钨

鎢   ₇₄W

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外觀
灰白色，有光澤
概況
名稱·符號·序數	鎢（Tungsten）·W·74
元素類別	過渡金屬
族·週期·區	6 ·6·d
標準原子質量	183.84
電子排布	[Xe] 4f14 5d4 6s2[1] 2, 8, 18, 32, 12, 2
歷史
發現	托尔贝恩·伯格曼（1781年）
分離	Juan José Elhuyar和Fausto Elhuyar（1783年）
物理性質
物態	固體
密度	（接近室温） 19.25 g·cm−3
熔點時液體密度	17.6 g·cm−3
熔點	3695 K，3422 °C，6192 °F
沸點	5933 K，5660 °C，10220 °F
熔化熱	35.3 kJ·mol−1
汽化熱	806.7 kJ·mol−1
比熱容	24.27 J·mol−1·K−1
蒸汽壓 壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k 溫/K 3477 3773 4137 4579 5127 5823
原子性質
氧化態	6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, −2 （微酸性氧化物）
電負性	2.36（鲍林标度）
電離能	第一：770 kJ·mol−1 第二：1700 kJ·mol−1
原子半徑	139 pm
共價半徑	162±7 pm
雜項
晶體結構	體心立方
磁序	順磁性[2]
電阻率	（20 °C）52.8 n Ω·m
熱導率	173 W·m−1·K−1
膨脹係數	（25 °C）4.5 µm·m−1·K−1
楊氏模量	411 GPa
剪切模量	161 GPa
體積模量	310 GPa
泊松比	0.28
莫氏硬度	7.5
維氏硬度	3430 MPa
布氏硬度	2570 MPa
CAS號	7440-33-7
最穩定同位素
主条目：鎢的同位素 同位素 丰度 半衰期 (t1/2) 衰變 方式 能量（MeV） 產物 180W 0.12% 1.8×1018年 α 2.516 176Hf 181W 人造 121.2天 ε 0.188 181Ta 182W 26.50% >1.7×1020年 α 1.772 178Hf 183W 14.31% >8×1019年 α 1.680 179Hf 184W 30.64% >1.8×1020年 α 1.123 180Hf 185W 人造 75.1天 β− 0.433 185Re 186W 28.43% >4.1×1018年 α 1.656 182Hf β−β− - 186Os

钨（IUPAC名：tungsten^[3]
），化学符号：W（德語：Wolfram），
是化学元素，原子序数是74，是非常硬、钢灰色至白色的过渡金属。含有钨的矿物有黑钨矿和白钨矿等。钨的物理特征非常强，尤其是熔点非常高，是所有非合金金属中最高的。纯钨主要用在电器和电子设备，它的许多化合物和合金也有很多其它用途（最常见的有鎢絲灯泡、X射线管以及高温合金）。

鎢的最穩定的三種同位素都有輕微的放射性。

目录

• 
  1 字源
  


• 
  2 主要特征
  


• 
  3 应用
  


• 
  4 历史
  


• 
  5 生理作用
  


• 
  6 来源
  


• 
  7 化合物
  


• 
  8 同位素
  


• 
  9 参考文献
  

字源

瑞典化學家最早由白鎢礦中分離出鎢酸，因此根據白鎢礦這種礦石的瑞典古名，將這種元素被稱為瑞典語：tungsten（這個字可被分解為tung sten，字面意義為重石）。在英文、法文等語言中，都使用這個名稱。但因為tungsten在瑞典文中也是白鎢礦的名稱，為了避免混淆，瑞典採用volfram作為元素的名稱。

在歐洲其他國家，主要以德文及各斯拉夫語為代表，則使用德語：wolfram或volfram，在北歐五國也使用這個名稱。這個名稱來自黑钨矿（Wolframite）這個礦石的名字^[4]。

符号“W”及中文“钨”的来源都来自德文Wolfram。

主要特征

纯钨是钢灰色至锡白色的坚硬金属，非常纯的钨可以拉锯锯开（纯钨很脆，不易加工）。钨的加工方法有锻造、拉伸和冲击。在所有金属中，钨的熔点最高（3415℃）蒸汽压最低，在抗张强度最高（1650℃时）。钨的防腐性能非常好，大多数无机酸对其的侵蚀都很小。在空气裡它的表面會形成一层保护性氧化物，但是在高温下会完全氧化。在钢加入少量钨，可以大大增高钢的硬度。

