ما هو معدن التنجستن Tungsten؟

ما هو معدن التنجستن  Tungsten؟

 
التنجستن معدن نادر موجود بشكل طبيعي على الأرض بشكل حصري تقريبًا في المركبات الكيميائية. 

 التنجستن مادة صلبة وهشة بطبيعتها ،

 

 

 *يُعرف عنصر او فلز التنجستن بأنه معدن فولاذي ثقيل ،

* رمزه الكيميائي (W)،من الكلمة اللاتينية  Wolfram وتعني "رغاء الشاه" 

  و" Tung Sten"وتعني "الحجر الثقيل"فيالسويدية

خام التنجستن

*ويمتاز معدن التنجستن بصلابته وكثافته ومقاومته للتآكل .

  *له درجة انصهار عالية  تصل الي 3422 درجة مئوية،

*له قوة شد عالية عند درجة الحرارة العالية التي تصل إلى 1,650 درجة مئوية. 

 *معدن فضي-أبيض وعندما يتمُّ تحويله إلى مسحوق قد يصبح قابلًا للاشتعال،

 كما قد يصبح ذاتيَّ الإشتعال كذلك

 * هو قابل للسحب و الطرق و التشكيل . 

*و التنجستن غير قابل للذوبان في الماء البارد أو الساخن و الكحول أيضا 

   ولكنه قليل الذوبان في الأمونيا و حمض النيتريك 

   و قابل للذوبان في هيدروكسيد الوتاسيوم المركز و الساخن .

 من مميزاته 

• ・High melting point: Highest among all metals
• ・Heavy: Very high in density
• ・Hard. Very high in tensile strength
• ・Heat resistant. Excellent high temperature strength.
       Lowest thermal expansion coefficient
• ・Radiation shielding
• ・Least corrosion. Acid and chemical proof

من بعض خواصة :

• العدد الذري: 74
• الرمز الذري: W
• الوزن الذري: 183.84
  
• الكثافة : gm/cm3 19.3اي 2.5 ضعف كثافة الصلبأي ما يعادل كثافة الذهب. 
• نقطة الانصهار:( F 6,191.6 (3,422 C
• نقطة الغليان: ( F 3,068.3 (5,555 C

 **معظم مصادر التنجستن في العالم موجودة في الصين، كوريا الجنوبية، بوليفيا، المملكة المتحدة، روسيا والبرتغال، وكذلك ولايات كاليفورنيا وكولورادو الأمريكيَّتين.

*يحتل التنجستن المرتبة السابعة و الخمسون من حيث نسبة وجوده في القشرة الأرضية و هو لا يوجد مطلقا في حالته الحرة و لكنه يوجد متحدا مع عناصر أخرى ، لا سيما في بعض المعادن مثل الشيلايت و الولفرامايت و الذي يعتبر الخام الأساسي له .

من اهم استخدامات التنجستن هو صناعة فتائل المصابيح و اسلاك أفران الإحتراق و انتاج نوع صلب من انواع الفولاذ .

 خصائص إعادة التبلور:
بدء إعادة التبلور: تقريبًا. 1150 درجة مئوية
إعادة التبلور الكاملة: تقريبًا. 1350 درجة مئوية 1 ساعة

 

التطبيقات

فيما يلي مجالات تطبيق التنجستن:

• الصناعة الالكترونية
• صناعة السيارات
• خيوط اللمبة ، أقطاب اللحام بالقوس الكهربائي والملامسات الكهربائية
• سبائك الصلب المتخصصة
  
• صنع الرقائق الدقيقة وشاشات الكريستال السائل وأجهزة التلفزيون،
• لفائف أنبوب الأشعة السينية ، دروع العلاج الإشعاعي
• فوهات الصواريخ
• أوزان توازن الطائرات والمروحية.
• Magnetrons لأفران الميكروويف.
  
