobox element/symbol-to-top-image-alt
సాధారణ ధర్మములు
ఉచ్ఛారణ/ˈtʌŋstən/ (TUNG-stən)
కనిపించే తీరుgrayish white, lustrous
ప్రామాణిక అణు భారం (Ar, standard)183.84(1)[1]
ఆవర్తన పట్టికలో Tungsten
Hydrogen (diatomic nonmetal)
Helium (noble gas)
Lithium (alkali metal)
Beryllium (alkaline earth metal)
Boron (metalloid)
Carbon (polyatomic nonmetal)
Nitrogen (diatomic nonmetal)
Oxygen (diatomic nonmetal)
Fluorine (diatomic nonmetal)
Neon (noble gas)
Sodium (alkali metal)
Magnesium (alkaline earth metal)
Aluminium (post-transition metal)
Silicon (metalloid)
Phosphorus (polyatomic nonmetal)
Sulfur (polyatomic nonmetal)
Chlorine (diatomic nonmetal)
Argon (noble gas)
Potassium (alkali metal)
Calcium (alkaline earth metal)
Scandium (transition metal)
Titanium (transition metal)
Vanadium (transition metal)
Chromium (transition metal)
Manganese (transition metal)
Iron (transition metal)
Cobalt (transition metal)
Nickel (transition metal)
Copper (transition metal)
Zinc (transition metal)
Gallium (post-transition metal)
Germanium (metalloid)
Arsenic (metalloid)
Selenium (polyatomic nonmetal)
Bromine (diatomic nonmetal)
Krypton (noble gas)
Rubidium (alkali metal)
Strontium (alkaline earth metal)
Yttrium (transition metal)
Zirconium (transition metal)
Niobium (transition metal)
Molybdenum (transition metal)
Technetium (transition metal)
Ruthenium (transition metal)
Rhodium (transition metal)
Palladium (transition metal)
Silver (transition metal)
Cadmium (transition metal)
Indium (post-transition metal)
Tin (post-transition metal)
Antimony (metalloid)
Tellurium (metalloid)
Iodine (diatomic nonmetal)
Xenon (noble gas)
Caesium (alkali metal)
Barium (alkaline earth metal)
Lanthanum (lanthanide)
Cerium (lanthanide)
Praseodymium (lanthanide)
Neodymium (lanthanide)
Promethium (lanthanide)
Samarium (lanthanide)
Europium (lanthanide)
Gadolinium (lanthanide)
Terbium (lanthanide)
Dysprosium (lanthanide)
Holmium (lanthanide)
Erbium (lanthanide)
Thulium (lanthanide)
Ytterbium (lanthanide)
Lutetium (lanthanide)
Hafnium (transition metal)
Tantalum (transition metal)
Tungsten (transition metal)
Rhenium (transition metal)
Osmium (transition metal)
Iridium (transition metal)
Platinum (transition metal)
Gold (transition metal)
Mercury (transition metal)
Thallium (post-transition metal)
Lead (post-transition metal)
Bismuth (post-transition metal)
Polonium (post-transition metal)
Astatine (metalloid)
Radon (noble gas)
Francium (alkali metal)
Radium (alkaline earth metal)
Actinium (actinide)
Thorium (actinide)
Protactinium (actinide)
Uranium (actinide)
Neptunium (actinide)
Plutonium (actinide)
Americium (actinide)
Curium (actinide)
Berkelium (actinide)
Californium (actinide)
Einsteinium (actinide)
Fermium (actinide)
Mendelevium (actinide)
Nobelium (actinide)
Lawrencium (actinide)
Rutherfordium (transition metal)
Dubnium (transition metal)
Seaborgium (transition metal)
Bohrium (transition metal)
Hassium (transition metal)
Meitnerium (unknown chemical properties)
Darmstadtium (unknown chemical properties)
Roentgenium (unknown chemical properties)
Copernicium (transition metal)
Ununtrium (unknown chemical properties)
Flerovium (post-transition metal)
Ununpentium (unknown chemical properties)
Livermorium (unknown chemical properties)
Ununseptium (unknown chemical properties)
Ununoctium (unknown chemical properties)
Mo

