El Tunsteno

EL TUNGSTENO (W) EN LA INDUSTRIA DE LA MECÁNICA

RESUMEN

La importancia del tungsteno es muy alta en la economía ya que con este mineral se fabrica herramientas de cortes para la creación de piezas mecánicas. Entre las características del tungsteno es su elevada dureza y es uno de los metales con un punto elevado de ebullición y de fusión.

Inclusive este material se ha remplazado por el diamante y es un elemento muy importante para las aleaciones de piezas resistentes.

En la economía, los orientales son los que más consumen este producto ya que su economía incrementa en un 10% anualmente.

Palabras clave: Tungsteno, Metales, Átomos, Diseño Construcción, Mecánica.

ABSTRACT:

The importance of tungsten is very high in the economy since this mineral manufactures cutting tools for creating mechanical parts. Among the characteristics of tungsten is its high hardness and is one of the metals with a high boiling point and melting.

Even this material has been replaced by diamond and is a very important element alloys resistant parts.

In economics, the Orientals are the most consumed this product and its economy increased by 10% annually.

Keywords: Tungsten, Metal, Atoms, Design, Construction, Mechanics.

INTRODUCCIÓN

El átomo es la unidad de materia más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Está compuesto por un núcleo atómico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de electrones. El núcleo está formado por protones, con carga positiva, y neutrones, eléctricamente neutros Los electrones, cargados negativamente, permanecen ligados a este mediante la fuerza electromagnética1.

El átomo es una constituyente materia ordinaria, con propiedades químicas bien definidas, que mantiene su identidad. Cada elemento químico está formado por átomos del mismo tipo (con la misma estructura electrónica básica), y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Está compuesto por un núcleo atómico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de electrones. El núcleo está formado por protones, con carga positiva, y neutrones, eléctricamente neutros. Los electrones, cargados negativamente, permanecen ligados a este mediante la fuerza electromagnética.1

A las columnas verticales de la tabla periódica se les conoce como grupos. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia atómica, y por ello, tienen características o propiedades similares entre sí. Los elementos en el último grupo de la derecha son los gases nobles, los cuales tienen lleno su último nivel de energía y, por ello, son todos extremadamente no reactivos.8

Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos. Contrario a como ocurre en el caso de los grupos de la tabla periódica, los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares: todos los elementos de un período tienen el mismo número de orbitales. Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según su configuración electrónica.8

Los metales muestran un amplio margen en sus propiedades físicas. La mayoría de ellos son de color grisáceo, pero algunos presentan colores distintos; el bismuto es rosáceo, el cobre rojizo y el oro amarillo.

La conductividad en los metales se puede reducir mediante aleaciones. Todos los metales se expanden con el calor y se contraen al enfriarse. Ciertas aleaciones, como las de platino e iridio, tienen un coeficiente de dilatación extremadamente bajo. Los metales suelen ser duros y resistentes. Aunque existen ciertas variaciones de uno a otro, en general los metales tienen las siguientes propiedades: dureza o resistencia a ser rayados; resistencia longitudinal o resistencia a la rotura; elasticidad o capacidad de volver a su forma original después de sufrir deformación; maleabilidad o posibilidad de cambiar de forma por la acción del martillo; resistencia a la fatiga o capacidad de soportar una fuerza o presión continuadas, y ductilidad o posibilidad de deformarse sin sufrir roturas.4

El Tungsteno es un elemento de la tabla periódica, su símbolo químico es W (antes llamado Wolframio). Entre las características que tiene el wolframio así como el resto de los materiales de transición son su elevada dureza, el tener puntos de ebullición y fusión elevados y ser buenos conductores de la electricidad y el calor5.

