Джерело зображення, SPL

освітлення

Уявіть шматок заліза розміром з тенісний м’яч. Зважте це в руці. А тепер нехай впаде на ногу. Було боляче? А тепер уявіть ідентичний предмет, але виготовлений з металу, втричі щільніший. Що робити, якщо воно впало вам на ногу? Чи можу я піти ще раз?

Цей метал - вольфрам або вольфрам.

Він не тільки неймовірно щільний, але й напрочуд твердий і має найвищу температуру плавлення - температуру, при якій він переходить від твердого до рідкого - з усіх хімічних елементів:.

Близько століття тому він взагалі не використовувався, оскільки працювати з металом з цими характеристиками було майже неможливо. Незважаючи на це, сьогодні ми використовуємо його для написання, перетинання льодовиків, випромінювання рентгенівських променів та руйнування будівель без використання динаміту.

Іскристий

Джерело зображення, Світова служба BBC

Утричі щільніше заліза, вдвічі щільніше свинцю і стільки ж, скільки золота.

У маленькій кімнаті хімічного факультету Лондонського університетського коледжу професор Андреа Селла обережно струшує традиційну лампочку. Крізь прозоре скло можна побачити тендітну сагайдак ниток.

Кінець Можливо, ви також зацікавлені

"Чим вище сила струму, тим гарячіше стає маленька вольфрамова пружина і тим сильніше вона світить", - пояснює він.

Були часи, коли всі наші будинки були освітлені такими лампочками, але потрібно було майже 100 років спроб і помилок, щоб зробити висновок, що найкращим матеріалом був вольфрам. Великі вчені та винахідники, які розробили перші лампочки, вперше випробували платинові нитки, іридій, швейні нитки і навіть газований бамбук (останні два, інновації Томаса Едісона).

У 1908 році американський винахідник Вільям Д. Кулідж нарешті дізнався, як зробити кабелі з надміцного вольфраму, який виявився ідеальним для виготовлення ниток, які були твердими, міцними та стійкими до такого тепла, щоб вони могли блищати надзвичайним блиском, не плавлячись .

Дивіться далеко і близько

Джерело зображення, Світова служба BBC

Вільям Девід Кулідж з однією з перших портативних рентгенівських трубок.

Вольфрамові нитки дуже корисні для нас протягом століття, але правда полягає в тому, що вони завжди краще виробляли тепло, ніж світло: у деяких лампочках 97% енергії було втрачено у вигляді тепла. Ось чому лампочки зараз замінюються набагато ефективнішими компактними флуоресцентними лампами, світлодіодами та іншими технологіями.

Однак вольфрам залишається основою важливих технологій, які дозволяють по-іншому поглянути на світ.

Нитки, виготовлені з цим металом, генерують рентгенівські промені, що дало нам можливість бачити всередині нашого тіла та кісток.

Він також використовується в випромінюючих наконечниках електронних гармат, які дозволяють нам досліджувати предмети як дрібні, як молекули за допомогою електронних мікроскопів.

Крім того, саме зварювання утримує кораблі, літаки та мости цілими, що віддаляє нас від навколишнього середовища.

На її ім'я

Джерело зображення, THINKSTOCK

Саме його щільність дала йому назву, або одну з них: вона походить від шведського тунгового стену, важкий камінь. Так називав це шведський мінералог Аксель Фредрік Кронштедт, відкривач нікелю, у своїй книзі "Мінералогічні нариси" 1758 р.

Але ні Кронштедт, ні інші вчені, яким іноді приписують відкриття, не ізолювали елемент, а навпаки, відчули його присутність: це були іспанці Хуан Хосе та Фаусто Дельхуяр Любіце, які досягли його в 1783 році, і назвали його вольфрамом.

Проблема полягає в тому, що, незважаючи на його хімічний символ W, Міжнародний союз чистої прикладної хімії (IUPAC) придушив це прізвище у своєму останньому виданні Червоної книги, яке визначає, як називаються елементи.

Ліквідація породила суперечку, яка все ще живе, де деякі з опонентів стверджували, що повернуться до попередньої практики, прийняти використання обох імен, а інші стверджували, що на честь іспанських відкривачів назва "вольфрам повинна бути назавжди стерта. ".

Звідки береться вольфрам? Від німецького вовка, що означає "вовк", і rahm, «вершки або слиз». Деякі версії історії говорять, що це тому, що середньовічні гірники вірили, що втілений у вовків демон забруднив каситерит його слизом, який вони виявили роз'їденим кислотою того, що вони не знали, а що виявилося вольфрамітом. Інші кажуть, що це принизливий термін - вовча грязь - оскільки, оскільки його не можна було вживати ще порівняно недавно, він не мав великої цінності.

Ще одна деталь: брати Делхуяр насправді назвали його вольфрамом, тому що на той час W не використовувалося іспанською мовою (він офіційно ввійшов до алфавіту лише в 1969 році).