W

Sg
tantalumtungstenrhenium
పరమాణు సంఖ్య (Z)74
గ్రూపుగ్రూపు 6
పీరియడ్పీరియడ్ 6
బ్లాకుd-బ్లాకు
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం[Xe] 4f14 5d4 6s2[2]
ప్రతీ కక్ష్యలో ఎలక్ట్రానులు
2, 8, 18, 32, 12, 2
భౌతిక ధర్మములు
STP వద్ద స్థితిsolid
ద్రవీభవన స్థానం3695 K ​(3422 °C, ​6192 °F)
మరుగు స్థానం6203 K ​(5930 °C, ​10706 °F)
సాంద్రత (గ.ఉ వద్ద)19.25 g/cm3
(ద్ర.స్థా వద్ద) ద్రవస్థితిలో ఉన్నప్పుడు17.6 g/cm3
సందిగ్ద బిందువు13892 K,  MPa
ద్రవీభవన ఉష్ణం
(హీట్ ఆఫ్ ఫ్యూజన్)
35.3 kJ/mol
భాష్పీభవన ఉష్ణం
(హీట్ ఆఫ్ వేపొరైజేషన్)
774 kJ/mol
మోలార్ హీట్ కెపాసిటీ24.27 J/(mol·K)
భాష్ప పీడనం
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 3477 3773 4137 4579 5127 5823
పరమాణు ధర్మములు
ఆక్సీకరణ స్థితులు6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, −2 ​(a mildly acidic oxide)
ఋణవిద్యుదాత్మకతPauling scale: 2.36
అయనీకరణ శక్తులు
  • 1st: 770 kJ/mol
  • 2nd: 1700 kJ/mol
పరమాణు వ్యాసార్థంempirical: 139 pm
సమయోజనీయ వ్యాసార్థం162±7 pm
Color lines in a spectral range
వర్ణపట రేఖలు
ఇతరములు
స్ఫటిక నిర్మాణంబోడీ సెంట్రెడ్ క్యూబిక్ (bcc)
Body-centered cubic crystal structure for tungsten
Speed of sound thin rod4620 m/s (at r.t.) (annealed)
ఉష్ణ వ్యాకోచం4.5 µm/(m·K) (at 25 °C)
ఉష్ణ వాహకత173 W/(m·K)
విద్యుత్ విశిష్ట నిరోధం52.8 nΩ·m (at 20 °C)
అయస్కాంత క్రమంparamagnetic[3]
యంగ్ గుణకం411 GPa
షేర్ గుణకం161 GPa
బల్క్ గుణకం310 GPa
పాయిసన్ నిష్పత్తి0.28
మోహ్స్ కఠినత్వం7.5
వికర్స్ కఠినత్వం3430 MPa
బ్రినెల్ కఠినత్వం2570 MPa
CAS సంఖ్య7440-33-7
చరిత్ర
నామీకరణ చేసినవారుfrom German [wolfram] error: {{lang}}: text has italic markup (help)
ఆవిష్కరణCarl Wilhelm Scheele (1781)
మొదటి సారి వేరుపరచుటJuan José Elhuyar and Fausto Elhuyar (1783)
tungsten ముఖ్య ఐసోటోపులు
ఐసో­టోప్ లభ్యత అర్థ­జీవిత­కాలం (t1/2) విఘ­టనం లబ్దం
180W 0.12% 1.8×1018 y α 2.516 176Hf
181W syn 121.2 d ε 0.188 181Ta
182W 26.50% >1.7×1020 y (α) 1.772 178Hf
183W 14.31% >8×1019 y (α) 1.680 179Hf
184W 30.64% >1.8×1020 y (α) 1.123 180Hf
185W syn 75.1 d β 0.433 185Re
186W 28.43% >4.1×1018 y (α) 1.656 182Hf
(ββ) 186Os
Decay modes in parentheses are predicted, but have not yet been observed
| మూలాలు | in Wikidata

టంగస్టన్ ( వోల్ఫ్రాం) [4] [5] అనేది పరమాణుసంఖ్య 74 గా గల రసాయన మూలకం. దీని సంకేతం W. దీని పేరు స్వీడిష్ పదం "టంగ్‌స్టేట్ మినరల్ షీలైట్" నుండి వచ్చినది. స్వీడిష్ భాషలో దీని అర్థం "భార రాయి"(హెవీ స్టోన్). టంగస్టన్ ప్రకృతిలో అరుదుగా లభించే లోహం. ఇది ఇతర రసాయన సమ్మేళనాలతో కలసిన ధాతువు రూపంలో లభిస్తుంది. మూలక రూపంలో లభ్యం కాదు. దీణిని 1781లో కొత్త మూలకంగా గుర్తించారు. 1783లో ఒక లోహంగా వేరు చేసారు. దాని ధాతువులలో ముఖ్యమైనవి వోల్ఫ్రామైట్, షీలేట్

ఈ మూలకం అధిక ద్రవీభవన స్థానం కలిగి ఉంటుంది. దీణి ద్రవీభవన స్థానం 3422 °C (6192 °F, 3695 K). దీని మరుగు స్థానం కూడా అధ్యధికంగా 5930 °C (10706 °F, 6203 K).[6] ఉంటుంది. దీని సాంద్రత నీటి సాంద్రతాకు 19.25 రెట్లు ఉంటుంది. యురేనియం, బంగారం మూలకాల సాంద్రతల కంటే, సీసం సాంద్రత కంటే కూడా కొద్దిగా ఎక్కువ (1.7 రెట్లు) ఉంటుంది[7]. పాలీ క్రిస్టలిన్ టంగస్టన్ అంతరంగా పెళుసుగా ఉండే ధృఢంమైన పదార్థం. [8] [9] దీనిని తయారు చేయడం కష్టం. అయినప్పటికీ స్వచ్ఛమైన ఏక స్ఫటికరూపంలోని టంగస్టన్ తాంతవత (తీగలుగా సాగేది) ధర్మం కలిగి ఉండి స్టీలు రంపంతో కత్తిరించే విధంగా ఉంటుంది.[10]

టంగస్టన్ తో చేయబడిన మిశ్రమ లోహాలకు విస్తారమైన అనువర్తనాలు ఉన్నాయి. వాటిలో బల్బులలో వాడే ఫిలమెంటు, ఎక్స్-కిరణాల నాళాలు, ఉత్తమ మిశ్రమలోహాలు, రేడియేషన్ కవచాలు వంటివి ఉన్నాయి. ఈ లోహానికి ఉన్న కఠినత్వం, అధిక సాంద్రత వల్ల దీనిని సైన్యంలో ప్రక్షేపకాలలోనికి చొచ్చుకుపోయే పరికరాలలోఉపయోగిస్తారు. టంగస్టన్ సమ్మేళనాలను తరచుగా పారిశ్రామిక రంగంలో ఉత్ప్రేరకాలుగా కూడా ఉపయోగిస్తారు

