O tungstênio é um dos elementos mais fascinantes e robustos da tabela periódica. Representado pelo símbolo W e com número atômico 74, este metal duro e denso é fundamental para a indústria moderna, sendo sinônimo de resistência a altas temperaturas e durabilidade extrema.
Descoberta e origem do nome
A história do tungstênio remonta a 1783, quando foi descoberto por dois químicos espanhóis, os irmãos Fausto e Juan José Elhuyar. A descoberta ocorreu durante a análise de uma amostra mineral proveniente da montanha Huaytapallana, no Peru.
O mineral analisado chamava-se “wolframita”, do qual o elemento foi isolado pela primeira vez. É justamente devido a este mineral que o símbolo do tungstênio na tabela periódica é a letra W.
Propriedades físicas e químicas
A característica mais notável do tungstênio é o seu ponto de fusão, o mais alto entre todos os metais puros. Para fins de comparação:
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Tungstênio: 3422 °C
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Ferro: 1538 °C
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Cobre: ~1084 °C
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Alumínio: ~660 °C
Além desta resistência térmica inigualável, o tungstênio possui:
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Alta densidade e dureza: É mais duro que o aço, titânio e outros metais comuns.
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Baixo coeficiente de expansão térmica: Mantém suas dimensões sob calor intenso.
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Boa condutividade elétrica: Útil em eletrônica.
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Resistência à corrosão.
O Desafio da Fragilidade: Apesar de suas qualidades, o tungstênio puro é muito frágil e difícil de trabalhar. Para contornar isso e melhorar sua ductilidade e trabalhabilidade, ele é frequentemente ligado a outros metais.
Ocorrência e extração
O tungstênio não é encontrado em sua forma pura na natureza, mas sim em minerais associados a rochas ígneas (como granito). Os principais minerais são a volframita, a scheelita e a ferberita. Pode, inclusive, estar associado a metais preciosos como ouro e prata.
As maiores reservas mundiais estão localizadas na China, Rússia e Canadá, mas países como Brasil, Estados Unidos, Vietnã e Portugal também possuem depósitos significativos.
O processo de obtenção
Transformar o minério bruto em tungstênio de alta pureza envolve um processo complexo de várias etapas:
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Mineração: A céu aberto ou subterrânea.
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Esmagamento e Moagem: O minério é transformado em pó fino.
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Concentração: Separação dos minerais de tungstênio (geralmente por gravidade ou magnetismo).
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Torrefação: Remoção de impurezas através do calor.
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Lixiviação: Dissolução do tungstênio usando fluidos como ácido sulfúrico.
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Precipitação: Uso de agente redutor para decantar o tungstênio como sólido.
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Filtração e Calcinação: Remoção de umidade e impurezas remanescentes.
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Redução: Transformação em tungstênio metálico usando hidrogênio.
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Refino: Obtenção do metal em alta pureza.
Fala, Amantes da Engenharia! Neste vídeo, Gustavo Pereira, do canal com mais de 450 mil seguidores, Engenharia Detalhada, revela tudo sobre o tungstênio, o metal com o ponto de fusão mais alto do mundo (3422°C), suas propriedades incríveis e usos em lâmpadas, ferramentas e aeroespacial:
Aplicações na engenharia
Devido às suas propriedades únicas, o tungstênio é um material “refratário” (suporta altas temperaturas em condições extremas) e possui vasto uso industrial:
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Ferramentas de Corte e Desgaste: Quando ligado a cobalto, níquel ou ferro, forma-se o Carboneto de Tungstênio. Extremamente duro, é essencial para brocas, ferramentas de corte de alta velocidade e peças industriais.
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Setor Aeroespacial e Defesa: Utilizado na construção de aeronaves, mísseis e ligas de alto desempenho (combinado com titânio ou tântalo).
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Elétrica e Eletrônica: Famoso pelos filamentos de lâmpadas incandescentes antigas, também é usado em sistemas eletrônicos modernos.
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Engenharia Nuclear: Atua em escudos de radiação e hastes de controle de reatores.
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Compósitos: Pode ser adicionado a plásticos para aumentar a resistência ou torná-los condutores, e combinado com cerâmicas para fornos siderúrgicos.
Embora seja um metal relativamente raro e mais caro que o aço ou alumínio, o tungstênio é insubstituível em situações onde a falha devido ao calor ou desgaste não é uma opção.