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Tungstène
Tungstène
En 1771, le célèbre Scheele, qui avait découvert l’Oxygène, analysa une pierre lourde de Suède qu’il baptisa en suédois « Tung Sten », c’est-à-dire « pierre lourde ». Il constata que, traitée dans l’acide nitrique, elle formait un acide inédit de couleur jaune H2WO4, d’où un métal pouvait être tiré par réduction.
En 1783, le chimiste espagnol Juan Fausto de Elhuyar analysa une autre roche nommée wolframite, et découverte par un certain Woulfe. Il obtint le même acide que Scheele, et il en tira le métal tungstène par réduction avec du charbon. Mais il l’appela wolfram.
S’ensuivit une longue dispute qui dura plus d’un siècle, pour déterminer le nom et le symbole de ce métal, qui était appelé tungstène (symbole Tu) par les uns, et wolfram (symbole W) par les autres. Finalement l’Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée (IUPAC) trancha dans le courant du 20ème siècle et choisit le nom des uns et le symbole des autres.
Le tungstène ne se trouve que dans deux minerais assez rares : la wolframite qui est un tungstate de fer et de manganèse, et la scheelite qui est un tungstate de calcium CaWO4. Les principaux pays producteurs sont le Portugal, le Canada, la Russie, les USA, et surtout la Chine.
Le tungstène est un métal extraordinaire à plusieurs égards :
- Il résiste sans fondre à des températures extrêmes. C’est même celui qui résiste le mieux aux hautes températures, car il ne fond qu’à 3400 °C.
- Il est extrêmement dur, plus que le quartz, et il conserve sa dureté jusqu’à des températures dépassant 2000 °C.
- Il est extrêmement lourd, avec une densité de 19.3, voisine de celle de l’or.
Le tungstène métallique était utilisé au 20ème siècle pour fabriquer les filaments des lampes à incandescence. Aujourd’hui, il équipe les tuyères de moteurs de fusée, et les anodes des tubes à rayons X.
La poudre de métal, obtenue par réduction de son oxyde par le gaz Hydrogène, réagit avec le noir de fumée pour donner de la poudre de carbure de tungstène, de formule WC, Broyée avec du cobalt, puis frittée à 1400 °C sous vide, elle donne un matériau quasiment inusable, dont on équipe les outils de coupe et de forage (métal widia, fraises de dentistes), et les pales de turbines d’avion.
Chimiquement parlant, le tungstène résiste à l’attaque des acides et des bases. Mais il s’oxyde assez facilement en oxyde WO3 au contact de l’air chaud. Le chlore gazeux l’attaque à 300 °C et le transforme en hexachlorure WCl6.
L’acide tungstique H2WO4, découvert par Scheele, donne des sels avec les bases fortes. L’un de ceux-ci, le tungstate de calcium CaWO4, est utilisé comme revêtement intérieur des tubes fluorescents, car il est fluorescent, et il permet à ces tubes d’émettre une lumière proche de celle du jour.