โรงเรียนบ้านห้วยล่วง

หมู่ที่ 5 บ้านห้วยล่วง ตำบลพรุพี อำเภอบ้านนาสาร จังหวัดสุราษฎร์ธานี 84270

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

099-3956149

ทังสเตน เป็นประโยชน์ในการใช้งานได้อย่างไร และใช้งานกับอะไรบ้าง

ทังสเตน มักนำมาทำดอกสว่านเพื่อใช้เจาะหินแข็ง เป็นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์ทำจากทังสเตน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่แข็งที่สุด และมีการทนความร้อนมากที่สุด ทังสเตนก็เหมือนกับธาตุโลหะอื่นๆ ส่วนใหญ่ไม่พบในธรรมชาติ เป็นโลหะก้อนใหญ่แวววาว จำเป็นต้องแยกทางเคมีออกจากสารประกอบอื่นๆ

ในกรณีนี้ คือแร่วุลแฟรมไมต์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ นั่นเป็นสาเหตุที่ทังสเตนในตารางธาตุไม่ใช่ที แต่เป็นดับเบิลยู ซึ่งย่อมาจาก วุลแฟรม ชื่อทังสเตนเป็นภาษาสวีเดนสำหรับหินหนัก ซึ่งเป็นการอ้างอิงถึงความหนาแน่น และน้ำหนักที่แปลกประหลาดของธาตุ เลขอะตอม จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม คือ 74 และน้ำหนักอะตอมค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของไอโซโทป ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ คือ 183.84

นักเคมีชาวสเปนคู่หนึ่ง และพี่น้องฮวน โฮเซ และเฟาสโต เอลฮูยาร์ ได้รับเครดิตจากการค้นพบทังสเตนในปี พ.ศ. 2326 เมื่อพวกเขาแยกโลหะสีขาวอมเทา ออกจากวุลแฟรมไมต์เป็นครั้งแรก จุดหลอมเหลวสูงสุดของโลหะทั้งหมด คุณสมบัติที่มีประโยชน์ และน่าประทับใจที่สุดอย่างหนึ่งของทังสเตน คือจุดหลอมเหลวสูง ซึ่งเป็นองค์ประกอบโลหะสูงสุดทั้งหมด ทังสเตนบริสุทธิ์จะละลายที่อุณหภูมิสูงถึง 6,192 องศาฟาเรนไฮต์ และจะไม่เดือดจนกว่าอุณหภูมิจะสูงถึง 10,030 องศาฟาเรนไฮต์

ซึ่งเป็นอุณหภูมิเดียวกับโฟโตสเฟียร์ของดวงอาทิตย์ สำหรับการเปรียบเทียบ เหล็กมีจุดหลอมเหลวที่ 2,800 องศาฟาเรนไฮต์ และทองคำจะเปลี่ยนเป็นของเหลวที่อุณหภูมิเพียง 1,947.52 องศาฟาเรนไฮต์ โลหะทุกชนิด มีจุดหลอมเหลวค่อนข้างสูง เนื่องจากอะตอมของพวกมันจับตัวกันด้วยพันธะโลหะที่แน่น จอห์น เอ็มนิวซัม นักเคมี และนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุ ที่เราติดต่อผ่านสมาคมเคมีแห่งสหรัฐอเมริกากล่าว พันธะโลหะนั้นแข็งแกร่งมาก เพราะพวกมันใช้อิเล็กตรอนร่วมกันทั่วทั้งอะตอม 3 มิติ

ทังสเตน

นิวซัมกล่าวว่าทังสเตนอยู่ได้นานกว่าโลหะชนิดอื่น เนื่องจากความแข็งแรง และทิศทางที่ผิดปกติของพันธะโลหะ เหตุใดจึงสำคัญ ลองนึกถึงตอนที่เอดิสันทำงานเกี่ยวกับเส้นใยสำหรับหลอดไส้ เขาต้องการวัสดุที่ไม่เพียงแต่เปล่งแสงได้ แต่จะไม่ละลายจากความร้อน เอดิสันทดลองกับวัสดุเส้นใยต่างๆ มากมาย รวมทั้งแพลทินัม อิริเดียม และไม้ไผ่แต่วิลเลียม คูลิดจ์ นักประดิษฐ์ชาวอเมริกันอีกคนหนึ่ง เป็นผู้ให้เครดิตกับการทำไส้หลอด ทังสเตน ที่ใช้ในหลอดไฟส่วนใหญ่ตลอดศตวรรษที่ 20