ఆవర్తన పట్టికలోని మూడవ పరివర్తన మూలకాల శ్రేణిలో టంగస్టన్ ఏకైన లోహం. దీనిని బాక్టీరియా, ఆర్కియా వంటి జీవ జాతుల జీవాణువులలో కూడా కనుగొనవచ్చు.ఇది ఏదైనా జీవికి ఆవశ్యకమైనదిగా భావించే భారీ మూలకం. [11] [12] [13]

లక్షణాలు[మార్చు]

భౌతిక ధర్మములు[మార్చు]

ముడి రూపంలో లభించిన టంగస్టన్ గట్టి స్టీలు-బూడిద రంగులో గల లోహం. ఇది పెళుసుగా ఉండి దానితో పనిచేసేందుకు కష్టంగా ఉంటుంది. శుద్ధ లోహంగ తయారైన టంగస్టన్ కూడా దాని గట్టితనాన్ని నిలుపుకొంటుంది. అది పనిచేసేందుకు అనుకూలంగా ఉండే స్తరణీయ లోహంగా, సున్నితంగా మారుతుంది. [10] ఈ లోహంతో వస్తువులను దాన్ని కరిగేంతవరకు వేడిచేసి తరువాత తయారుచేస్తారు. స్వచ్ఛమైన రూపంలో ఉన్న అన్ని లోహాలలో, టంగస్టన్ అత్యధిక ద్రవీభవన స్థానం (3422   ° C, 6192   ° F ) అతి తక్కువ బాష్పపీడనం (1650° C, 3000 ° F కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద), అత్యధిక తన్యత బలం కలిగి ఉంటుంది. [14] అయితే కార్బన్ టంగస్టన్ కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా ఘన స్థితిలో ఉంటుంది. కార్బన్ వాతావరణ పీడనం వద్ద ద్రవీభవానానికి బదులు ఉత్పతనం చెందుతుంది. అందువలన కార్బన్ కు ద్రవీభవన స్థానం ఉండదు. అనేక శుద్ధలోహాల కంటే టంగస్టన్ కు కనిష్ట ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం ఉంటుంది. అల్ప ఉష్ణ వ్యాకోచం, అధిక ద్రవీభవన స్థానం, తన్యతా బలం వల్ల టంగస్టన్ దాని పరమాణువుల మధ్య 5d ఆర్బిటాల్ లో గల ఎలక్ట్రాన్లతో సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరుస్తుంది. [15] కొద్ది పరిమాణంలో స్టీలుతో కలసిన దీని మిశ్రమ లోహం దాని దృడత్వాన్నిపెంచుతుంది. [16] టంగస్టన్ α, β అనే రెండు ప్రధాన స్పటిక రూపాల్లో లభ్యమావుతుంది. మొదటికి వస్తు కేంద్రీయ ఘనాకృతిలో ఉండే స్థిరమైన రూపం. బీటా స్థితిలో ఉండే నిర్మాణాన్ని "ఎ15క్యూబిక్" అంటారు. ఇది తక్కువ స్థిరత్వాన్నికలిగి ఉంటుంది. కానీ ఇది ఆల్ఫా రూపంతో పాటు కలసి ఉంటుంది. ఆల్ఫా రూపం మూడవవంతు విద్యున్నిరోధాన్ని కలిగి ఉంటుంది[17].

ఐసోటోపులు[మార్చు]

సహజంగా సంభవించే టంగస్టన్ నాలుగు స్థిరమైన ఐసోటోపులను ( 182 W, 183 W, 184 W, 186 W), చాలా కాలం పాటు ఉండే రేడియో ఐసోటోప్ 180 W ను కలిగి ఉంటుంది. సిద్ధాంతపరంగా అన్ని ఐసోటోపులు రేడియోధార్మిక ఆల్ఫా విఘటనం ద్వారా పరమాణు సంఖ్య 72 ( హాఫ్నియం ) మూలకంగా మారుతాయి. అయితే 180 W ఐసోటోపు అర్థ జీవిత కాలం (1.8±0.2)×1018 సంవత్సరాలు; [18] [19] సగటున ఒక సంవత్సరానికి సహజ టంగస్టన్ ఒక గ్రాముకు 180 W యొక్క రెండు ఆల్ఫా విఘటనాలను ఇస్తుంది. [20] టంగస్టన్ కు మరో 30 కృత్రిమ రేడియో ఐసోటోపులు వర్గీకరించబడ్డాయి. వీటిలో చాలా స్థిరంగా 181 W ఉంది. దీని అర్థ జీవిత కాలం 121.2   రోజులు. 185 W అర్థజీవిత కాలం 75.1 రోజులు. 188 W అర్థ జీవిత కాలం 69.4 రోజులు, 178 W అర్థ జీవిత కాలం 21.6  రోజులు. 187 W అర్థ జీవిత కాలం 23.72 గంటలు. [20] మిగిలిన రేడియోధార్మిక ఐసోటోపులన్నీ 3 గంటల కన్నా తక్కువ అర్థ జీవిత కాలాలాను కలిగి ఉంటాయి. వాటిలో ఎక్కువ ఐసోటోపులు 8 నిమిషాల కన్నా తక్కువ అర్త్థ జీవిత కాలాలను కలిగిఉంటయి. [20]

రసాయన ధర్మములు[మార్చు]