• يُستخدم التنغستن في السبائك ، مثل الصلب ، الذي يضفي عليها قوة كبيرة.  
• نه يتمتع بالقوة التي يتمتع بها الحديد الزهر لدينا وهو يصنع أدوات قطع ممتازة لتصنيع الفولاذ. 
•  يعتبر كربيد الأسمنت أهم استخدامات التنجستن: مكونه الرئيسي هو كربيد التنجستن (WC). 
• الاستخدامات المتخصصة لأجهزة الهواتف المحمولة ، والعسكرية ، والمقذوفات (معدات الدفاع).
•  وقطع غيار السيارات ، ومكونات الطيران ، ومعدات الحفر ، والتثقيب والقطع ، ومعدات التسجيل
• اليوم ، يتم استخدام غالبية التنجستن في تصنيع الكربيدات الأسمنتية أو المعادن الصلبة.  
• يُستخدم في صناعة خواتم الزواج.
•  هذه هي المواد التي يتم تصنيعها عن طريق لصق حبيبات كربيد التنجستن في مصفوفة رابطة من سبائك النيكل أو الكوبالت الصلبة باستخدام عملية التلبيد ( الفديا ). 
•  كربيد التنجستن هو الشكل الأكثر استخدامًا للمنتج الذي يتميز بصلابة قريبة من الماس. إنه أكثر كثافة من الفولاذ والتيتانيوم ، وهو ضعف صلابة أي درجة فولاذية ، ولديه مقاومة تآكل عالية للغاية. نظرًا لهذه الخصائص .   
• 
  
•  الخواص الكيميائية للتنغستن:

التنغستن في البيئة

تم اكتشاف القليل جدًا من التنجستن في تربة الندى التي تم تحليلها من أجلها ، على الرغم من وجود مستويات عالية حول مصنع معالجة خام في روسيا تصل إلى 2000 جزء في المليون. تركيز العنصر في المياه الطبيعية منخفض جدا.

هناك العديد من معادن التنجستن ، أهمها السكيليت والولفراميت. منطقة التعدين الرئيسية هي الصين ، والتي تمثل اليوم أكثر من ثلثي إمدادات العالم. الأماكن الأخرى التي تحتوي على مناجم التنغستن النشطة هي روسيا والنمسا وبوليفيا وبيرو والبرتغال. يبلغ الإنتاج العالمي حوالي 40.000 طن سنويًا وتقدر الاحتياطيات بحوالي 5 ملايين طن. يتم أيضًا إعادة تدوير التنجستن ويلبي 30٪ من الطلب.

الآثار الصحية للتنغستن

لقد ثبت أن التنغستن يعمل عن طريق معاداة عمل عنصر التتبع الأساسي ، الموليبدينوم . أشارت الخبرة الصناعية الطويلة إلى عدم ظهور داء الغدد الرئوية بين العمال المعرضين فقط لغاز W أو مركباته غير القابلة للذوبان (بتركيزات هواء تبلغ 5 مجم / م 3).

التأثيرات الصحية الحادة: مهيجة للجلد والعينين عند التلامس. يؤدي الاستنشاق إلى تهيج الرئتين والأغشية المخاطية. 

 يؤدي تهيج العين إلى سيلان واحمرار. الاحمرار والتقشر والحكة هي خصائص التهاب الجلد. 

 اتبع ممارسات النظافة الصناعية الآمنة وارتداء دائمًا معدات واقية عند التعامل مع هذا المركب.

الآثار الصحية المزمنة: هذا المنتج ليس له آثار مزمنة معروفة. من غير المعروف أن التعرض المتكرر أو المطول لهذا المركب يؤدي إلى تفاقم الحالات الطبية.

يجب اعتبار جميع مركبات التنجستن عالية السمية. يمثل الغبار المعدني خطر الحريق والانفجار.

آثار التنجستن على البيئة

أظهرت العديد من الدراسات أن مسحوق التنغستن المعدني المعطى للحيوانات ليس خاملًا تمامًا.

 وجدت إحدى الدراسات أن خنازير غينيا التي عولجت عن طريق الفم أو الوريد بالتنغستن عانت من فقدان الشهية والمغص وعدم تناسق الحركة والارتجاف وضيق التنفس وفقدان الوزن. لا يتوقع أن يشكل هذا المنتج خطراً على البيئة. لا توجد بيانات سمية بيئية محددة لهذا المنتج.

