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02 maggio 2016

Tungsteno: Storia e Usi

Il tungsteno, uno dei materiali più importanti nell'industria odierna. Storia e uso attuale del tungsteno, in un viaggio davvero affascinante alla scoperta di un metallo poco conosciuto ma importantissimo.

Il tungsteno, un minerale che molti associano esclusivamente alle lampadine ad incandescenza, in realtà ha usi molto più disparati e, nella storia umana, è stato sempre particolarmente importante.

La scheda del tungsteno

  • Simbolo chimico "W"
  • Numero atomico: 74
  • Peso atomico: 183,85
  • Colore: da grigio acciaio a bianco latta
  • Altri nomi: wolfram, da Wolframite, il minerale da cui il tungsteno venne riconosciuto per la prima volta dallo scienziato inglese Peter Woulfe nel 1779

Storia del tungsteno

Le origini di questo materiale risalgono al Medioevo (metà del 16° secolo) quando i minatori di stagno nei Monti Metalliferi della Sassonia hanno notato che un certo minerale spesso accompagnava il minerale di stagno. Proprio questo minerale sconosciuto causava la riduzione del rendimento dello stagno durante il processo di fusione e ne determinava un aumento della scorificazione. Sembra che si formasse della schiuma sulla superficie della massa fusa di stagno. I minatori tedeschi gli diedero, proprio per questo motivo, il soprannome di "wolfert", "wolffshar" e "wolfrahm".

Nella seconda metà degli anni '50 del XVIII secolo, il chimico e mineralogista svedese Axel Fredrik Cronstedt ha scoperto, presso la miniera di Bispberg nella provincia svedese di Dalcarlie, un minerale insolitamente pesante che chiamò "tung-sten", la parola svedese che sta per pietra pesante. Egli era convinto che il nuovo minerale contenesse un elemento di cui non si era ancora a conoscenza.

Nel 1781 Carl Wilhelm Scheele, collega svedese di Cronstedt, riuscì a isolare un acido ancora sconosciuto che chiamò acido di tungsteno e pubblicò i risultati dei suoi esperimenti. Torbeen Bergman, professore presso la città di Uppsala, la seconda più grande della Svezia dopo Stoccolma, ha presentato il suggerimento di ottenere il metallo tramite riduzione, attraverso l'uso del carbone, dell'acido tungstico presente nella wolframite.

Nel 1781/82 lo spagnolo Juan Jose' de D'Eluyarstudied, chimico, iniziò a studiare il lavoro svolto da Scheele sul minerale chiamato "tung-sten". Al ritorno in Spagna nel 1783, Juan Jose' analizzò un campione di tungsteno proveniente da una miniera di stagno in Sassonia e concluse che esso conteneva lo stesso acido scoperto da Scheele. Trattando tale campione così come suggerito dal professor Bergman, egli riuscì ad ottenere un nuovo metallo, che noi oggi conosciamo come "tungsteno".

I primi usi del tungsteno

Nel corso degli anni questo nuovo metallo fu usato in disparati campi. Nel 1904 fu depositato un brevetto per le lampadine di tungsteno e il successo di questa novità fu tale da rivoluzionare l'illuminazione artificiale e permettere di accantonare le lampade a incandescenza di carbonio, meno efficienti.

Il tungsteno durante la seconda guerra mondiale

Il tungsteno fu un metallo di importanza strategica durante la seconda guerra mondiale data la sua resistenza alle alte temperature e la possibilità di rafforzarlo con altre leghe. Tutto questo lo rese un'importante materia prima per l'industria delle armi.

Un fulgido esempio venne dai tedeschi che si dice avessero, a un certo punto della storia, problemi nella realizzazione delle munizioni. Ebbene, in maniera sorprendente, si scoprì che in breve tempo essi riuscirono a velocizzare tantissimo la produzione grazie proprio all'acciaio al tungsteno, per il quale era possibile usare utensili da taglio al fine di incrementare la produzione di munizioni.

Proprio da questa scoperta derivano i proiettili con cui i carri armati tedeschi riuscivano a perforare molto facilmente quelli inglesi ed è da qui che nacque la leggenda dei "Tiger Tank".

Ad oggi sembra che il Pentagono stia lavorando per aumentare le proprie scorte di tungsteno al fine di affrontare dei futuri ed eventuali periodi di carenza di questo materiale.

Il tungsteno nell'industria

Il boom industriale del secondo dopoguerra ha portato ad una richiesta sempre maggiore di questo minerale.

Benché alle alte temperature si ossidi all'aria, il tungsteno è molto resistente alla corrosione ed è attaccato in maniera solo lieve dalla maggior parte degli acidi minerali.

Considerando che si espande con il calore all'incirca dello stesso grado del vetro, spesso è anche usato per realizzare oggetti in combinazione proprio con il vetro: filamenti per le lampadine, contatti elettrici per le automobili, elementi riscaldanti per i forni elettrici, nei missili e altro ancora.

Composti del tungsteno sono i wolframati di calcio e magnesio, che sono usati nelle luci fluorescenti, e il tungsteno disolfuro, che invece è usato come lubrificante alle alte temperature (fino a 500°C). Altri composti del tungsteno si trovano nelle vernici e nei prodotti chimici.

Disponibilità odierna del tungsteno

Sembra che le disponibilità di tungsteno sono un po' problematiche in questi ultimi periodi.

Secondo la British Geological Society, la Cina ha iniziato a limitare le esportazioni di questo materiale per favorire l'economia interna. Il paese orientale produce l'85% del tungsteno mondiale e un taglio delle forniture potrebbe essere alquanto problematico.

Il tungsteno, che appartiene al gruppo dei metalli rari, può essere considerato, a ragione, uno dei fondamentali dello sviluppo tecnologico futuro.

Autore: Gino Topini

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