Tungsten (W) Nedir, Elementin Özellikleri ve Kullanım Alanları Nelerdir?

tungstenTungsten, sembolü “W” ve atom numarası 74 olan kimyasal elementtir. Bir geçiş metalidir, yüksek erime noktası, dayanıklılığı ve yoğunluğu ile bilinir.

“Tungsten” terimi, İsveçli mineralog ve kimyager Axel Fredrik Cronstedt tarafından önerilmiştir. Cronstedt, wolfram mineralini incelediği zaman, bu mineralin çok ağır olduğunu ve erimiş halde ağır bir kütle oluşturduğunu fark etmiştir. Bu ağır özellikler, terimin kökenini oluşturmuştur. İsveççe “tung” ağır ve “sten” taş anlamına gelir. Dolayısıyla, “tungsten” terimi, ağır taş veya ağır taş gibi anlamına gelir, bu terim elementin yüksek yoğunluğuna ve ağır özelliklerine atıfta bulunur.

Tungsten elementi, zaman içinde farklı bilim insanlarının çalışmalarıyla bir kaç aşamada keşfedilmiştir.

Tungsten Elementinin Keşfi

  1. Scheele’nin Çalışmaları (1761-1781): İsveçli bir kimyager ve eczacı olan Carl Wilhelm Scheele, 1761-1781 yılları arasında çalışmalar yapmış ve bir tungsten minerali keşfetmiştir. Scheele, bu minerali tungsten trioksit olarak tanımlamıştır.
  2. Wolfram Minerali (1783): İki İspanyol kimyager olan Juan José ve Fausto Elhuyar kardeşler, 1783 yılında tungstenin bir minerali olan wolframitten tungsten metalini izole etmeyi başardı. Wolframit, tungstenin önemli bir kaynağıdır.
  3. Element Olarak Tanımlanması (1783-1785): Elhuyar kardeşler, tungstenin özelliklerini inceleyerek ve çeşitli kimyasal reaksiyonlarla tungstenin özgül ağırlığını belirlemiş ve element olarak tanımlamışlardır. Bu çalışmalar, tungstenin kimyasal özelliklerinin anlaşılmasına büyük katkı sağladı.
  4. Isıtma ve Redüksiyon (19. Yüzyıl): Tungsten metalinin saf formda elde edilmesi için daha fazla çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalar 19. yüzyıl boyunca, farklı kimyagerler ve metalurji uzmanları tungsteni ısıtarak saf tungsten metalini elde etmeye çalışmışlardır.
  5. Endüstriyel Üretim (20. Yüzyıl): Tungstenin endüstriyel üretimi, 20. yüzyılın başlarında daha etkin yöntemlerle gerçekleştirilmiştir. Bu dönemde, tungstenin endüstriyel uygulamalarda kullanımı hızla artmış ve tungsten karbür gibi alaşımların ve bileşiklerin üretimi gelişmiştir.

Tungstenin keşfi ve geliştirilmesi, kimya ve metalurji alanındaki bilimsel ilerlemelerle birleşerek, bugün endüstriyel ve teknolojik uygulamalarda önemli bir rol oynayan değerli bir element haline gelmesini sağlamıştır.

Tungsten Elementinin Özellikleri

tungsten minerali
Tungsten Minerali
  1. Saf tungsten, parlak gri-beyaz renkte metalik bir görünüme sahiptir.
  2. Metalik bir elementtir ve genellikle sağlam, sert ve dayanıklıdır.
  3. Yoğunluğu yaklaşık olarak 19.25 gram/cm³’tür, bu da onu en yoğun elementlerden biri yapar.
  4. Erime noktası çok yüksektir ve yaklaşık olarak 3,422°C (6,192°F) derecedir. Bu özellik, tungsteni yüksek sıcaklık uygulamaları için mükemmel bir seçenek yapar.
  5. Kaynama noktası yaklaşık olarak 5,555°C (10,031°F) derecedir, bu da onu çok yüksek sıcaklıklarda bile sıvı halde tutar.
  6. Periyodik tabloda 6. grubun 6. periyodunda bulunur. Bu, tungstenin 6 valans elektronuna sahip olduğu anlamına gelir.
  7. Tungsten, diğer metallerle güçlü metal-metal bağları oluşturur ve genellikle kimyasal olarak kararlıdır.
  8. Oksijen ve halojenlerle reaksiyona girerek oksitler ve halojenürler oluşturabilir. Ancak, bu reaksiyonlar genellikle yüksek sıcaklıklarda gerçekleşir.
  9. Tungstenin yaygın oksidasyon durumları arasında +2, +4 ve +6 bulunur. En yaygın olanı tungstenin +6 oksidasyon durumudur.
  10. Tungsten, oksijenle temas ettiğinde yüzeyinde bir oksit tabakası oluşturur ve bu tabaka, metali daha fazla oksitlenmeye karşı korur. Bu nedenle, paslanmaya karşı oldukça dayanıklıdır.
  11. Elektronegatifliği orta düzeydedir ve genellikle 2.36 olarak kabul edilir (Pauling ölçeği).

Kullanım Alanları

Tungstenin bazı önemli kullanım alanları:

  1. Teller ve elemanlar, elektrik ampullerinde ve elektronik cihazlarda ısınma elemanları olarak kullanılır.
  2. Yüksek sıcaklık koşullarında dayanıklılığı nedeniyle çeşitli endüstriyel fırınlarda, ısıtma elemanlarında ve havacılık uygulamalarında kullanılır.
  3. Radyasyon tedavilerinde kullanılan radyasyon kalkanlarının yapımında kullanılır.
  4. Nükleer reaktörlerin yapısal bileşenlerinde kullanılır ve yüksek sıcaklık dayanımı nedeniyle nükleer enerji üretiminde önemlidir.

Yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve aşındırıcı ortamlarda stabilitesi ve dayanıklılığı nedeniyle endüstriyel ve bilimsel uygulamalarda değerli bir metaldir. Özellikle yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılan lamba filamentlerinde, kesici aletlerde, elektronik bileşenlerde ve savunma endüstrisinde önemli rol oynar.

Benzer Konular;

Dış bağlantılar;

Etiketli