الخصائص الميكانيكية

بالجدول الخصائص الميكانيكية للتنجستن كما يلي :

الخصائص	قياس	إمبراطوري
قوة الشد	980 ميجا باسكال	142000 رطل لكل بوصة مربعة
معامل المرونة	400 جيجا	58000 كرونة سويدية
معامل القص	156 جيغا	22600 ksi
نسبة بواسون	0.28	0.28
صلابة ، برينل	294	294
صلابة ، فيكرز	310	310
صلابة كنوب	318	318
صلابة ، روكويل أ	66	66
صلابة ، روكويل سي	31	31

 

 

المعادن

 يحدث التنجستن في الحالة الطبيعية فقط في شكل مركبات كيميائية مع عناصر أخرى.

 على الرغم من أنه من المعروف أن أكثر من عشرين من المعادن الحاملة للتنجستن معروفة ، إلا أن اثنين منهم فقط مهمان للاستخدام الصناعي ، وهما ولفراميت وشيليت.

الجدول 2. معادن التنغستن ذات الأهمية الصناعية

اسم	معادلة	٪ WO 3
ولفراميت	(Fe ، Mn) WO 4	76.5
السكيليت	CaWO 4	80.5

السكيليت النقي له توهج أزرق-أبيض في الضوء فوق البنفسجي ، وهي خاصية تُستخدم في التنقيب.  

ولفراميت مصطلح عام للحديد والمنجنيز حيث يمكن أن تختلف نسبة الحديد / المنجنيز. A المعدنية مع

 أكثر من 80٪ FeWO ₄ يسمى Ferberite والمعدنية مع أكثر من 80٪ MnWO ₄ يسمى Hübnerite.

**************************

دبل التنجستن:

يُستخدم في صناعة خواتم الزواج،

[١]وتُعد دبل التنجستن واحدة من أكثر أنواع خواتم الزواج شيوعًا، وهذا بسبب ميزاتها الكثيرة مقارنة بخواتم الزواج أو الخطوبة الأخرى المصنوعة من البلاتين والذهب والمعادن الثمينة الأخرى، ولتختارها وتقرر ما إذا كانت الدبل المصنوعة من معدن التنجستن مناسبة لك، 

تعرف على مميزاتها وعيوبها فيما يلي:

 

 

[٢] مميزات دبل التنجستن لن ينحني خاتمك المصنوع من التنجستن أبدًا، فسيتحتفظ دائمًا بشكله. 

لا يمكن خدشه، لذا سيبقى خاتمك مصقولًا إلى الأبد. التنجستن أثقل من معظم المعادن بسبب كثافته العالية وبالتالي فهو أفضل من ناحية الجودة. يمتاز بلمعانه المميز.

 مضاد للحساسية، لذا إذا كان لديك أي نوع من أنواع الحساسية فلن تشعر بأعراضها أو تعاني منها إذا لبست خاتمًا من التنجستن. يتحمل الظروف القاسية، ولن يتعرض للتلف. 

لا يبدو عليه أنّه قديم، بل يبدو بمظهر جيد وكأنه جديد دائمًا. عيوب دبل التنجستن لا يمكن تغيير حجمه، لذلك عليك شراؤه من بائع يضمنه مدى الحياة، لتتمكن من استبداله في حال تغيّر مقاس إصبعك، ولهذا من المهم اختيار الحجم المريح والمناسب لإصبعك. 

الكثير من مجوهرات دبل التنجستن رخيصة الثمن كونها مصنوعة من الكوبالت، وهو المعدن الذي يستخدم في خيوط المصابيح، وفي حال كان خاتمك من الكوبالت الرخيص فسيتآكل حول إصبعك ويترك أثرًا عليها، لذا ولتجنب اللون البني على أصابعك، 

اشترِ خاتمًا من التنجستن مع معدن النيكل، ثمنه أغلى قليلاً، لكن جودته أفضل.

