Gunnar Nordberg
Evento e usi
Il tungsteno (W) non si trova mai libero in natura e si trova solo in pochi minerali come tungstato di calcio, ferro o manganese. Dei noti minerali contenenti tungsteno, la scheelite (CaWO4), Wolframite ((Fe, MN) WO4), hubnerite (MnWO) e ferberite (FeWO4) sono commercialmente importanti. Totale riserve mondiali di triossido di tungsteno (WO3 ) sono stimati in circa 175,000,000 t. Questi minerali di tungsteno sono per lo più estratti da lavorazioni sotterranee, ma vengono applicate anche operazioni a cielo aperto e metodi più primitivi. Il contenuto di tungsteno del minerale estratto è solitamente compreso tra lo 0.5 e il 2.0%. Le impurità più comuni sono minerali di ganga come quarzo e calcite e minerali metallici di rame, bismuto, stagno e molibdeno.
Il tungsteno è un componente dei metalli duri. Viene utilizzato per aumentare la durezza, tenacità, elasticità e resistenza alla trazione dell'acciaio. Viene utilizzato nella produzione di acciai al tungsteno per automobili e utensili da taglio ad alta velocità. Il tungsteno è utilizzato anche in lampade, tubi a vuoto, contatti elettrici, tubi a raggi X e tubi luminosi fluorescenti. Serve come ritardante di fiamma nell'industria tessile.
Carburo di tungsteno (WC) ha sostituito il diamante nelle matrici di trafilatura di grandi dimensioni e nelle perforatrici a causa della sua estrema durezza. I composti di tungsteno sono utilizzati anche in laser, coloranti, inchiostri e fritte ceramiche. Alcune leghe di tungsteno sono utilizzate nell'industria nucleare e spaziale per gli ugelli dei motori a razzo e per proteggere gli scudi dei veicoli spaziali.
Pericoli
Poco si sa della tossicità del tungsteno. Il D.L50 of tungstato di sodio per i ratti di 66 giorni era compresa tra 223 e 255 mg/kg e mostrava un significativo effetto postprandiale e legato all'età. Dei tre composti del tungsteno, il tungstato di sodio è il più tossico, ossido tungstico è intermedio, e paratungstato di ammonio è meno tossico. È stato dimostrato che l'alimentazione del 2.5% e del 10% della dieta come metallo di tungsteno per un periodo di 70 giorni non ha un effetto marcato sulla crescita dei ratti maschi, misurata in termini di aumento di peso, sebbene abbia causato una riduzione del 15% aumento di peso per i ratti femmina rispetto a quello di controllo.
L'esposizione industriale è legata principalmente alle sostanze associate alla produzione e agli usi del tungsteno, delle sue leghe e dei suoi composti, piuttosto che del tungsteno stesso. Nei processi di estrazione e macinazione, i principali pericoli sembrano essere l'esposizione a polvere contenente quarzo, rumore, idrogeno solforato, anidride solforosa e sostanze chimiche come il cianuro di sodio e l'idrossido di sodio. L'esposizione può essere associata ad altri metalli nel minerale, come il nichel.
Il metallo duro è la miscela di carburo di tungsteno e cobalto, a cui possono essere aggiunte piccole quantità di altri metalli. Nell'industria del taglio degli utensili, i lavoratori possono essere esposti a polvere di carburo di tungsteno, fumi e polvere di cobalto e carburi di nichel, titanio e tantalio. In seguito all'esposizione professionale alla polvere di carburo di tungsteno per inalazione, sono stati segnalati casi di pneumoconiosi o fibrosi polmonare, ma è generalmente accettato che questa "malattia da metallo duro" sia più probabilmente causata dal cobalto con cui è fuso il carburo di tungsteno. Laddove vengono eseguite la lavorazione e la rettifica di utensili in carburo di tungsteno, i lavoratori di metalli duri possono essere a rischio di sviluppare malattie polmonari ostruttive interstiziali, un grave pericolo associato a concentrazioni elevate di cobalto nell'aria. Gli effetti dei metalli duri sui polmoni sono discussi altrove in questo Enciclopedia.
Carbonile di tungsteno rappresenta un moderato rischio di incendio se esposto alla fiamma. Quando riscaldato fino alla decomposizione, emette monossido di carbonio. L'incidenza di incidenti e malattie nelle miniere e negli stabilimenti di tungsteno non è ben documentata. Tuttavia, dagli scarsi dati disponibili si può affermare che è inferiore a quello delle miniere di carbone.