タングステンの性質
原子番号 | 74 |
CAS番号 | 7440-33-7 |
原子量 | 183.84 |
融点 | 3 420℃ |
沸点 | 5900℃ |
原子体積 | 0.0159nm3 |
20℃での密度 | 19.30g/cm3 |
結晶構造 | 体心立方体 |
格子定数 | 0.3165[nm] |
地球の地殻における豊富さ | 1.25[g/t] |
音速 | 4620m/s (室温)(細いロッド) |
熱膨張 | 4.5μm/(m・K)(25℃にて) |
熱伝導率 | 173W/(m・K) |
電気抵抗率 | 52.8nΩ・m(20℃にて) |
モース硬度 | 7.5 |
ビッカース硬さ | 3430-4600MPa |
ブリネル硬さ | 2000-4000Mpa |
タングステン、またはウォルフラムは、記号 W、原子番号 74 の化学元素です。タングステンという名前は、タングステン酸鉱物灰重石のスウェーデンの旧名であるタングステン、または「重い石」に由来しています。タングステンは、地球上で自然に発見される希少金属であり、単独ではなく、化学化合物中の他の元素とほぼ独占的に結合しています。 1781 年に新元素として確認され、1783 年に初めて金属として分離されました。重要な鉱石には鉄マンガン重石や灰重石などがあります。
遊離元素はその堅牢性、特に発見されたすべての元素の中で最も高い融点を持ち、3422 °C (6192 °F、3695 K) で融解するという事実で注目に値します。また、沸点が最も高く、5930 °C (10706 °F、6203 K) です。その密度は水の19.3倍で、ウランや金の密度に匹敵し、鉛の密度よりもはるかに高い(約1.7倍)。多結晶タングステンは本質的に脆くて硬い材料(標準状態、結合していない状態)であるため、加工が困難です。ただし、純粋な単結晶タングステンは延性が高く、硬鋼の弓のこで切断できます。
タングステンの多くの合金には、白熱電球のフィラメント、X 線管 (フィラメントとターゲットの両方として)、ガスタングステンアーク溶接の電極、超合金、放射線遮蔽など、数多くの用途があります。タングステンの硬度と高密度により、貫通発射体として軍事用途に使用されています。タングステン化合物は工業用触媒としてもよく使用されます。
タングステンは、数種の細菌や古細菌に見られる生体分子に存在することが知られている、第 3 遷移系列の唯一の金属です。これは、あらゆる生物にとって必須であることが知られている中で最も重い元素です。しかし、タングステンはモリブデンと銅の代謝を妨げ、より身近な動物にとってはいくぶん有毒です。