Su aspecto grisáceo, brilloso, y pertenece al grupo de los metales de transición interna. Su punto de fusión es de 3409.89°C. El punto de ebullición es de 5929.85°C.5

Dentro de sus múltiples usos se utiliza para reforzar el acero y prevenir la corrosión, se usa en los filamentos de las lámparas incandescentes, en los alambres de hornos eléctricos, se usan en la puntas de los bolígrafos y en la producción de aleaciones de aceros de alta resistencia, también en la fabricación de bujías de encendido y en herramientas de corte; en esta última es apropiada para producción de haceros rápidos con ayuda de perforadoras y brocas. Y en la fabricación de tubos de rayos X.2

El W se utiliza mucho como material en herramientas de corte para la manufactura de piezas mecánicas tales como pernos, engranes, roscas, estriados, etc. Con la ayuda de máquinas como: torno, cepillos, fresadoras, etc. que son máquinas que precisamente se utilizan en esta ingeniería, y las piezas que son diseñadas con la ayuda de este ramo.2

Por tanto, y de acuerdo a lo antes descrito, los objetivos de la presente investigación fueron: Investigar cómo se forman los elementos químicos, describir las propiedades, extracción y usos en la industria del W, y analizar su importancia en la economía mundial.

MATERIALES Y MÉTODOS

La fábrica de los elementos químicos las encontramos en las estrellas. El elemento más abundante en el universo es el hidrógeno y después encontramos el helio. Las estrellas utilizan un proceso llamado fusión nuclear para producir elementos químicos. Las estrellas brillan en función de la capacidad que tienen para quemar H+ en otros elementos, lo que se relaciona con su masa. A mayor masa más elementos formados en el núcleo 6,7.

Por lo tanto, para investigar cómos se forman los elementos se consultaron los siguientes trabajos: Ojeda-Morales (2012), Autor (año), Autor (año). Y de igual modo se emplearon páginas web como: www. astronomia.com; www.textoscientificos.com; http://cienciashoy.wikispaces.com/1.06.+Formaci%C3%B3n+de+los+elementos+.

El tungsteno es de color gris acerado, muy duro y denso. Ocupa el puesto 57º en la clasificación de elementos más abundantes de la corteza terrestre.

Este metal es de elevada dureza, ya que su orbital d está lleno parcialmente de electrones, tienen puntos de ebullición y fusión muy elevados por lo que lo hace buen conductor de electricidad y calor.15

Por lo tanto, para investigar las propiedades del wolframio se consultaron los siguientes trabajos: Alcaraz-López (2010). De igual modo se emplearon páginas como: http://elementos.org.es/.

En España se encuentran minas de wolframio en León, Galicia, Extremadura entre otras y tuvo gran demanda durante la Segunda Guerra Mundial.

Por lo tanto para investigar la extracción del wolframio se empleó el trabajo de: Alcázar-López (2010).

Tiene usos importantes en aleaciones para herramientas de corte a elevada velocidad, como las fresas para instrumentos odontológicos. Y para la producción de aleaciones de acero muy resistentes.9

Por lo tanto para investigar sobre los usos del tungsteno se consultaron trabajos como: Stwertka, Albert (2002).

Los recursos del tungsteno a nivel mundial son los siguientes: China ocupa el primer lugar en el mundo en términos de los recursos y reservas, y tiene uno de los mayores yacimientos. Canadá, Kazajstán, Rusia y Estados Unidos cuentan con sus reservas.17

Por lo tanto para investigar la economía mundial del wolframio se emplearon páginas web como: http://slideshared.net.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Estrellas

Las estrellas son enormes cuerpos celestiales, entidades gaseosas con variedades de masas, tamaños y temperaturas.

Existe un estimado de 100 decillones de estrellas en el universo. A lo largo de miles de años el hombre ha identificado constelaciones de estrellas y les ha puesto nombre.11

El sol es la única estrella lo suficientemente cercana a la Tierra como para ser visible durante el día y luce como un gran disco redondo en el cielo. Otras estrellas están tan lejos de nosotros que sólo titilan durante la noche.

El pestañeo es causado por la distancia a la que están de nosotros y por el efecto de la atmósfera de nuestro planeta.11

El estudio fotográfico de los espectros estelares lo inició en 1885 el astrónomo Edward Pickering en el observatorio del Harvard College y lo concluyó su colega Annie J. Cannon. Esta investigación condujo al descubrimiento de que los espectros de las estrella están dispuestos en una secuencia continua según la intensidad de ciertas líneas de absorción. Las observaciones proporcionan datos de las edades de las diferentes estrellas y de sus grados de desarrollo.10

Clase O: Líneas del helio, el oxígeno y el nitrógeno, además de las del hidrógeno. Comprende estrellas muy calientes, e incluye tanto las que muestran espectros de línea brillante del hidrógeno y el helio como las que

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