టంగ్‌స్టన్ మూలకం ఆక్సిజన్, ఆమ్లాలు, క్షారాలతో చర్యలను నిరోధిస్తుంది. [21] టంగ్‌స్టన్ అత్యంత సాధారణ ఆక్సీకరణ స్థితి +6, కానీ ఇది -2 నుండి +6 వరకు అన్ని ఆక్సీకరణ స్థితులను ప్రదర్శిస్తుంది. [21] [22] టంగ్‌స్టన్ కొన్ని ప్రత్యేక పరిస్థితులలో ఆక్సిజన్‌తో కలిసి పసుపురంగు గల టంగ్‌స్టన్‌ ఆక్సైడ్ WO 3 ను ఏర్పరుస్తుంది. ఇది సజల క్షార ద్రావణాలలో కరిగి టంగ్‌స్టన్ అయాన్లు WO2−
4
ను ఏర్పరుస్తుంది. టంగ్‌స్టన్ చూర్ణంతో కార్బన్ కలసి వేడి చేయడం ద్వారా టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్లు (W 2 C మరియు WC) ఏర్పడతాయి. W 2 C రసాయనాల దాడిని నిరోధిస్తుంది. ఆయినప్పటికీ ఇది క్లోరిన్ తో ఎక్కువగా చర్య జరిపి టంగ్‌స్టన్ హెక్సా క్లోరైడ్ (WCl 6 ) ను ఏర్పరుస్తుంది.[16] జల ద్రావణంలో టంగ్‌స్టేట్ హెటెరోపాలీ అమ్లాలు, పాలీ ఆక్సీ మెటలేట్ అయాన్లను తటస్థ, ఆమ్ల పరిస్థితులలో ఏర్పరుస్తుంది.

లభ్యత[మార్చు]

టంగ్‌స్టన్ ఖనిజాలు ప్రధానంగా వోల్ఫ్రమైట్ (ఇనుము-మాంగనీస్ టంగ్‌స్టేట్ (Fe,Mn)WO4, అది ఫేబెరైట్ FeWO4 , హబ్నరైట్ MnWO4 లతో కలసి ఉన్న ఘన ద్రావణం), షీలైట్ (కాల్షియం టంగ్‌స్టేట్ (CaWO4)).

రసాయన సమ్మేళనాలు[మార్చు]

టంగ్‌స్టన్ -2 నుండి +6 వరకు ఆక్సీకరణ స్థితులను కలిగి ఉంటుంది. అధిక ఆక్సీకరణ స్థితులు ఎల్లప్పుడూ ఆక్సైడు, మధ్యస్థ ఆక్సీకరణ స్థితులు ఎల్లప్పుడూ మెటల్ క్లస్టర్లుగా, అల్ప ఆక్సీకరణ స్థితులు లోహ కార్బొనైల్ రూపంలో ఉంటాయి.

టంగ్‌స్టన్ విస్తృత శ్రేణి ఆక్సీకరణ స్థితులు వవ్ల్ల వివిధ క్లోరైడ్లు ఏర్పరుస్తాయి: [23]

  • టంగ్‌స్టన్ (II) క్లోరైడ్, ఇది హెక్సామర్ W 6 Cl 12 రూపంలో ఉంటుంది.
  • టంగ్‌స్టన్ (III) క్లోరైడ్, ఇది హెక్సామర్ W 6 Cl 18
  • టంగ్‌స్టన్ (IV) క్లోరైడ్, WCl 4, ఒక నల్లని ఘనరూప పదార్థం. ఇది పాలిమెరిక్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
  • టంగ్‌స్టన్ (V) క్లోరైడ్ WCl 5, ఒక నల్లని ఘనపదార్థం. ఇది డైమెరిక్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
  • టంగ్‌స్టన్ (VI) క్లోరైడ్ WCl 6, MoCl 6 .

ఉత్పత్తి[మార్చు]

ప్రపంచంలోని టంగ్‌స్టన్ నిల్వలు 3,200,000 టన్నులు; అవి ఎక్కువగా చైనా (1,800,000 టన్నులు), కెనడా (290,000 టన్నులు), [24] రష్యా (160,000 టన్నులు), వియత్నాం (95,000 టన్నులు) మరియు బొలీవియాలో ఉన్నాయి. 2017 నాటికి, చైనా, వియత్నాం, రష్యా దేశాలు వరుసగా 79,000, 7,200 మరియు 3,100 టన్నులతో సరఫరా చేస్తున్నాయి. కెనడా తన ఏకైక టంగ్‌స్టన్ గని మూసివేయడం వలన 2015 చివరిలో ఉత్పత్తిని నిలిపివేసింది. ఇంతలో, వియత్నాం దేశీయ శుద్ధి కార్యకలాపాల యొక్క ప్రధాన ఆప్టిమైజేషన్ కారణంగా 2010 లలో దాని ఉత్పత్తిని గణనీయంగా పెంచి, రష్యా మరియు బొలీవియాను అధిగమించింది. [25] ఉత్పత్తిలో మాత్రమే కాకుండా, టంగ్‌స్టన్ ఉత్పత్తుల ఎగుమతి మరియు వినియోగంలో కూడా చైనా అగ్రగామిగా ఉంది. పెరుగుతున్న డిమాండ్ కారణంగా టంగ్‌స్టన్ ఉత్పత్తి క్రమంగా చైనా వెలుపల పెరిగింది. యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్‌లోని డార్ట్మూర్ వద్ద టంగ్‌స్టన్ ధాతువు పెద్ద నిక్షేపం ఉంది. ఇది మొదటి ప్రపంచ యుద్ధం మరియు రెండవ ప్రపంచ యుద్ధంలో హెమెర్డాన్ మైన్ వలె దోపిడీ చేయబడింది. టంగ్‌స్టన్ ధరల పెరుగుదల తరువాత, ఈ గని 2014 లో తిరిగి పునరుద్ధరణ చేయబడింది, [26] కానీ 2018 లో కార్యకలాపాలు ఆగిపోయాయి. [27] టంగ్‌స్టన్ దాని ఖనిజాల నుండి అనేక దశలలో తీయబడుతుంది. ధాతువును హైడ్రోజన్ లేదా కార్బన్ లతో మండించి టంగ్‌స్టన్ (VI) ఆక్సైడ్ (WO3) ను తయారుచేస్తారు. దీనితో చూర్ణస్థితిలో టంగ్‌స్టన్ ఏర్పడుతుంది[28]. టంగ్‌స్టన్ కు ఉండే అధిక ద్రవీభవన స్థానం వల్ల వాణిజ్యపరంగా కడ్డీల రూపంలో తయారు చేయడం సాధ్యం కాదు. బదులుగా పొడి టంగ్‌స్టన్ ను కొద్ది పరిమాణంలో నికెల్ పొడి లేదా ఇతర లోహాలతో కలుపుతారు. దీన్ని కరిగేంతవరకు వేడి చేస్తారు. ఈ విధానంలో నికెల్ టంగస్టన్ ను వ్యాపనం చెందించి మిశ్రమాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. WF 6 క్షయకరణం ద్వారా టంగ్స్టన్‌ను కూడా తీయవచ్చు : WF 6 + 3 H 2 → W + 6 HF లేదా పైరోలిటిక్ వియోగం ద్వారా: [29] WF 6 → W + 3 F 2 ( H r = +)