应用

钨的应用非常广泛，最常见的是碳化钨（WC）硬质合金。这样的硬质合金用在金属加工、采矿、采油和建筑工业中作为耐用金属。此外在电灯泡和真空管中钨丝的应用也很广。钨还常用作电极。钨可以拉成很细的丝，而且熔点非常高。它的其它应用包括：

• 由于钨的熔点非常高，所以常用於航空和高温環境，例如电子、加热和焊接(E.G. 钨极气体保护电弧焊)。


• 钨非常坚硬，非常紧密，因此制作重金属合金非常理想，这样的合金用在装甲、散热片和高密度的应用上例如压重物、平衡重物、船和飞机的压重物等。


• 由于钨非常紧密，飞镖往往含80%至97%的钨。


• 
  高速钢含钨，有时含18%的钨。


• 制造涡轮机片、耐用部分和保护层的高温合金含钨（哈氏合金、钨铬钴合金等）。


• 在子弹中使用钨来取代铅。


• 钨的化合物被用作催化剂、无机颜色。二硫化钨是高温润滑剂，它在500 °C依然稳定。


• 由于钨的漲性和硅酸硼玻璃类似，所以人們用它進行玻璃/金属密封


• 钨与镍、铁和钴的合金被用来制作重合金，这样的重合金用在动能弹中取代贫铀。


• 在集成电路中钨是前路之间的连接物。在二氧化硅绝缘体中侵蚀接触孔，注入钨，磨平来连接三极管。典型的接触孔可以小到65纳米。


• 碳化钨是最硬的物质之一，被用在机器工具和磨料中。碳化钨是磨具和转具中最常见的材料，往往也是最好的材料。


• 在放射医学中钨是屏蔽物质。运输氟脱氧葡萄糖一般用钨容器，因為氟脱氧葡萄糖中的高能量令氟-18铅容器无法使用。

其它：氧化钨被用在陶瓷釉中，钙或镁钨常用在荧光粉中。在核物理和核医学中钨晶体被用作闪烁探测器。钨被用作X射线目标和在电子炉中作为加热器。含钨的盐被用在化学和皮革工业中。青铜色的氧化钨被用在绘画中。由于它的低敏感性碳化钨被用作首饰，此外由于它非常硬它不会像其它擦光的金属被划痕。有些乐器的铉使用钨丝。

历史

1781年，瑞典化學家卡尔·威廉·舍勒發現，使用白钨矿，可以制作出一种新的酸，即钨酸。當時卡尔·威廉·舍勒與其友人托尔贝恩·贝里曼皆相信在鎢酸中一定可以進一步分解出一種新的化學元素。1783年胡塞·德卢亚尔和浮士图·德卢亚尔兄弟发现从黑钨矿可以获得同样的酸。同年他们使用碳还原钨酸获得了钨，因此他们被公认为钨的发现者^[5][6]。

生理作用

还原酶使用钨蝶呤。

虽然有人怀疑钨会导致白血病，但是至今为止缺乏有说服力的证明。

来源

黑钨矿、白钨矿、钨铁矿等矿物含钨。重要的钨矿位于玻利维亚、美国加利福尼亚州和科羅拉多州、中国、葡萄牙、俄罗斯以及韩国。中国出产全世界钨的75%。通过使用碳还原钨的氧化物获得纯的金属。

全世界钨的贮藏总量估计为700万吨，其中约30%是黑钨矿，70%是白钨矿。但是目前大多数这些矿藏无法经济性地开采。按照目前的消耗量这些矿藏只够使用约140年。另一个获得钨的方法是回收。回收的钨比钨矿含量高，事实上非常有利润。