        دبلة تنجستن امريكي            

 كيف أفرق بين دبل التنجستن الأصلية والمقلدة؟

لا يُصنع خاتم التنجستن من معدن التنجستن بنسبة 100٪؛ وذلك لأن التنجستن صلب جدًا ولا يمكن تشكيله، وسيُكسر إذا حاولت ثنيه،

 لذا، فإن معظم دبل التنجستن المصنعة هي في الحقيقة خواتم "كربيد التنجستن"، 

وكربيد التنجستن هو سبيكة من التنجستن ومعادن أخرى، مثل الكربون والنيكل والتيتانيوم وغيرها، ولكن كيف تفرّق بين دبل التنجستن الأصلية والمقلدة؟،

 ببساطة يمكنك ذلك من خلال إحدى خصائصها الأربعة التالية:

[٣] الكثافة أو الوزن: 

التنجستن معدن كثيف وكثافته أعلى بكثير من خواتم التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو غيرها من الخواتم الأخرى المصنوعة من السبائك، لذا من كثافة الدبلة ستقيّم إن كانت أصلية أم لا، فإذا شعرت أن دبلة التنجستن خفيفة الوزن، فقد تكون مزيفة؛ لأن الفرق بين وزنها كبير نسبيًّا، فخاتم الفولاذ وزنه بالمتوسط 4.78 جرام، والخاتم المصنوع من السبائك وزنه تقريبًا 6.71 جرام، بينما دبل التنخستن فوزن الخاتم منها 17.24 جرام، أيّ أن الفرق كبير وملموس بمجرد قياس الخاتم، وفي المتوسط يبلغ وزن دبل التنجستن الرجالية حوالي 14 غرام إلى 22 غرام، لذا إن كانت دبلة التنجستن الخاصة بك أقل من هذا الوزن، فعلى الأرجح هي دبلة مقلّدة. 

الصلابة: 

تتراوح صلابة التنجستن بين 8 و9 على مقياس موس الدولي، أيّ أقل بدرجة واحدة من صلابة الألماس التي تبلغ 10 موس، الأمر الذي بالضرورة يجعله أقسى من الذهب بثلاثة أضعاف، ومن التيتانيوم بأربعة أضعاف، بينما يعتبر أقسى وأكثر صلابة من الفولاذ بخمس مرات تقريبًا، وتعبّر قساوة المعدن عن مدى قابليته للخدش، وبحسب الترتيب السابق فإن الألماس هو المعدن الوحيد الذي يمكن استخدامه لخدش التنجستن، وذلك بسبب صلابته.

 فإذا اشتريت خاتمًا وتمكنت من خدشه ببساطة فهو ليس دبلة تنجستن أصلية.

 المظهر الخارجي: 

يمكنك تمييز دبل التنجستن الأصلية من مظهرها، فخاتم كربيد التنجستن الحقيقي لونه مشابه للون الفضة الباردة، أيّ مثل المرآة، سطحه مصقول، ولكن بعد تنظيفه فإن لمعانه كبير وله بريق شبيه بالماس الطبيعي، وبعيدًا عن اللون واللمعان، يمكن أيضًا التفريق بين الدبل الأصلية والمقلدة من سلاستها ونعومة سطحها،

 فدبل التنجستن لا تشوبها شائبة، أمّا لو كان الخاتم معتمًا وغير لامع أو سطحه خشن، فهذا يعني أنه مقلّد.

 الوقت: 

دبل التنجستن الأصلية لا تتلف ولا تتآكل، وتظل مصقولة كالجديدة لفترة طويلة، ومن المفترض أن تبقى دبلة التنجستن الحقيقية لامعة ومصقولة لمدة 30 عامًا على الأقل، فإذا لاحظتَ خدوشًا عليها قبل ذلك، فمن المحتمل أن تكون غير أصلية،

 وبالإضافة لهذا فإن التنجستن لا يُسبب أي أكسدة أو بهتان أو حساسية للجلد، فإذا تحسست بشرتك، فعليك التحقق من كون التنجستن الذي في إصبعك أصلي وغير مزيف.