అనువర్తనాలు[మార్చు]

Close-up of a tungsten filament inside a halogen lamp
Tungsten carbide ring (jewelry)

టంగ్‌స్టన్ ఉత్పత్తిలో సగభాగం టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్ వంటి భార పదార్థాల ఉత్పత్తికి ఉపయోగిస్తారు. దీనితో మిశ్రమలోహాలు, స్టీలు తయారీలో ప్రధానంగా ఉపయోగిస్తారు. 10% కంటే తక్కువ భాగం రసాయన సమ్మేళనాల తయారీకి ఉపయోగిస్తారు[30].

గట్టి పదార్థాలు[మార్చు]

టంగ్‌స్టన్ ను ప్రధానంగా టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్ తో ఆధారపడ్డ ధృఢ పదార్థాలు తయారీకి ఉపయోగిస్తారు. ఇది కార్బైడ్లన్నింటిలో ధృఢమైనది. దీని ద్రవీభవన స్థానం 2770 °C. WC మంచి విద్యుద్వాహకం. కానీ W2C తక్కువ విద్యుద్వాహాకం. WC ని కార్బైడ్ ని కత్తిరించే కత్తులు, డ్రిల్స్, వృత్తారాక రంపాలు, మిల్లింగ్, టర్నింగ్ పరికరాలకు ఉపయోగిస్తారు. కర్రపనులు, పెట్రోలియం నిష్కర్షణ, నిర్మాణ పరిశ్రమలలో వాడుతారు[31].

మిశ్రమ పదార్థాలు[మార్చు]

టంగ్‌స్టన్ కు ఉన్న సాంద్రత, గట్టిదనం వలన దీనిని భార లోహ మిశ్రమాలలో వాడుతారు. హై స్పీడ్ స్టీలు తయారీలో 18 శాతం టంగ్‌స్టన్ వాడుతారు.[32] దీనికి అధిక ద్రవీభవన స్థానం ఉన్నందున రాకెట్ నాజిల్స్ తయారీలో ఉపయోగిస్తారు[33]. ఈ లోహాన్ని ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమలలో, రేడియేషన్ షీల్డింగ్ కు వాడుతారు. [34]


Quenched (martensitic) tungsten steel (approx. 5.5% to 7.0% W with 0.5% to 0.7% C) was used for making hard permanent magnets, due to its high remanence and coercivity, as noted by John Hopkinson (1849–1898) as early as 1886. The magnetic properties of a metal or an alloy are very sensitive to microstructure. For example, while the element tungsten is not ferromagnetic (but iron is), when present in steel in these proportions, it stabilizes the martensite phase, which has an enhanced ferromagnetism, as compared to the ferrite (iron) phase, due to its greater resistance to magnetic domain wall motion.

Tungsten's heat resistance makes it useful in arc welding applications when combined with another highly-conductive metal such as silver or copper. The silver or copper provides the necessary conductivity and the tungsten allows the welding rod to withstand the high temperatures of the arc welding environment.

Armaments[మార్చు]

Tungsten, usually alloyed with nickel and iron or cobalt to form heavy alloys, is used in kinetic energy penetrators as an alternative to depleted uranium, in applications where uranium's radioactivity is problematic even in depleted form, or where uranium's additional pyrophoric properties are not desired (for example, in ordinary small arms bullets designed to penetrate body armor). Similarly, tungsten alloys have also been used in cannon shells, grenades and missiles, to create supersonic shrapnel. Germany used tungsten during World War II to produce shells for anti-tank gun designs using the Gerlich squeeze bore principle to achieve very high muzzle velocity and enhanced armor penetration from comparatively small caliber and light weight field artillery. The weapons were highly effective but a shortage of tungsten used in the shell core limited that effectiveness.

