Physikalische und chemische Eigenschaften von Wolfram – Schlüssel-Einblicke für die Industrie

Physikalische & Chemische Eigenschaften von Wolfram

Wolfram ist ein strategisches Material, geschätzt für seine herausragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften. Seine Legierungen dienen als kritische Komponenten in panzerbrechenden Munitionen, Satelliten-Gyros, Raketendüsen und Kernreaktor-Abschirmungen. In diesem Artikel untersuchen wir Wolframs wesentliche physikalische und chemische Merkmale.

Eigenschaften von Wolfram

1. Physikalische Eigenschaften

Wolfram (W) ist ein seltenes, silberweißes Metall in Gruppe VIB des Periodensystems. Es teilt ein stahlähnliches Aussehen, weist aber einen außergewöhnlich hohen Schmelzpunkt von 3.410 °C und einen Siedepunkt von 5.927 °C auf. Seine Ordnungszahl ist 74, relatives Atomgewicht 183,85, Atomvolumen 9,53 cm³/mol. Mit einer Dichte von 19,35 g/cm³ – 2,5-mal so hoch wie Stahl und vergleichbar mit Gold – bietet Wolfram bemerkenswerte Massendichte. Das Metall zeigt gute elektrische Leitfähigkeit und einen Elastizitätsmodul von 35.000–38.000 MPa für Drahtformen.

W besitzt zwei Kristallstrukturen: α (raumzentriert kubisch) mit Gitterkonstante a = 3,16524 nm, und β, stabil nur bei Gegenwart von Sauerstoff unter 630 °C, mit a = 5,046 nm. Über 630 °C wandelt β irreversibel in α um.

2. Chemische Eigenschaften

Wolfram ist bei Raumtemperatur chemisch inert, widersteht Reaktion mit Luft und Wasser. Es bleibt unbeeinflusst von Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Flusssäure und Königswasser, solange es nicht erhitzt wird. Zwischen 80 °C und 100 °C kann nur Flusssäure Wolfram ätzen; andere Säuren üben minimalen Einfluss aus.

Im geschmolzenen Zustand oxidieren Alkalien Wolfram zu Wolframat, besonders wenn Oxidationsmittel wie NaNO₃, NaNO₂, KClO₃ oder PbO₂ vorhanden sind. Wolfram reagiert bei erhöhten Temperaturen mit Sauerstoff, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel und bildet Verbindungen wie Wolframkarbid – ein hartes, verschleißfestes Material – während es sich nicht mit Wasserstoff verbindet.

Wolframkarbid

Wolfram beherbergt 27 synthetische Radioisotope. Das stabilste, ¹⁸¹W, hat eine Halbwertszeit von 121,2 Tagen; ¹⁸⁵W und ¹⁸⁸W haben Halbwertszeiten von 75,1 bzw. 69,4 Tagen, während ¹⁷⁸W 21,6 Tage dauert. Die verbleibenden Isotope zerfallen in unter 24 Stunden, viele innerhalb von 8 Minuten.

Fazit

Vielen Dank fürs Lesen. Wir hoffen, dieser Überblick verbessert Ihr Verständnis von Wolframs physikalischen und chemischen Eigenschaften. Für tiefere Einblicke in Wolfram und andere refractory Metalle besuchen Sie Advanced Refractory Metals (ARM).

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