(Lat. wolframium, Du. Wolfram, Eng. tungsten), symbool W, atoomnr 74, atoomgewicht 183,92.
Het werd vrijwel gelijktijdig ontdekt door Scheele en door Bergmann in 1781 en als metaal verkregen door de gebroeders d’Elhujar in 1783. De ene naam is afgeleid van de Zweedse naam tungsten (= zware steen) voor scheeliet (s.g. 6,06). De andere naam Wolfrahm (spuma lupi) hangt samen met de moeilijkheid, die wolfraamerts vroeger bij de tinbereiding veroorzaakte en waardoor de opbrengst daalde; het at het tin op. De belangrijkste mineralen zijn het reeds genoemde scheeliet, CaW04, calciumwolframaat, maar vooral wolframiet, FeWO, met hübneriet, MnW04. In de aardkorst komt het weinig voor, met 0,055 pctt bezet het de 26ste plaats. Uit het wolframiet wordt door smelten met soda en daarna neerslaan met HCl het W03 afgescheiden, met scheeliet gaat dit laatste direct.
Verreweg het meeste erts (ongeveer de helft) komt uit China en Birma, voor het overige uit Zuid-Amerika en de V.S. (Californië en Colorado) en uit Portugal. Tinerts bevat vaak ook wolfraamerts. Met kool, natrium of waterstof, kan het metaal uit het oxyde worden bereid; de laatste weg levert een zuiver poedervormig product. Toepassing vond het metaal pas in 1904 voor de vervaardiging van gloeilampen. De moeilijkheid is om van het poeder een draad te maken. Dit kan gebeuren door het poeder tot staven te persen, te verhitten en te hameren, waarna er draad van wordt getrokken.
Thans evenwel wordt een draad, over grote afstanden uit één kristal bestaande, bereid door een poeder met 2 pct ThO, met een bindmiddel tot een draad te persen, die vervolgens heel langzaam door een wolfraamoven wordt geleid bij 2200-2400 gr. C.Deze één-kristaldraden zakken bij het gloeien in de lamp niet door en zijn minder bros. Zeer zuiver metaal wordt verkregen door de ontleding van WCl, aan een gloeiende wolfraamdraad.
Wolfraam (s.g. 19,3) is het metaal met het hoogste smeltpunt (3400 gr. G.) en kookpunt (geschat op 6700 gr. C.); hierdoor is het bij uitstek geschikt voor gloeilampen, radiobuizen, Röntgenbuizen, ovens, electrische contacten enz. Het is ook het sterkste metaal (trekvastheid 4300 kg/cm), zodat het ook in zeer dunne draden en blik nog stevig is. Voorts is het zeer bestendig tegen chemische agentia; alleen in een mengsel van HNO, en HF lost het op en ook in gesmolten natriumhydroxyde in tegenwoordigheid van een oxydatiemiddel. Bij verhitting in lucht en in chloor wordt het ook aangetast.
Naar de hoeveelheid wordt het grootste gedeelte (90 pct) echter gebruikt in de staalindustrie, meestal in 2-3 pct toegevoegd aan ijzer, vooral voor sneldraaibeitels, pantserplaat, trekplaten, overal waar het op taaiheid en slijtvastheid en hardheid aankomt. Hiervoor wordt ferrowolfraam of poedervormig wolfraam gebruikt. Met nikkel, koper en chroom ontstaan zuurbestendige legeringen (conti acid). Het wolfraamcarbide WC ontstaat door verhitten van het metaal in methaan of door wolfraampoeder met koolstofpoeder te verhitten. Het is een van de allerhardste stoffen (hardheid 9,5), tevens is het bestendig tegen hoge temperaturen (sm.pt 2770 gr. C.).
Met kobalt als bindmiddel kunnen er door sintering vormstukken worden verkregen (uitvinding van Skaupy bij Krupp, waar het de naam Widia, — wie Diamant, ontving). Deze stukken, in beitels geplaatst, laten zeer hoge draaisnelheden toe, ook bij moeilijk bewerkbare legeringen. Voorts kunnen zij diamanten vervangen in boorkronen. Titaan-, tantalium- en boriumcarbide met overeenkomstige hardheid worden voor dezelfde doeleinden gebruikt: Kenna-metaal is WTiC2.
woLFRAAMVERBiNDiNGEN
Wolfraam gelijkt in chemische eigenschappen veel op molybdenium; het kan evenals dit element in de 2-, 3-, 4-, 5- en 6-waardige toestand voorkomen. Het belangrijkste zijn echter die afgeleid van de 6-waardige toestand. Het oxyde, W03, wolfraamtrioxyde, is een gele stof, s.g. 7,23, sm.pt 1473 gr. C., die in water en zuren onoplosbaar is, maar die gemakkelijk in alkali oplost onder de vorming van wolframaten, zoals Na2WO4.2H.2O. Uit de oplossing wordt met zuur het lichtgele wolfraamzuur H2W04 neergeslagen; als tussentrap ontstaan meta- en parawolframaten (z isopolyzuren). Calcium- en cadmiumwolframaat worden gebruikt voor fluorescentie-schermen voor Röntgenstralen, bariumen zinkwolframaat zijn bestendige goeddekkende witte pigmenten.
Door reductie van Na2W04 in oplossing met SnCl2 ontstaat wolfraamblauw, analoog met molybdeenblauw (z molybdenium). Het ontstaat ook bij voorzichtige reductie van WO2 met waterstof, bij verder gaande reductie ontstaat het bruine dioxyde WO2.
Uit natrium- of kaliumwolframaat met W02 samengesmolten ontstaat bij gedeeltelijke reductie een metaalglanzend poeder, het zgn. wolfraambrons en wel resp. het gele saffraanbrons en het violette magentabrons. Van de halogeniden moeten worden genoemd het violette WCl, (sm.pt 275 gr., k.pt 347 gr. C.), het rode WOCl4 (sm.pt 209 gr., k.pt 233 gr. C.) en het gele W08C18 (sm.pt 265 gr.). Het hexafluoride WF4 (sm.pt 2,5 gr. C., k.pt 19,5 gr.
C.) is het zwaarste gas. Uit WCl2 ontstaat door destillatie met waterstof het groene WC1S (sm.pt 248 gr. C., k.pt 276 gr. C.). Langs dezelfde weg kan ook WC14 worden verkregen en WCl2. Dit laatste is in tegenstelling tot de andere halogeniden niet smeltbaar en niet vluchtig. Talrijke complexe verbindingen zijn van wolfraam bekend (z heteropolyzuren), waarvan hier slechts de complexe halogeniden van het driewaardig wolfraam M8W8Cl9 (M = NH4, K, Rb, Cs, Tl) genoemd worden en de octacyaniden, K4[W(CN)2].
PROF. DR J. A. A. KETELAAR
Lit.: Ullmann’s Enz. der techn. Chemie 10, 517 (1932); C. J. Smithells, Tungsten, 3de dr. (London 1952); K. C. Li en Chang Ya Wang, Tungsten (New York 1947).
