W/Wolfraam
chemisch-element
Exact wat je zoekt

74

W/Wolfraam

Wolfraam heeft het hoogste smeltpunt van alle elementen. Het wordt daarom veel toegepast onder zware thermische belasting, bijvoorbeeld in laselektrodes en gloeidraden. In het Engelse taalgebied heet dit element tungsten.

Symbool

W

Protonen/elektronen

74

Groep

6

Isotopen

180W, 182W, 183W, 184W, 186W

Periode

6

Elektronenconfiguratie

[Xe] 6s2 4f14 5d4

Blok

d

Elektronencofiguratie Bohr

2,8,18,32,12,2

Bij kamertemperatuur

vast

Elektronegativiteit

1,4 (Pauling)

Dichtheid

19300 kg m-3

Atoomstraal

137 . 10-12 m

Smeltpunt

3414 oC (3687 K)

Relatieve atoommassa

183.85

Kookpunt

5555 oC (5828 K)

Soortelijke warmte

135 J kg-1K-1

Warmtegeleidingscoëfficiënt

173 W m-1K-1

Selecteer

Toepassingen
Naam & ontdekking
Voorkomen
Bereiding
Beeld en audio
Toepassingen

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

Laselektrode

Een veelgebruikte manier van lassen staat bekend als TIG-lassen, met TIG als afkorting voor Tungsten-Inert-Gas. Dat is elektrisch lassen met een wolfraam laselektrode, waarbij een constante stroom inert gas (meestal argon) het lasproces vrijwaart van verstorende stoffen zoals zuurstof en stikstof. Dit proces wordt vooral gebruikt voor aluminium en roestvrij staal, maar is ook te gebruiken voor titaan, magnesium. koper en vrijwel alle andere metalen (met uitzondering van zink). Het grote voordeel van de wolfraam elektrode is de enorm goede temperatuurbestendigheid.

Pantser, granaat, kogel

Toegevoegd aan staal (ca. 7 – 22 %) zorgt wolfraam voor een flinke verbetering van de hardheid en hittebe­s­tendigheid. Ook als de legering gloeiend heet is, blijft de hardheid behouden, terwijl gewoon staal al boven 200 ºC zacht en slap wordt. De legering is geschikt voor pantserstaal, kogels en grana­ten.

Gloeidraad lamp

Omdat wolfraam het hoogste smeltpunt heeft van alle metalen is het uiterma­te geschikt als gloeidraad, onder andere in (halogeen) gloeilam­pen. Dat geldt ook voor legeringen met wolfraam. Een tweede voordeel van wolfraam is dat het vrijwel dezelfde uitzettingscoëfficiënt heeft als (boorsilicaat)glas.

Een wolfraamdraad van 100 µm doorsnede, opgerold in een dubbele spiraal, in een lamp gevuld met argon of krypton geeft een intens wit licht bij 2.800 – 3.000 ºC. De lamp heeft een levensduur van ongeveer duizend uur. Wordt een halogeen toegevoegd (zie 53 – Jood), dan is de lichtopbrengst nog groter en bedraagt de levensduur zo’n vijfduizend uur.

Straalpijp raket

Bijzonder hittebestendige legeringen van wolfraam met tantaal, hafnium, niobium en/of zirkonium worden gebruikt voor de straalpijpen van raketten en straalmotoren, en voor ionenmotoren.

Snij-, boorgereedschap

Wolfraamcarbide (WC en W2C) is een geschikt materiaal voor snij- en boorgereedschap dat gebruikt wordt bij zeer hoge belasting of met zeer hoge snelheden. Denk bijvoorbeeld aan de boren van tandartsen. Deze stof wordt onder andere onder de naam Widia op de markt gebracht. De naam is afkomstig van het Duitse ‘Wie Diamant’: net als diamant. Ook legeringen van wolfraam met tan­taal, nikkel en/of molyb­deen zijn in snij-, boor-, slijp- en andere gereedschappen te vinden.

Geneeskunde,  bestraling bloedvaten

Bij ongeveer een derde van de patiënten die een dotterbehandeling heeft ondergaan, treedt na enige tijd opnieuw een vernauwing op (restonosis). Om dit tegen te gaan wordt het bloedvat bestraald met bètastralen. Dit gebeurt men een katheter met daarop een 4 cm lange en ca. 0,5 mm dikke spiraal met 188W / 188Re isotopen (bètastralers).

