Tungstène : qu'est-ce que c'est ?

Le tungstène, ou encore la « pierre lourde », comme son nom d'origine suédoise le suggère, est le métal de nombreux extrêmes, aussi bien mécaniques que chimiques.

Généralités

• Symbole : W
• Numéro atomique : 74
• Électrons par niveau d'énergie : 2, 8, 18, 32, 12, 2
• Masse atomique : 183,84 u
• Isotopes les plus stables : ¹⁸⁴W avec une demi-viedemi-vie supérieure à 1,8 x 10²⁰ années (30,64 %), ¹⁸⁶W avec une demi-vie supérieure à 4,1 x 10¹⁸ années (28,43 %), ¹⁸²W avec une demi-vie supérieure à 1,7 x 10²⁰ années (26,50 %), ¹⁸³W avec une demi-vie supérieure à 8 x 10¹⁹ années (14,31 %)
• Série : métauxmétaux de transition
• Groupe, période, bloc : 6, 6, d
• Densité : 19,3
• Point de fusionfusion : 3.422 °C
• Point d'ébullition : 5.555 °C

Historique du tungstène

L'existence du tungstène est soupçonnée pour la première fois par Woulfe en 1778 par l'examen de la wolframitewolframite. Scheele y met en évidence un nouvel acideacide en 1781. Juan José et Fausto de Elhúyar, deux frères, réduiront ledit acide pour isoler le nouvel élément chimiqueélément chimique deux ans plus tard. La découverte du tungstène leur est attribuée.

Propriétés du tungstène

Le tungstène pur se présente sous la forme d'un métal gris acieracier à blanc étainétain, très dur. Le tungstène impur, lui, est cassant. C'est l'élément avec :

• le plus haut point de fusion ;
• la pressionpression de vapeur la plus faible ;
• la résistancerésistance à la traction la plus élevée ;
• un très grand module de Youngmodule de Young.

Il résiste très bien à la corrosioncorrosion grâce à la formation d'un film protecteur. Le tungstène est stable pour les applicationsapplications courantes mais tous les isotopes sont théoriquement radioactifs. Son degré d'oxydationoxydation le plus courant est VI.

Les mineraisminerais sont des tungstatestungstates comme la wolframite, la scheelitescheelite, la stolzite (PbWO₄). Le tungstène est obtenu par réduction de son oxyde, provenant lui-même d'une transformation préalable du minerai (fusion dans la soude caustiquesoude caustique).

Utilisation du tungstène

Le carbure de tungstène, ou sous-carburecarbure de tungstène, est présent dans les filaments d'ampoules électriques (ceux des lampes à incandescenceincandescence introduits par Auer et Coolidge), les tubes cathodiques et les électrodesélectrodes (celles des fours à arc), mais pas seulement. L'évaporation du tungstène joue un rôle important, en particulier dans les lampes à halogènehalogène (elle a été étudiée par Langmuir).

La grande résistance du tungstène à haute température en fait également un élément prisé dans le domaine spatial. Très dense, il entre dans la composition d'alliagesalliages, notamment d'aciers, utilisés dans l'armement ou pour fabriquer des poids. Les alliages aux tungstène datent de la fin du XIX^e siècle. Les pièces d'usure dans les outils à haute vitessevitesse incorporent souvent du tungstène. Cet élément est également employé comme pigmentpigment ou comme catalyseurcatalyseur, ou encore comme ingrédients dans certains superalliages. Les outils au carbure de tungstène datent des année 1920.

Effets du tungstène sur la santé

Le tungstène bloque l'action du molybdènemolybdène, un oligoélémentoligoélément essentiel, dans l'organisme. Par contact, le tungstène peut irriter les yeuxyeux et la peau. Les poumonspoumons seront irrités de même en cas d'inhalationinhalation. Cet élément n'a pas d'effet chronique connu sur la santé.