จุดหลอมเหลวสูงของทังสเตน มีข้อได้เปรียบอื่นๆ เช่น เมื่อผสมเป็นโลหะผสมกับวัสดุเช่นเหล็ก โลหะผสมทังสเตนถูกชุบลงบนส่วนของจรวด และขีปนาวุธที่ต้องทนความร้อนมหาศาล รวมถึงหัวฉีดของเครื่องยนต์ที่ปล่อยกระแสเชื้อเพลิงจรวดที่ระเบิดได้ ความหนาแน่นขององค์ประกอบต่างๆ เป็นภาพสะท้อนของขนาดของอะตอมขององค์ประกอบ ยิ่งคุณอยู่ในตารางธาตุต่ำเท่าไร อะตอมก็จะยิ่งมีขนาดใหญ่ และหนักมากขึ้นเท่านั้น

ธาตุที่หนักกว่า เช่น ทังสเตน จะมีโปรตอน และมีอิเล็กตรอนในวงโคจรรอบนิวเคลียสมากกว่า นั่นหมายความว่าน้ำหนักของอะตอมหนึ่งอะตอม จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เมื่อคุณเลื่อนลงมาตามตารางธาตุ ในทางปฏิบัติ หากคุณถือทังสเตนก้อนใหญ่ในมือข้างหนึ่ง และถือเงิน หรือเหล็กในปริมาณที่เท่ากัน ทังสเตนจะรู้สึกว่าหนักกว่ามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความหนาแน่นของทังสเตนคือ 19.3 กรัม

ซึ่งมีความหนาแน่นประมาณครึ่งหนึ่งของทังสเตน 10.5 กรัม และเหล็กมีความหนาแน่นเกือบ 1 ใน 3 ในปริมาณ 7.9 กรัม ยกน้ำหนักความหนาแน่นสูงของทังสเตน สามารถเป็นประโยชน์ในการใช้งานบางอย่าง มักใช้ในกระสุนเจาะเกราะ เช่น สำหรับความหนาแน่น และความแข็ง กองทัพยังใช้ทังสเตน เพื่อสร้างอาวุธที่เรียกว่า การทิ้งระเบิดจลนพลศาสตร์ ที่ยิงแท่งทังสเตนเหมือนกระทุ้งในอากาศ เพื่อทุบกำแพง และเกราะรถถัง

ในช่วงสงครามเย็น กองทัพอากาศถูกกล่าวหาว่าทดลองกับแนวคิดที่เรียกว่า โปรเจ็คทอร์ ซึ่งจะทิ้งแท่งทังสเตนสูง 20 ฟุต มัดหนึ่งจากวงโคจรไปยังเป้าหมายของศัตรู สิ่งเหล่านี้เรียกว่า ไม้เท้าจากพระเจ้า จะกระทบกับพลังทำลายล้างของอาวุธนิวเคลียร์ แต่ไม่มีการหลุดของนิวเคลียร์ ปรากฏว่าค่าใช้จ่ายในการพุ่งแท่งหนักขึ้นสู่อวกาศนั้นแพงอย่างห้ามไม่ได้

การใช้งานทั่วไปสำหรับทังสเตนคาร์ไบด์ และปลายทางสุดท้ายของทังสเตน ที่ขุดได้ส่วนใหญ่บนโลก คือเครื่องมือพิเศษ โดยเฉพาะดอกสว่าน ดอกสว่านชนิดใดก็ตามสำหรับการตัดโลหะ หรือหินแข็งจำเป็นต้องทนทานต่อแรงเสียดทาน ในระดับที่เลวร้าย โดยไม่ทำให้ทื่อหรือแตกหัก ดอกสว่านเพชรเท่านั้นที่แข็งกว่าทังสเตนคาร์ไบด์ แต่ก็มีราคาแพงกว่ามากเช่นกัน

บทความที่น่าสนใจ : แคดเมียม โลหะทรานซิชันสีขาว-ฟ้ามีพิษสูงที่อาจนำไปสู่สารมะเร็งได้