Meer toepassingen

Als element en in legeringen

  • Contactpunten in motoren
  • Detector in de gaschromatograaf
  • Elektrische contacten en schakelingen
  • Hitteschild bij ruimtevaartuigen (met V en/of Mo)
  • Kernreactortechnologie, o.a. containers voor splijtstof voor kernreactoren
  • Matrijzen, walsen
  • Metaal met grote treksterkte bij temperaturen boven de 1.650°C
  • Ovens
  • Röntgenapparatuur, röntgenplaatjes (W,Re)

In verbindingen

Elektrodemateriaal in brandstofcellenWC
HalogeenlampenWI6
Katalysator in de petrochemieWS2, WO3, W18O49, W20O58
Katalytische verwijdering van NOx uit rookgas (denox)WO3
Ontzwaveling in de petrochemieAmmoniummetawolframaat
PigmentenWolframaten (NaxWO3; voor x=1 geel, voor x = 0,6 rood en voor x = 0,3 blauw.)
RöntgenfluorescentiestofWolfraamzuur
Smeer- en slijpmiddel voor boorinstallatiesWC
ZonnecellenWO3

Naam

De naam wolfram is afgeleid van Wolf Rahm, het Duitse woord voor wolfsschuim. De Saksische wetenschapper Georg Paver (of Bauer), beter bekend onder zijn wetenschappelijke naam Georgius Agricola (foto) duidde daar het schuim mee aan dat bij de bereiding van het metaal tin funest was voor de opbrengst. Het ’tinverslindende’ schuim bleek het gevolg te zijn van de aanwezigheid van wolfraammineralen. Agricola gebruikte overigens de Latijnse term spuma lupi. Hij verwierf grote internationale bekendheid met zijn in 1556 gepubliceerde metaalkundige ‘standaardwerk’ De re metallica.

De naam zou ook (zijdelings) be­trek­king kunnen hebben op Peter Woulfe, de Ierse chemicus/mineraloog die in 1779 als eerste veronderstelde dat het mineraal dat we nu kennen als wolframiet een tot dan toe onbekend, nieuw element zou bevatten.

De in het Engelse en Franse taalgebied gehanteerde naam, tungsten respectievelijk tungstène, is afgeleid van het Zweedse tung sten voor zware steen. De Zweedse mineraloog/chemicus Axel Fredrik Cronstedt duidde daarmee het wolfraamhoudende mineraal aan dat tegenwoordig scheeliet heet. Dat heeft inderdaad een hoge dichtheid.

Ontdekking

De Spaanse chemici José and Fausto Elhuyar (foto) gelden als de ontdekkers van wolfraam. Ze wisten het element in 1783 te isoleren uit het oxide, via reductie met koolstof. Overigens had de Duits/Zweedse chemicus Carl Wilhelm Scheele dat oxide twee jaar eerder al verkregen uit het tungsten mineraal. Bovendien had hij met zijn Zweedse collega Torbern Bergman beschreven dat er een nieuw element uit te winnen zou zijn. Maar de Spaanse broers gingen dus met die eer strijken.

Voorkomen

Wolfraam is nummer 57 op de lijst van meest voorkomende elementen. Het aandeel in de aardkorst bedraagt 1,25.10-4 % op basis van gewicht.

De belangrijkste wolfraam houdende mineralen zijn

AnthoïnietWAl(O,OH)3
Ferberiet (foto)FeWO4
HübnerietMnWO4
Raspiet of stolzietPbWO4
RusselietBi2WO6
Sanmartiniet(Zn,Fe+2)WO4
ScheelietCaWO4
TungstenietWS2
Tungstiet of wolfraamokerWO3.H2O
Wolframiet(Fe+2 ,Mn+2)WO4

Winning

De belangrijkste wingebieden­ liggen in China, Canada, de Verenigde Staten van Ameri­ka, Rusland, Kazakstan, Australië, Korea, Oeganda, Burma, Thailand, Groot-Brittannië, Bolivia, Peru en Portugal. Ook elders in Europa zijn nog (kleine) reserves: Frankrijk, Oostenrijk, Slovenië, Spanje, Tsjechië. De EU heeft met de Critical Raw Materials Act in 2022 het element wolfraam op de lijst van schaarse en strategische grondstoffen gezet.

Bereiding

Vroeger

De Spaanse chemiebroers Elhuyar reduceer­den in 1783 wolframiet met koolstof en verkregen zo het allereerste wolfraam.

Tegenwoordig

Wolfraam houdende ertsen worden (na de nodige voorbewerkingen) gesmolten met natrium- of kali­umhydroxide, waarbij natriumwolframaat ontstaat. Dit wordt omgezet in ammoni­umwolframaat, dat bij verhitting tot wolfraamoxide (WO3) leidt. Reductie met waterstof of koolstof levert vervolgens het – poedervor­mige – me­taal. Door persen/sinteren in een waterstofatmosfeer en walsen verkrijgt men het metaal in draad- of plaatvorm.

