tungstèno
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Chimica: generalità
sm. [sec. XIX; dallo svedese tungsten, da tung, pesante, e sten, pietra]. Elemento chimico di simbolo W, peso atomico 183,84 e numero atomico 74, detto anche wolframio. Il tungsteno è molto scarso in natura; la sua estrazione risulta tuttavia facilitata dal fatto che i suoi minerali (soprattutto scheelite, wolframite, stolzite, tungstite) si rinvengono in genere concentrati.
Chimica: caratteristiche
Il tungsteno metallico, puro e compatto, è lucente e durissimo; ha un peso specifico elevato, di 19,1, e fonde a 3410 ºC. Non si ossida all'aria fino al calor rosso ed è inoltre molto resistente a tutti gli agenti chimici, compresi l'acido cloridrico e l'acido solforico anche concentrati e a caldo. Il tungsteno e i suoi composti sembrano praticamente innocui per l'organismo umano: a differenza del molibdeno, per molti altri aspetti simile al tungsteno, non sembra però indispensabile, neppure in tracce, agli organismi viventi. Industrialmente lo si prepara per riduzione dei minerali preliminarmente arricchiti: si ottiene dapprima l'anidride tungstica pura (WO3), la quale viene poi ridotta a polvere di tungsteno con idrogeno a 1200 ºC. Il trattamento di sinterizzazione delle polveri a 3000 ºC in idrogeno porta alla formazione di barrette, che vengono successivamente trafilate con filiere speciali di diamante per ottenere fili di diametro diverso fino alle dimensioni sottilissime del centesimo di millimetro. Riducendo l'anidride tungstica al forno elettrico con carbone in presenza di ferro si ottiene direttamente la lega madre ferrotungsteno con percentuale di tungsteno dall'80% ca., utilizzata per la fabbricazione di acciai speciali per utensili e di magneti permanenti. Per il suo altissimo punto di fusione e la buona conducibilità elettrica viene ampiamente utilizzato per filamenti di lampade e per resistenze di speciali forni elettrici. Le sue elevatissime caratteristiche meccaniche associate all'alto punto di fusione lo rendono idoneo all'impiego alle alte temperature, specialmente se in lega con altri metalli come nichel, cobalto, ferro ecc. Ottima è la sua resistenza alla corrosione in molti ambienti e specialmente in quelli acidi. Inoltre è usato per la fabbricazione del materiale metalloceramico denominato widia, utilizzato per le sue elevate caratteristiche di durezza, simile a quella del diamante, e di resistenza all'usura per la costruzione di taglienti per macchine utensili, per filiere ecc. In aggiunta a leghe di rame, alluminio e altri metalli, il tungsteno esalta le loro caratteristiche meccaniche.
Chimica: i composti del tungsteno
La chimica dei composti del tungsteno è molto complessa perché questo elemento esplica valenze diverse, da quella di due a quella di sei, e presenta inoltre una grande tendenza a formare complessi di tipo svariato. Nelle valenze inferiori presenta carattere metallico. Il principale composto del tungsteno è l'ossido WO3, che presenta carattere di anidride; gli acidi che da esso derivano sono instabili, mentre sono stabili i loro sali, i tungstati o wolframati, come per esempio quello di sodio, Na2WO4. Dall'ossido WO3 derivano inoltre numerosi eteropoliacidi, analoghi a quelli del molibdeno, come per esempio l'acido wolframofosforico ecc.
Metallurgia: produzione
A partire dagli anni Ottanta, la crisi del settore siderurgico, in cui il tungsteno trova largo impiego, e la riduzione strutturale del consumo d'acciaio hanno reso particolarmente instabile il mercato mondiale del tungsteno con conseguenti forti oscillazioni nella domanda e nell'offerta. In tale quadro la produzione mondiale di tungsteno è progressivamente ma sensibilmente scesa, passando dalle 31.800 t di metallo contenuto nel 1990 alle 24.500 nel 1992 e alle 20.400 nel 1994. Tale riduzione produttiva appare più sensibile nei Paesi a economia avanzata, in particolare negli USA, dove essa è ridotta a circa 100 t (1992) contro le 21.600 (1993) della Cina.