Anorganische Chemie ist eine frei verfügbare Einführung in die anorganische Chemie. Details zum Buch finden Sie im Editorial....


Wolfram

Autor: H. Lohninger

Ordnungszahl 74
Symbol W
CAS-Nr. 7440-33-7
Atomgewicht 183.84 amu
Elektronenkonfiguration [Xe] 4f14 5d4 6s2
Schmelzpunkt 3422.0 °C
Siedepunkt 5555 °C
Dichte 19.255 g/cm3
Quellen: Enghag 2004 , Wieser 2011
Geschichte
Wolfram wurde erstmals 1783 von den Brüdern J.J. d'Elhuyar und F. d'Elhuyar als Metall hergestellt, nach dem es 1779 von P. Woulfe bereits im Mineral Wolframit vermutet und 2 Jahre später von K.W. Scheele als Wolframoxid isoliert wurde.
Vorkommen und Gewinnung
Wolfram kommt in Wolframit, (MnFe)WO4, Scheelit, CaWO4, Wolframocker, WO3H2O, und Stolzit, PbWO4, vor. Die wichtigsten Wolfram-Vorkommen finden sich in den USA, Russland, Portugal, Österreich und China (das über rund 30% der Weltreserven an Wolfram verfügt). Wolframerze haben typischerweise einen niedrigen Wolframgehalt (1%) und müssen durch Flotation angereichert werden. Canada verfügt über ca. 15% der Weltreserven, allerdings mit so niedrigem Gehalt, dass sich ein Abbau nur lohnt, wenn der Wolframpreis hoch ist.

Zwei ca. 1 cm dicke Wolfram-Stäbe mit aufgedampften Kristallen. Foto: Wikimedia Commons, User Alchemist-hp.
Die Darstellung von metallischem Wolfram erfolgt durch Reduktion des Wolframtrioxids, WO3, mit Wasserstoff bei 800 °C. Das Wolframtrioxid wird aus den Wolframerzen meist durch Rösten mit Soda und nachfolgendem Ansäuern gewonnen. Scheelit kann auch mit konzentrierter Salzsäure aufgeschlossen werden:

CaWO4 + 2 HCl CaCl2 + WO3H2O

Eigenschaften
Wolfram ist ein grau-weißes Metall, das nur in hochreinem Zustand gut bearbeitbar ist. Verunreinigtes Wolfram ist spröde und lässt sich schlecht bearbeiten. Wolfram hat von allen Metallen den höchsten Schmelzpunkt (von allen Elementen hat nur Kohlenstoff einen höheren Schmelzpunkt). Es weist außerdem eine gut thermische Leitfähigkeit bei gleichzeitig geringer spezifischer Wärme. Wolfram weist eine gute Korrosionsbeständigkeit auf und wird durch nichtoxidierende Mineralsäuren kaum angegriffen. Wolfram löst sich gut in einem Gemisch aus Salpetersäure und Flusssäure. Bei höheren Temperaturen oxidiert es an der Luft, bei Rotglut verbrennt es in einer Sauerstoffatmosphäre zu Wolframtrioxid.
Verwendung
Reines Wolfram wird aufgrund seines hohen Schmelzpunktes überall dort eingesetzt, wo es trotz hoher Temperaturen auf hohe Festigkeit ankommt. So wird Wolfram in Glühlampen, in den Glühfäden von Röhren, oder als Hitzeschilde bei Raketentriebwerken und Raumkapseln verwendet. Die hohe Dichte von Wolfram wird für Golfschläger, Geschosse und Gewichte auf Schwungfedern bei Uhren ausgenützt.

Wolframcarbid bildet mit Cobalt den Sinterwerkstoff "Widiametall", der so hart wie Diamant ist und z.B. für Bohrerkronen oder Sägeblätter eingesetzt wird. Wolfram ist auch wesentlicher Bestandteil von Hochdrehstählen, die selbst bei hohen Temperaturen nicht ihre scharfen Kanten verlieren.



Last Update: 2013-08-08