Tungsten has also been used in Dense Inert Metal Explosives, which use it as dense powder to reduce collateral damage while increasing the lethality of explosives within a small radius.[35]

Chemical applications[మార్చు]

Tungsten(IV) sulfide is a high temperature lubricant and is a component of catalysts for hydrodesulfurization.[36] MoS2 is more commonly used for such applications.[37]

Tungsten oxides are used in ceramic glazes and calcium/magnesium tungstates are used widely in fluorescent lighting. Crystal tungstates are used as scintillation detectors in nuclear physics and nuclear medicine. Other salts that contain tungsten are used in the chemical and tanning industries.[38] Tungsten oxide (WO3) is incorporated into selective catalytic reduction (SCR) catalysts found in coal-fired power plants. These catalysts convert nitrogen oxides (NOx) to nitrogen (N2) and water (H2O) using ammonia (NH3). The tungsten oxide helps with the physical strength of the catalyst and extends catalyst life.[39]

Niche uses[మార్చు]

Applications requiring its high density include weights, counterweights, ballast keels for yachts, tail ballast for commercial aircraft, rotor weights for civil and military helicopters, and as ballast in race cars for NASCAR and Formula One.[40] Depleted uranium is also used for these purposes, due to similarly high density. Seventy-five-kg blocks of tungsten were used as "cruise balance mass devices" on the entry vehicle portion of the 2012 Mars Science Laboratory spacecraft. It is an ideal material to use as a dolly for riveting, where the mass necessary for good results can be achieved in a compact bar. High-density alloys of tungsten with nickel, copper or iron are used in high-quality darts[41] (to allow for a smaller diameter and thus tighter groupings) or for fishing lures (tungsten beads allow the fly to sink rapidly). Tungsten has seen use recently in nozzles for 3D printing; the high wear resistance and thermal conductivity of tungsten carbide improves the printing of abrasive filaments.[42] Some cello C strings are wound with tungsten. The extra density gives this string more projection and often cellists will buy just this string and use it with three strings from a different set.[43]మూస:Unreliable source? Tungsten is used as an absorber on the electron telescope on the Cosmic Ray System of the two Voyager spacecraft.[44]

Sodium tungstate is used in Folin-Ciocalteu's reagent, a mixture of different chemicals used in the "Lowry Assay" for protein content analysis.

Gold substitution[మార్చు]

Its density, similar to that of gold, allows tungsten to be used in jewelry as an alternative to gold or platinum.[45][46] Metallic tungsten is hypoallergenic, and is harder than gold alloys (though not as hard as tungsten carbide), making it useful for rings that will resist scratching, especially in designs with a brushed finish.

Because the density is so similar to that of gold (tungsten is only 0.36% less dense), and its price of the order of one-thousandth, tungsten can also be used in counterfeiting of gold bars, such as by plating a tungsten bar with gold,[47][48][49] which has been observed since the 1980s,[50] or taking an existing gold bar, drilling holes, and replacing the removed gold with tungsten rods.[51] The densities are not exactly the same, and other properties of gold and tungsten differ, but gold-plated tungsten will pass superficial tests.[47]

Gold-plated tungsten is available commercially from China (the main source of tungsten), both in jewelry and as bars.[52]

Electronics[మార్చు]

Because it retains its strength at high temperatures and has a high melting point, elemental tungsten is used in many high-temperature applications,[53] such as Incandescent light bulb, cathode-ray tube, and vacuum tube filaments, heating elements, and rocket engine nozzles.[45] Its high melting point also makes tungsten suitable for aerospace and high-temperature uses such as electrical, heating, and welding applications, notably in the gas tungsten arc welding process (also called tungsten inert gas (TIG) welding).

Tungsten electrode used in a gas tungsten arc welding torch

Because of its conductive properties and relative chemical inertness, tungsten is also used in electrodes, and in the emitter tips in electron-beam instruments that use field emission guns, such as electron microscopes. In electronics, tungsten is used as an interconnect material in integrated circuits, between the silicon dioxide dielectric material and the transistors. It is used in metallic films, which replace the wiring used in conventional electronics with a coat of tungsten (or molybdenum) on silicon.[54]

The electronic structure of tungsten makes it one of the main sources for X-ray targets,[55][56] and also for shielding from high-energy radiations (such as in the radiopharmaceutical industry for shielding radioactive samples of FDG). It is also used in gamma imaging as a material from which coded apertures are made, due to its excellent shielding properties. Tungsten powder is used as a filler material in plastic composites, which are used as a nontoxic substitute for lead in bullets, shot, and radiation shields. Since this element's thermal expansion is similar to borosilicate glass, it is used for making glass-to-metal seals.[38] In addition to its high melting point, when tungsten is doped with potassium, it leads to an increased shape stability (compared to non-doped tungsten). This ensures that the filament does not sag, and no undesired changes occur.[57]

Nanowires[మార్చు]

Through top-down nanofabrication processes, tungsten nanowires have been fabricated and studied since 2002.[58] Due to a particularly high surface to volume ratio, the formation of a surface oxide layer and the single crystal nature of such material, the mechanical properties differ fundamentally from those of bulk tungsten.[59] Such tungsten nanowires have potential applications in nanoelectronics and importantly as pH probes and gas sensors.[60] In similarity to silicon nanowires, tungsten nanowires are frequently produced from a bulk tungsten precursor followed by a thermal oxidation step to control morphology in terms of length and aspect ratio.[61] Using the Deal–Grove model it is possible to predict the oxidation kinetics of nanowires fabricated through such thermal oxidation processing.[62]

మూలాలు[మార్చు]

