Wolframio (W)


El wolframio o volframio, también conocido como wólfram o tungsteno, es un elemento químico de número atómico 74 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es W.

Es un metal escaso en la corteza terrestre, se encuentra en forma de óxido y de sales en ciertos minerales. Es de color gris acerado, muy duro y denso, tiene el punto de fusión más elevado de todos los metales y el punto de ebullición más alto de todos los elementos conocidos. Se usa en los filamentos de las lámparas incandescentes, en electrodos no consumibles de soldaduras, en resistencias eléctricas, y aleado con el acero, en la fabricación de aceros especiales.

Su variedad de carburo de wolframio sinterizado se emplea para fabricar herramientas de corte. Esta variedad absorbe más del 60 % de la demanda mundial de wolframio.

Abundancia

Para extraer el elemento de su mena, se funde ésta con carbonato de sodio obteniéndose wolframato de sodio, Na2WO4. El wolframato de sodio soluble se extrae después con agua caliente y se trata con ácido clorhídrico para conseguir ácido volfrámico, H2WO4. Este último compuesto, una vez lavado y secado, forma el óxido WO3, que se reduce con hidrógeno en un horno eléctrico. El fino polvo obtenido se recalienta en moldes en una atmósfera de hidrógeno, y se prensa en forma de barras que se enrollan y martillean a alta temperatura para hacerlas compactas y dúctiles.

Este elemento ocupa el puesto 57º en la clasificación de elementos más abundantes de la corteza terrestre.

No se encuentra nunca libre en la naturaleza, sino en forma de sales combinado con otros elementos, principalmente como la scheelita (CaWO4) y la wolframita ((Fe, Mn)WO4), que son sus minerales más importantes. El wolframio natural es una mezcla de cinco isótopos estables. Además se conocen 21 isótopos inestables.

Isótopos

Naturalmente el wolframio consta de cuatro isótopos estables y uno inestable, el W-180. Los isótopos del wolframio son solamente inestables en teoría, y dado que se trata de una suposición no puede considerarse factible. En teoría, los cinco isótopos pueden descomponerse en isótopos del hafnio por la emisión de radiaciones alfa, pero sólo el 180W se ha observado con una vida media de (1,8 ± 0,2)×1018 años, en promedio, es el rendimiento alrededor de dos desintegraciones alfa de 180W en un gramo de volframio natural al año. Los otros isótopos naturales que no se han observado directamente han limitado su vida media a:

182W, T1/2 > 8,3×1018 años

183W, T1/2 > 29×1018 años

184W, T1/2 > 13×1018 años

186W, T1/2 > 27×1018 años

Otros 30 radioisótopos artificiales de wolframio se han caracterizado por tener una vida media estable, de los cuales181W tiene una vida media de 121,2 días, 185W con una vida media de 75,1 días, 188W con una vida media de 69,4 días, 178W con una vida media de 21,6 días, y 187W con una vida media de 23,72 h. Todos los demás isótopos tienen una vida media de menos de 3 horas, y la mayoría de éstos tienen una vida media inferior a 8 minutos. El wolframio también tiene 4 isómeros nucleares, el más estable es 179mW (T½ 6.4 minutos).

Aplicaciones

En estado puro se utiliza en la fabricación de filamentos para lámparas eléctricas, resistencias para hornos eléctricos con atmósfera reductoras o neutras, contactos eléctricos para los distribuidores de automóvil, también como proyectil anticarro (flecha) por su elevado punto de fusión y densidad, ánodos para tubos de rayos X y de televisión.

Tiene usos importantes en aleaciones para herramientas de corte a elevada velocidad, como las fresas para instrumentos odontológicos (W2C), en la fabricación de bujías y en la preparación de barnices (WO3) y mordientes en tintorería, en las puntas de los bolígrafos y en la producción de aleaciones de acero duras y resistentes.

El wolframio y su aleación más popular, el carburo de wolframio son en ambos casos, excelentes reflectores de neutrones. Los cristales de wolframio con la estructura BCC están tan comprimidos que resultan ser eficaces escudos contra la radiación de todas las clases. Barras y planchas de wolframio o carburo de wolframio pueden resistir emisiones incluso de partículas gamma, rayos de neutrones. Es un poderoso escudo, superior al plomo y que además ofrece una toxicidad nula, cosa que el plomo no. Repele los neutrones y la energía nuclear debido a su gran densidad y estabilidad atómica.

Los wolframatos de calcio y magnesio se utilizan en la fabricación de tubos fluorescentes

El carburo de wolframio, estable a temperaturas del orden de 500 °C, también se usa como lubricante seco.

El gas hexafluoruro de wolframio se emplea en la fabricación de circuitos integrados.

La presencia de tungsteno mejora las propiedades catalíticas de los catalizadores de óxidos mixtos para la oxidación del propileno en ácido acrílico.

Precauciones

Aunque los datos relativos a la toxicidad del wolframio son limitados, se tiene conocimiento de casos de intoxicación donde la dosis letal para los seres humanos se estima entre 500 mg/kg y 5 g/kg. Del wolframio se sabe que genera convulsiones e insuficiencia renal con necrosis tubular aguda.

Los efectos del wolframio en el medio ambiente son prácticamente desconocidos, una preocupación que ha surgido es el uso cada vez más generalizado del material en plomadas para pescar, algunas de las cuales se pierden inevitablemente en el agua. La variable desconocida se aplica cuando el wolframio puede ser depositado en el medio ambiente, ya sea a sabiendas o sin darse cuenta.




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