Wolfram - Sähköä johtava supermetalli ja korroosionkestävä sankari?

Wolframi, joka tunnetaan myös nimellä volframi (W), on kiinteä metallinen alkuaine, jonka löytö ajoittuu vuoteen 1783. Tämän harvinaisen maakaavion ominaisuuksista johtuen se on löytänyt tiensä lukemattomiin teollisuuden aloihin ja osoittautunut arvokas aine monissa sovelluksissa.

Wolframin kemiallinen symboli on W ja sen atomimassa on 183,84 g/mol. Se luokitellaan siirtymämetalliksi ja kuuluu jaksollisen järjestelmän ryhmään 6. Tärkeä ominaisuus wolframille on sen erittäin korkea sulamispiste (3422 °C), mikä tekee siitä materiaalin, joka kestää äärimmäisiä lämpötiloja. Vertailun vuoksi raudan sulamispiste on vain 1538 °C!

Wolframin ominaisuuksista johtuen sitä käytetään laajasti teknologian eri aloissa:

Wolframi tekniikassa:

• Kuumakäsittely: Wolframia käytetään kuuman työkalun ja työstövaiheiden materiaalina, esimerkiksi leikkureita, poria ja ruuveja valmistaessa. Sen korkealla sulamispisteellä varustettu luonne sallii sen toiminnan erittäin kuumissa ympäristöissä ilman merkittävää muodonmuutosta tai hajoamista.

• Elektroniikka: Wolframin elektronit ovat järjestelmällisesti sijoittuneet, mikä tekee siitä erinomaisen materiaalin elektronisten laitteiden valmistukseen. Wolframia käytetään esimerkiksi filamenttien ja elektroodina hehkulamppuissa, elektronimikroskoopeissa ja röntgenlaitteissa.

• Ydinvoima: Wolframilla on kyky imeytyä neutroneja tehokkaasti, mikä tekee siitä arvokasta materiaalia ydinreaktorien suunnittelussa ja toiminnassa. Se voi olla läsnä kontrollaustienmateriaalissa, jolla säännellään ydinreaktioita ja varmistetaan turvallisuus.

• Sotilaallinen teknologia: Wolframin lujuus ja kestävyys tekevät siitä sopivan materiaalin panssarilevyihin ja ohjuksiin. Wolframista valmistetaan myös ammuksia, jotka kykenevät läpäisemään vahvat puolustusmateriaalit.

Miten wolframia louhitaan ja jalostetaan? Wolframi esiintyy luonnossa pääasiassa volframiitti-mineraalina (FeWO4). Louhintatekniikat ovat samankaltaisia kuin muiden metallien kohdalla, eli avokaivokset ja maanalaiskaivot.

Jalostusprosessi on monivaiheinen ja sisältää mm:

• Kasoittaminen: Malmista erotetaan volframiitti-mineraali
• Paahtaminen: Mineraali kuumennetaan korkeasta lämpötilasta ja siitä poistuu vesi ja hapenyhdisteet
• Kemialliset reaktiot: Volframi yhdistetään muihin aineisiin ja erotetaan epäpuhtauksista.
• Pelkistäminen: Wolframista tehdään metallia pelkistysprosessilla, jossa se yhdistyy muiden aineiden kanssa korkeassa lämpötilassa

Wolframin jalostus on melko monimutkainen prosessi ja vaatii suurta energiamäärää.

Mielenkiintoinen tieto: Wolframin nimi tulee latinankielisestä sanasta “wolfram” joka tarkoittaa “söhön aine”, koska wolframi yhdistettiin alun perin söhön. Tästä johtuen sitä käytetään myös metallurgiassa virheellisen tunnistuksen ja luokittelun osoittajana.

Wolframin tulevaisuus näyttää lupaavalta!

Kasvavassa teknologiakäytössä wolframia tarvitaan yhä enemmän, mikä puolestaan kannustaa kehittämään uusia ja tehokkaampia jalostusmenetelmiä. Uudet sovellukset kuten aurinkopaneelit ja energiavarastointiteknologiat ovat potentiaalisia markkinapaikkoja wolframille tulevaisuudessa.

Wolframia voidaan myös kutsua “supermetalliksi” sen ainutlaatuisten ominaisuuksien vuoksi, joita ei löydy muista metalleista. Se on kestävä ja luotettava materiaali, joka on osoittanut kykynsä selviytyä äärimmäisistä olosuhteista. Wolframin jatkuva kehitys ja sovellusten laajentaminen tekevät siitä mielenkiintoisen materiaalin tutkia ja seurata myös tulevina vuosina!