Raskas kivi, kova kuin jää
HS 21.2.2006
 |
Volframi kuulostaa tutulta ja arkiselta – sitähän käytetään lamppujen ja uunien hehkulangoissa. Englannin kielellä alkuaineiden jaksollisesta järjestelmästä volframia ei kuitenkaan löydy. Miksei?
Alkuaine volframin kemiallinen merkkikin on hämäävästi W – saksan Wolframin mukaan. Englanniksi ja ruotsiksi tämän metallin nimi on tungsten. Kansainvälinen kemian alan järjestö IUPAC hyväksyy molemmat nimet.
Tungsten on ruotsia ja tarkoittaa raskasta kiveä. Vuonna 1779 ruotsalainen kemisti Peter Woulfe tutki sillä nimellä kutsuttua mineraalia, jota löytyi Ruotsista ja Saksasta. Woulfe päätteli, että se saattaisi sisältää jotakin siihen asti tuntematonta metallia.
Hän ei kuitenkaan mennyt tutkimuksissaan pitemmälle.
Kaksi vuotta myöhemmin Woulfen maanmies Carl Wilhelm Scheele tutki tungsteniä ja erotti siitä valkoista oksidia. Hän odotti löytävänsä siitä molybdeeniä, mutta aine vaikutti joltain muulta, ehkä jonkin uuden metallin oksidilta. Scheelekään ei jatkanut tutkimuksia loppuun asti.
Niinpä kunnia volframin löytämisestä meni espanjalaisille veljeksille Juan José ja Fausto Elhuyarille. He tekivät tutkimuksia sekä tungstenilla että wolframiitilla vuonna 1783. Nimikiista juontaa juurensa heihin. Fausto oli wolframin, Juan tungstenin kannalla.
Volframi ei ole kovin myrkyllistä. Metallipöly tosin ärsyttää ihoa ja silmiä. Ihminen saa päivittäin hieman yli kymmenen mikrogrammaa volframia.
Elävä luonto ei juuri volframia tarvitse. Vuonna 1973 tosin huomattiin, että eräiden hyvin kuumassa viihtyvien arkkibakteerien entsyymit käyttivät volframia.
Lisäämällä kupariin tinaa saadaan vahvempaa metallia, pronssia. Samaan tapaan voidaan volframilla vahvistaa terästä.
Sen keksi vuonna 1864 englantilainen Robert Mushet, joka lisäsi teräkseen viisi prosenttia volframia. Hän tahtoi tuottaa metallia, joka olisi terästä kovempaa ja vahvempaa ja kestäisi myös kuumuutta paremmin kuin teräs.
Alkuun volframilla vahvennettua terästä käytettiin siviilitarkoituksiin. Jo ensimmäisessä maailmansodassa volframin kysyntä sotilaallisiin tarpeisiin räjähti.
Vielä 1800-luvulla volframia tuotettiin vain joitakin satoja tonneja vuodessa. Vuonna 1918 tuotanto oli jo 35 000 tonnia. Nykyinen vuosituotanto on noin 40 000 tonnia.
Volframilla vahvistetut tykit kestivät paremmin käyttöä. Nykyään volframia käytetään myös panssarin läpäisemiseen tarkoitetuissa ammuksissa.
Suurimmat volframin varannot ovat Kiinassa, Kanadassa ja Yhdysvalloissa. Pulaa raaka-aineesta ei ole näköpiirissä, vaikka 30 prosenttia volframista saadaan jo nyt kierrätetyistä materiaaleista.
Volframilla on kaikkein korkein sulamispiste, 3 407 astetta. Myös kiehumispiste, 5 700 astetta, on alkuaineista korkein. Muun muassa näiden ominaisuuksien ansiosta volframia on käytetty jo sata vuotta hehkulankana.
Volframikarbidi on kera- tai kovametallin tärkein ainesosa. Sen valmistamiseen kuluu 40 prosenttia maailman volframituotannosta.
Kerametallia käytetään monella teollisuudenalalla. Volframikarbidilla vahvistettu öljyporan kärki kestää kymmenen kertaa pitempään kuin vahvistamaton. Myös hyvin nopeassa hammasporassa voi olla volframipäällyste.
Volframin maine kovana metallina on kiirinyt myös rocklyriikkaan. "Volframisydän, kova kuin jää", laulaa J. Karjalainen albumilla Villejä lupiineja.
MARKO HAMILO / Helsingin Sanomat
 |
|
|
Alkuaineiden jaksollinen järjestelmä