Bekijk foto’s en filmpjes
filmpje icoon Wolfraam - Periodic Videos
Filmpje
Wolfraam - Periodic Videos
Bekijk het filmpje
afbeelding icoon Elektronenschillen wolfraam
Afbeelding
Elektronenschillen wolfraam
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Wolfraam vast
Afbeelding
Wolfraam vast
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Wolfraam
Afbeelding
Wolfraam
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Wolfraam staaf
Afbeelding
Wolfraam staaf
Bekijk de afbeelding
Beluister podcasts (Engels)
podcast icoon Wolfraam - Royal Society of Chemistry
Podcast
Wolfraam - Royal Society of Chemistry
Luister de podcast

Scheikunde studeren

Wat vinden zij van de studies en het werk?

studieorientatie icoon Je bent wel met serieus werk bezig Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je bent wel met serieus werk bezig
Docenten en studenten vertellen over de hbo-studie Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Inge studeert nu verder aan de TU Eindhoven Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Techniek & Ontwerp
Studie
Inge studeert nu verder aan de TU Eindhoven
Daarvoor rondde ze met succes de hbo-opleiding Applied Science af.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Jij en chemie? Dat geloof ik niet Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Jij en chemie? Dat geloof ik niet
Elisa is nu vierdejaarsstudent Chemie in Amsterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Positief bijdragen aan het leven van mensen
Hbo | Chemie
Studie
Positief bijdragen aan het leven van mensen
Anna, David en Joeri kijken terug op hun studietijd.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Scheikunde ontdek je pas tijdens het studeren Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Chemie
Studie
Scheikunde ontdek je pas tijdens het studeren
De studie scheikunde iets voor jou?
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Hbo | Chemie
Studie
Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Lees waarom Femke koos voor het hbo na het vwo.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Ik leer ook van dingen naast mijn studie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik leer ook van dingen naast mijn studie
Nick studeert Chemie en heeft een top tijd.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Medicijnen maken van rotte appels Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Medicijnen maken van rotte appels
Uniek project van studenten Chemische Technologie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Tom loopt stage bij Teijin Aramid Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Stage
Tom loopt stage bij Teijin Aramid
Tom is student Chemische Technologie en laat zijn stagewerkplek zien.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent bij deze studie geen nummer!
Hbo | Chemie
Studie
Je bent bij deze studie geen nummer!
Lees hoe Marjolein Chemische Technologie vindt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Goed persoonlijk contact met docenten Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Goed persoonlijk contact met docenten
Matthew koos na het mbo voor de opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Werken aan nieuwe technieken voor windenergie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Werken aan nieuwe technieken voor windenergie
Vierdejaars student Mart vindt zijn hbo-opleiding top!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
Hbo | Chemie
Studie
Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
De wereld van chemie is groter dan je denkt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Chemie is alles op kleine schaal Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is alles op kleine schaal
Adinda neemt je mee naar de hbo-opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je hoeft geen nerd of slimbo te zijn Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je hoeft geen nerd of slimbo te zijn
Proef de sfeer bij de opleiding Chemie in Rotterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde
Student Sanne vertelt over de studie Chemie aan de HAN.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Wij studeren Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Wij studeren Chemische Technologie
Valerie en Roel geven je een rondleiding bij hun opleiding.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Hbo | Chemie
Studie
Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Volgens Hylke doorgrond je met de juiste formules elk proces.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Bo koos voor Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Bo koos voor Chemische Technologie
Bo is enthousiast over haar hbo-opleiding. Bekijk de filmpjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Vicky vond de bètavakken leuk Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Vicky vond de bètavakken leuk
Bij Chemische Technologie zit ze nu op haar plek.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is meer dan alleen maar deeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is meer dan alleen maar deeltjes
Ontdek de studie Chemische Technologie samen met Miriam!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemische Technologie studeren in Groningen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemische Technologie studeren in Groningen
Wenke en Jeroen laten je zien wat de opleiding inhoudt.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Risheet doet twee hbo-opleidingen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Risheet doet twee hbo-opleidingen
Hij vertelt hoe hij de hbo-opleidingen BML en Chemie combineert.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Foute keuzes bestaan niet
Hbo | Chemie
Studie
Foute keuzes bestaan niet
Judesha vertelt over haar studiekeuze proces.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Het mooie aan deze studie zijn de grote labs Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Het mooie aan deze studie zijn de grote labs
Studenten laten je alle ins and outs zien van hbo Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Praktijklessen vind ik leuk om te doen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Praktijklessen vind ik leuk om te doen
Nighel studeert Chemie, bekijk zijn filmpje!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon In het eerste jaar deed ik een project over bier Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
In het eerste jaar deed ik een project over bier
Livai was nog maar 16 jaar toen hij begon met Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon We hebben hier een geweldig lab Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
We hebben hier een geweldig lab
Sanne, Justus en Boyd vertellen waarom zij kozen voor Utrecht.
Bekijk het filmpje