  1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. "Why does Tungsten not 'Kick' up an electron from the s sublevel ?". http://www.madsci.org/posts/archives/2000-02/951518136.Ch.r.html. Retrieved 2008-06-15. 
  3. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  4. wolfram on Merriam-Webster.
  5. wolfram on Oxford Dictionaries.
  6. Zhang Y; Evans JRG and Zhang S (2011). "Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks". J. Chem. Eng. Data. 56 (2): 328–337. doi:10.1021/je1011086.
  7. Daintith, John (2005). Facts on File Dictionary of Chemistry (4th సంపాదకులు.). New York: Checkmark Books. ISBN 978-0-8160-5649-1.
  8. Lassner, Erik; Schubert, Wolf-Dieter (1999). "low temperature brittleness". Tungsten: properties, chemistry, technology of the element, alloys, and chemical compounds. Springer. pp. 20–21. ISBN 978-0-306-45053-2.
  9. Gludovatz, B.; Wurster, S.; Weingärtner, T.; Hoffmann, A.; Pippan, R. (2011). "Influence of impurities on the fracture behavior of tungsten". Philosophical Magazine (Submitted manuscript). 91 (22): 3006–3020. Bibcode:2011PMag...91.3006G. doi:10.1080/14786435.2011.558861.
  10. 10.0 10.1 Stwertka, Albert (2002). A Guide to the elements (2nd సంపాదకులు.). New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-515026-1.
  11. Koribanics, N. M.; Tuorto, S. J.; Lopez-Chiaffarelli, N.; McGuinness, L. R.; Häggblom, M. M.; Williams, K. H.; Long, P. E.; Kerkhof, L. J. (2015). "Spatial Distribution of an Uranium-Respiring Betaproteobacterium at the Rifle, CO Field Research Site". PLoS ONE. 10 (4): e0123378. doi:10.1371/journal.pone.0123378. PMC 4395306. PMID 25874721.
  12. McMaster, J. & Enemark, John H. (1998). "The active sites of molybdenum- and tungsten-containing enzymes". Current Opinion in Chemical Biology. 2 (2): 201–207. doi:10.1016/S1367-5931(98)80061-6. PMID 9667924.
  13. Hille, Russ (2002). "Molybdenum and tungsten in biology". Trends in Biochemical Sciences. 27 (7): 360–367. doi:10.1016/S0968-0004(02)02107-2. PMID 12114025.
  14. Hammond, C. R. (2004). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics (81st సంపాదకులు.). CRC press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
  15. Lassner, Erik; Schubert, Wolf-Dieter (1999). Tungsten: properties, chemistry, technology of the element, alloys, and chemical compounds. Springer. p. 9. ISBN 978-0-306-45053-2.
  16. 16.0 16.1 Daintith, John (2005). Facts on File Dictionary of Chemistry (4th సంపాదకులు.). New York: Checkmark Books. ISBN 978-0-8160-5649-1.
  17. Bean, Heather (October 19, 1998). Material Properties and Analysis Techniques for Tungsten Thin Films. frii.com
  18. Danevich, F. A.; et al. (2003). "α activity of natural tungsten isotopes". Phys. Rev. C. 67 (1): 014310. arXiv:nucl-ex/0211013. Bibcode:2003PhRvC..67a4310D. doi:10.1103/PhysRevC.67.014310.
  19. Cozzini, C.; et al. (2004). "Detection of the natural α decay of tungsten". Phys. Rev. C. 70 (6): 064606. arXiv:nucl-ex/0408006. Bibcode:2004PhRvC..70f4606C. doi:10.1103/PhysRevC.70.064606.
  20. 20.0 20.1 20.2 Error on call to మూస:cite web: Parameters url and title must be specifiedSonzogni, Alejandro.
  21. 21.0 21.1 Emsley, John E. (1991). The elements (2nd సంపాదకులు.). New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-855569-8.
  22. Morse, P. M.; Shelby, Q. D.; Kim, D. Y.; Girolami, G. S. (2008). "Ethylene Complexes of the Early Transition Metals: Crystal Structures of [HfEt4(C2H4)2−] and the Negative-Oxidation-State Species [TaHEt(C2H4)33−] and [WH(C2H4)43−]". Organometallics. 27 (5): 984–993. doi:10.1021/om701189e.
  23. Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Mangan". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (German లో) (91–100 సంపాదకులు.). Walter de Gruyter. pp. 1110–1117. ISBN 978-3-11-007511-3.CS1 maint: unrecognized language (link)
  24. Tungsten. Mineral Commodity Summaries. USGS (2017)
  25. Shedd, Kim B. (December 2018) Tungsten. 2016 Minerals Yearbook. USGS
  26. "Work starts on £130m Devon tungsten mine"Error in webarchive template: Check |url= value. Empty.. BBC News, 9 June 2014
  27. "How Hemerdon mine lost £100m in just three years". Plymouth Herald. 12 October 2018. Retrieved 24 January 2019. Cite news requires |newspaper= (help)
  28. Saunders, Nigel (2004). Tungsten and the Elements of Groups 3 to 7 (The Periodic Table). Chicago, Illinois: Heinemann Library. ISBN 978-1-4034-3518-7.
  29. Schey, John A. (1987). Introduction to Manufacturing Processes (2nd సంపాదకులు.). McGraw-Hill, Inc.
