O Elemento Químico Tungstênio

                             FACULDADE DE TECNOLOGIA SÃO PAULO – Fatec

                                        Departamento de Mecânica de Precisão

 

     Materiais De Construção I - Teoria (MC I)

       1° SEMESTRE DE 2022

                                          TRABALHO DE PESQUISA

                                          TUNGSTÊNIO (W)

                                                   

Integrantes:                                                            Nº de Matrícula

Carlos Eduardo Oliveira de Medeiros Silva                21107902                                                 

Joel Veras Pinheiro                                                  20101842

Vitor Augusto da Silva Fogaça                                   20119284

Professor: Dr. Paulo Jorge Brazão Marcos

Data da entrega: 23 de março de 2022.

                                              I – INTRODUÇÃO

          O elemento químico tungstênio, representado pelo símbolo W, é um metal de transição do grupo 6B da tabela periódica, considerando um dos elementos mais raros da crosta terrestre que se formaram durante a segregação do núcleo na evolução da terra por condições parcialmente oxidantes. Os primeiros relatos sobre este elemento data na idade média. Em 1781 Carl W. Scheele e Torbern Bergman descobriram um novo ácido, obtido a partir da Scheelita, o que possibilitou a obtenção de um novo metal a partir deste ácido. Dois anos depois os irmãos espanhóis Juan José e Fausto D’ Elhugar mostraram que o ácido obtido anteriormente era idêntico ao ácido túngstico. Conseguiram isolar o tungstênio por meio da redução com o carvão vegetal.

          Já em 1841 R. Oxland é considerado o verdadeiro fundador da química sistemática de tungstênio. Ele realizou procedimentos para a preparação de tungsteto de sódio, tri óxido de tungstênio, metal de tungstênio e para a produção de ferro tungstênio (aços modernos), a partir dos minérios de scheelita e volframita.

         Tendo em vista a importância, devido as suas propriedades o tungstênio teve um papel significativo a resistência desse elemento a altas temperaturas e sua capacidade de aumentar a resistência de ligas metálicas, são largamente utilizadas na forma de carbeto de tungstênio, para revestir brocas de perfurações de solos em mineração, nas industrias petrolíferas e de construção civil, filamentos de lâmpadas incandescentes e como eletrodo para soldagem, resistente ao ataque de ácidos, bases e oxigênio. É usado na indústria de tecnologia, eletrônica, energia automotiva, aeroespacial, médica etc.

           De acordo com o Sumário Mineral (2021) feito pelo Departamento Nacional de Produção Mineral, o Brasil importou mais do que exportou produtos à base de tungstênio, cerca de 47,5% a mais de importações do que exportações. Dentre os produtos importados, estão o ferrotungstênio e o tungstênio em formas brutas, produtos manufaturados (partes para canetas e lapiseiras, entre outros) e carbonetos de tungstênio de constituição química definida ou não. A maioria das importações de produtos semimanufaturados vieram da China seguido da Alemanha, Estados Unidos, Rússia e Itália. Ao passo que, as importações de produtos manufaturados vieram em sua maioria da China, seguida da Alemanha, França, Estados Unidos e México. Já os principais produtos exportados pelo Brasil, são os minérios de tungstênio (Volframita) e seus concentrados, o ferrotungstênio, o ferro-silício-tungstênio e os resíduos de tungstênio (Sumário Mineral, 2021).          

                         

                                II – Fundamentação Teórica

          O tungstênio é um metal de transição externa, pertencente ao grupo 6 da tabela periódica, faz parte do conjunto de metais refratários. É solido, tem aspecto branco-acinzentado, brilhante nas condições ambiente.

             É um elemento com maior ponto de fusão (3422ºC) e de ebulição (5657ºC). Seu símbolo químico é W, número atômico 74, massa 183,85 u.

             Em seu estado bruto, o tungstênio é frágil e difícil de utilizar, é extraído do minério triturado, não ocorre naturalmente do seu estado puro, mas apenas combinado com outros metais principalmente em dois minerais chamados os sheltie (um composto

 de cálcio, de tungstênio e de oxigênio), a tungstita, huebnerita e Wolfrâmio (um intermediário composto que inclui tanto ferro ou manganês além de tungstênio e oxigênio).

          Metal puro é duro, com uma cor cinza-acinzentado a branco-estanho.  Na forma pura pode ser cortado com uma serra. Além disso, pode ser trabalhado forjando, desenhando ou extrudando.

          É possível dividir suas propriedades em dois tipos distintos:

Propriedades Físicas:

           Em forma bruta de tungstênio, que é um metal cinza- duro que muitas vezes é frágil e difícil de trabalhar. Se feito muito puro, tungsténio retém a sua dureza (o que excede o de muitos aços), e torna-se maleável o suficiente para que ele possa ser facilmente trabalhado. Ele é trabalhado por forjamento, estiramento, extrusão ou sinterização.  De todos os metais sob a forma pura, o tungsténio tem o mais alto ponto de fusão (3422ºC, 6192 ° F), a mais baixa pressão de vapor (a temperaturas acima de 1650 ° C , 3000 ° F ) e a maior resistência à tração . Tungsténio tem o menor coeficiente de expansão térmica de qualquer metal puro. A expansão térmica baixo e alto ponto de fusão e força de tungstênio originam fortes ligações covalentes formadas entre átomos de tungstênio pelos elétrons 5d. Liga pequenas quantidades de tungstênio com o aço aumenta sua resistência. Tungsténio existe em duas grandes formas cristalinas. O primeiro tem uma estrutura cúbica de corpo centrado e é a forma mais estável.