化合物

钨最常见的氧化态是+6价，但它也有-1至+6之间的氧化状态^[7]。最常见的氧化物是黄色的三氧化钨，WO₃，它可以在碱性的水中溶化形成WO₄²⁻。

同位素

主条目：钨的同位素

自然界里出现的有五种钨的同位素，它们的半衰期均非常长，因此可以被看作是稳定同位素。所有这些同位素均可以通过α衰变蜕化为铪。至今为止能够测量到的半衰期是¹⁸⁰W，其半衰期为1.8×10¹⁸年，其它同位素没有被观测到自然衰变，強迫退化的半衰期： ¹⁸²W, T_1/2 > 8.3 年，¹⁸⁴W, T_1/2 > 29 年， ¹⁸⁵W, T_1/2 > 13 年， ¹⁸⁶W, T_1/2 > 27 年^[8]。至今为止它们的半衰期仅是理论值。平均每年在一克¹⁸⁰W中发生两次α衰变。

钨目前有27种人造放射性同位素，其中最稳定的是¹⁸¹W，其半衰期为121.2天，¹⁸⁵W的半衰期为75.1天，¹⁸⁸W的半衰期为69.4天，¹⁷⁸W的半衰期为21.6天。其它放射性同位素的半衰期均在24小时以下，其中大多数少于8分钟。

参考文献

1. 
   ^ Why does Tungsten not 'Kick' up an electron from the s sublevel ?. [2008-06-15]. 
   


2. 
   ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds 互联网档案馆的存檔，存档日期2011-03-03., in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
   


3. 
   ^
   PubChem Open Chemistry Database, tungsten, 美国国家生物技术信息中心, 1995 [May 15, 2015], （原始内容存档于May 19, 2015） 
   


4. 
   ^ van der Krogt, Peter. Wolframium Wolfram Tungsten. Elementymology & Elements Multidict. [2010-03-11]. 
   


5. 
   ^ 存档副本 (PDF). [2008-01-27]. （原始内容 (PDF)存档于2008-03-07）. 
   


6. 
   ^ 存档副本 (PDF). [2008-01-27]. （原始内容 (PDF)存档于2008-03-07）. 
   


7. 
   ^ Emsley, John. The Elements 3rd edition. 2000.  引文格式1维护：冗余文本 (link)
   


8. 
   ^ National Nuclear Data Center table of nuclides, http://www.nndc.bnl.gov/chart/
   

查 论 编  元素周期表（过渡金属）
	IA 1	IIA 2															IIIB 3	IVB 4	VB 5	VIB 6	VIIB 7	VIIIB 8	VIIIB 9	VIIIB 10	IB 11	IIB 12	IIIA 13	IVA 14	VA 15	VIA 16	VIIA 17	VIIIA 18
1	H																															He
2	Li	Be																									B	C	N	O	F	Ne
3	Na	Mg																									Al	Si	P	S	Cl	Ar
4	K	Ca															Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
5	Rb	Sr															Y	Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
6	Cs	Ba	La	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
7	Fr	Ra	Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	Fl	Mc	Lv	Ts	Og
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查 论 编 過渡金屬（第三過渡系）     镥 Lu 原子序数： 71 原子量： 174.967 熔点（K）： 1925 沸点（K）： 3675 电负性： 1.27 铪 Hf 原子序数： 72 原子量： 178.49 熔点（K）： 2506 沸点（K）： 4876 电负性： 1.3 鉭 Ta 原子序数： 73 原子量： 180.948 熔点（K）： 3290 沸点（K）： 5731 电负性： 1.5 鎢 W 原子序数： 74 原子量： 183.84 熔点（K）： 3695 沸点（K）： 5828 电负性： 2.36 錸 Re 原子序数： 75 原子量： 186.207 熔点（K）： 3459 沸点（K）： 5869 电负性： 1.9 鋨 Os 原子序数： 76 原子量： 190.23 熔点（K）： 3306 沸点（K）： 5285 电负性： 2.2 銥 Ir 原子序数： 77 原子量： 192.217 熔点（K）： 2739 沸点（K）： 4701 电负性： 2.2 鉑 Pt 原子序数： 78 原子量： 195.084 熔点（K）： 2041.4 沸点（K）： 4098 电负性： 2.28 金 Au 原子序数： 79 原子量： 196.967 熔点（K）： 1337.33 沸点（K）： 3129 电负性： 2.54 汞 Hg 原子序数： 80 原子量： 200.59 熔点（K）： 234.32 沸点（K）： 629.88 电负性： 2.00

规范控制 AAT: 300011034 GND: 4066862-9 LCCN: sh85138607 NARA: 10641560 NDL: 00572649

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