  30. Erik Lassner, Wolf-Dieter Schubert, Eberhard Lüderitz, Hans Uwe Wolf, "Tungsten, Tungsten Alloys, and Tungsten Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a27_229.
  31. ఉదహరింపు పొరపాటు: సరైన <ref> కాదు; daintith3 అనే పేరుగల ref లకు పాఠ్యమేమీ ఇవ్వలేదు
  32. "Tungsten Applications – Steel". Azom. 2000–2008. మూలం నుండి 2008-08-15 న ఆర్కైవు చేసారు. Retrieved 2008-06-18. Cite web requires |website= (help)
  33. Ramakrishnan, P. (2007). "Powder metallurgy for Aerospace Applications". Powder metallurgy: processing for automotive, electrical/electronic and engineering industry. New Age International. p. 38. ISBN 978-81-224-2030-2.
  34. Tungsten Applications. wolfmet.com
  35. Dense Inert Metal Explosive (DIME). Defense-update.com. Retrieved on 2011-08-07.
  36. Delmon, Bernard & Froment, Gilbert F. (1999). Hydrotreatment and hydrocracking of oil fractions: proceedings of the 2nd international symposium, 7th European workshop, Antwerpen, Belgium, November 14–17, 1999. Elsevier. pp. 351–. ISBN 978-0-444-50214-8. Retrieved 18 December 2011.
  37. Mang, Theo & Dresel, Wilfried (2007). Lubricants and Lubrication. John Wiley & Sons. pp. 695–. ISBN 978-3-527-61033-4.
  38. 38.0 38.1 ఉదహరింపు పొరపాటు: సరైన <ref> కాదు; desu2 అనే పేరుగల ref లకు పాఠ్యమేమీ ఇవ్వలేదు
  39. Spivey, James J. (2002). Catalysis. Royal Society of Chemistry. pp. 239–. ISBN 978-0-85404-224-1. Retrieved 18 December 2011.
  40. "F1 Technique: The secrets of ballast in a Formula 1 car". Auto123.com. 2013-12-25. Retrieved 2019-02-03.
  41. Turrell, Kerry (2004). Tungsten. Marshall Cavendish. p. 24. ISBN 978-0-7614-1548-0.
  42. Duchaine, Simon (2018-03-09). "The Tungsten Carbide Nozzle Offers a Balance Between Wear Resistance and High Performance". 3dprint.com. Retrieved 2018-10-23.
  43. "Why Spirocore Tungsten C String". cello-strings.com. మూలం నుండి 2016-05-10 న ఆర్కైవు చేసారు. Cite web requires |website= (help)
  44. "CRS Instruments". NASA. మూలం నుండి 2017-02-01 న ఆర్కైవు చేసారు. Cite web requires |website= (help)
  45. 45.0 45.1 ఉదహరింపు పొరపాటు: సరైన <ref> కాదు; albert2 అనే పేరుగల ref లకు పాఠ్యమేమీ ఇవ్వలేదు
  46. Hesse, Rayner W. (2007). "tungsten". Jewelrymaking through history: an encyclopedia. Westport, Conn.: Greenwood Press. pp. 190–192. ISBN 978-0-313-33507-5.
  47. 47.0 47.1 Gray, Theo (March 14, 2008). "How to Make Convincing Fake-Gold Bars". Popular Science. మూలం నుండి December 29, 2014 న ఆర్కైవు చేసారు. Retrieved 2008-06-18.
  48. "Zinc Dimes, Tungsten Gold & Lost Respect Archived 2011-10-08 at the Wayback Machine.", Jim Willie, Nov 18 2009
  49. "Largest Private Refinery Discovers Gold-Plated Tungsten Bar – Coin Update". news.coinupdate.com.
  50. Reuters (1983-12-22). "Austrians Seize False Gold Tied to London Bullion Theft". The New York Times. మూలం నుండి 2012-03-27 న ఆర్కైవు చేసారు. Retrieved 2012-03-25.
  51. Tungsten filled Gold bars Archived 2012-03-26 at the Wayback Machine., ABC Bullion, Thursday, March 22, 2012
  52. Tungsten Alloy for Gold Substitution Archived 2012-03-22 at the Wayback Machine., China Tungsten
  53. DeGarmo, E. Paul (1979). Materials and Processes in Manufacturing (5th సంపాదకులు.). New York: MacMillan Publishing.
  54. Schey, John A. (1987). Introduction to Manufacturing Processes (2nd సంపాదకులు.). McGraw-Hill, Inc.
  55. Curry, Thomas S.; Dowdey, James E.; Murry, Robert C.; Christensen, Edward E. (1990-08-01). Christensen's physics of diagnostic radiology. pp. 29–35. ISBN 978-0-8121-1310-5. మూలం నుండి 2017-11-11 న ఆర్కైవు చేసారు.
  56. Hasz, Wayne Charles et al. (August 6, 2002) "X-ray target" U.S. Patent 64,28,904
  57. "Non-Sag Doped Tungsten – Union City Filament". Union City Filament. Retrieved 2017-04-28.
  58. Li Yadong. "From Surfactant–Inorganic Mesostructures to Tungsten Nanowires". Cite journal requires |journal= (help)
  59. Volker Cimalla (2008). "Nanomechanics of single crystalline tungsten nanowires". Journal of Nanomaterials. 2008: 1–9. doi:10.1155/2008/638947.
  60. CNR Rao (2006). "High-sensitivity hydrocarbon sensors based on tungsten oxide nanowires". Journal of Materials Chemistry.
  61. Liu, M.; Peng, J.; et al. (2016). "Two-dimensional modeling of the self-limiting oxidation in silicon and tungsten nanowires". Theoretical and Applied Mechanics Letters. 6 (5): 195–199. doi:10.1016/j.taml.2016.08.002.
  62. JTL Thong (2010). "Thermal oxidation of polycrystalline tungsten nanowire" (PDF). Journal of Applied Physics. 108 (9): 094312–094312–6. Bibcode:2010JAP...108i4312Y. doi:10.1063/1.3504248. మూలం నుండి 2017-03-15 న ఆర్కైవు చేసారు (PDF).

బాహ్య లింకులు[మార్చు]