Lapis ponderosa

У будь-якому випадку, хімічний елемент W, атомний номер якого 74, майже втричі щільніше заліза, майже в два рази більше свинцю і практично стільки ж, скільки золото, що пояснює випадки шахрайства, коли вольфрамові злитки представлені у вигляді золотих злитків.

Всілякі дивні програми використовують унікальні якості цього перехідного металу, який через відсутність назв був відомий також як lapis ponderosa, важкий камінь латиною.

Він використовується у вібраторах наших мобільних телефонів, вагах для рибальських снастей, кульках ручок та наконечниках професійних дартсів.

Джерело зображення, THINKSTOCK

Оскільки він настільки твердий, його використовують для ліплення та різання інших речей, отже, він використовується в інструментах.

Інструментальний завод SGS Carbide використовує багато вольфраму, будучи однією з найсильніших речовин у природі.

Використовуючи супертверду сполуку, звану карбідом вольфраму, цементовану кобальтом, вони виготовляють різноманітні деталі свердла та ріжучі інструменти, що використовуються в авіаційній, автомобільній та багатьох інших галузях промисловості.

Але як формується один з найбільш екстремальних матеріалів на планеті?

Вам доводиться використовувати єдине, що важче: алмаз. Але навіть використовуючи алмазні інструменти для різання, це пекельна битва, навіть якщо на заводі SGS Carbide це не так виглядає. Не видно диму та іскор. Все, що ви чуєте, - це тихе гудіння токарних верстатів та інших верстатів.

Кожен з них розміщений у власному звукоізоляційному футлярі та оснащений складною системою охолодження з використанням охолодженого масла. Навіть за допомогою цієї сучасної технології вирізання цілого шматка з свердла може зайняти 10 хвилин і більше. І це буде дорого: це може коштувати більше 750 доларів США.

Однак, оскільки в галузі використовуються більш досконалі сплави, попит на надміцні, міцні та точні інструменти зростає.

Оскільки більша частина вольфраму з шахт використовується для виготовлення подібних інструментів, ціна на метал зросла.

На полі бою

Джерело зображення, Світова служба BBC

Якщо до ракет додати вольфрам, вони проходять через сталь і навіть не потребують вибухівки для спустошення.

Крім того, через свою щільність і твердість "вольфрам хороший для виготовлення куль", - розповідає ВВС військовий аналітик Роберт Келлі. "Якщо хтось стріляє ним у щит іншого, він проникає і вбиває його".

І як тільки хтось починає використовувати вольфрамові кулі, іншим доводиться щось робити, щоб захиститися.

"Якщо ви вводите вольфрам у кулі, ви повинні вкласти його в броню", - говорить Келлі, який також описує захоплюючий баланс, який повинні досягти військові інженери між міцністю вольфраму та вартістю палива, а також втратою маневр, що таке зайва вага.

"Вони кладуть вольфрам по боках танка, але не зверху. Але тоді інші розробляють ракетні боєзаряди, які летять до танка і які в останній момент піднімаються і падають на нього, тому їм доводиться починати складати дах танка. постійна гра в надягання та зняття ".

Ступінь спустошення

Надзвичайні властивості вольфраму призвели до розробки типу ракет, що працюють без вибухівки.

Кінетичне бомбардування включає вогонь, що є, по суті, вольфрамовими списами з неймовірною швидкістю по цілі. Вони можуть проникати через товсті сталеві рами і спричиняти жахливі, але дуже локалізовані руйнування.

Джерело зображення, Світова служба BBC

У Косові також використовувались ракети з виснаженим ураном.

Єдиним конкурентом для такого роду використання є радіоактивний елемент уран. Збіднений уран майже такий же щільний, як вольфрам, і має ще одну перевагу - з військової точки зору -: він горить при екстремальних температурах, що утворюються при проходженні крізь сталеву оболонку танка.

З цієї причини він часто вибухає вибухівкою в баку.

"Так би мовити: якщо ви знаходитесь всередині танка, ви не пам'ятатимете, що сталося", - відверто говорить Келлі.

То чому армії все ще використовують вольфрам, якщо уран має те жахливе, але корисне додаткове властивість?

Тому що, як виявили жителі Кувейту після першої війни в Перській затоці, збіднений уран залишає потенційно смертельний пил після спалення. Це звучить абсурдно, але у світі війни вольфрам є зеленою альтернативою.

Усі ці військові та промислові цілі пояснюють, чому багато країн класифікують вольфрам як стратегічний та/або важливий ресурс.

Однак понад 80% світового постачання контролюється Китаєм, і в останні роки Пекін обмежив експорт, оскільки хоче сприяти розвитку в країні передових технологічних галузей, які його використовують.

Це сприяло стрибку цін, який перетворив раніше недооцінені родовища за межами Китаю на щось варте видобутку.