Βολφράμιο: το στοιχείο με τα δύο ονόματα

Βίος και πολιτεία

Το βολφράμιο μας δίνει την ευκαιρία να γνωρίσουμε δύο ισπανούς μεταλλειολόγους που συνδέθηκαν μαζί του αλλά και με την εξάπλωση των γνώσεων ως προς την εξόρυξη μεταλλευμάτων των Ευρωπαίων στο Μεξικό και στις άλλες ισπανικές αποικίες: τα αδέλφια Juan-José και Fausto Delhuyar (προφέρεται: Δελουγιάρ). Ο πρώτος γεννήθηκε στις 15 Ιουνίου 1754 και ο δεύτερος στις 11 Οκτωβρίου 1755 στην πόλη Λογρόνιο της Βορειοανατολικής Ισπανίας. Αν και τους χώριζαν μόλις 16 μήνες, ως χαρακτήρες ήταν πολύ διαφορετικοί. Ο Juan-José μεγαλώνοντας αποδείχθηκε εξαίρετος χημικός και μεταλλειολόγος, αλλά ήταν ντροπαλός και εσωστρεφής, οπότε δεν τα κατάφερνε και τόσο καλά στο να διαχειρίζεται καταστάσεις με πολλούς εργάτες και γραφειοκρατικό φόρτο εργασίας, ενώ ο Fausto έχοντας μεγάλη αυτοπεποίθηση αποδείχθηκε πολύ ικανός εκεί όπου ο αδελφός του απέτυχε. Ο πατέρας τους ήταν χειρουργός και η μητέρα τους γαλλο-βασκικής καταγωγής.

Το 1772 τα δύο αδέλφια πήγαν στο Παρίσι με σκοπό να γίνουν γιατροί. Οι σπουδές στην Ιατρική τότε συμπεριελάμβαναν μαθήματα όπως Φυσική, Χημεία, Μαθηματικά και Φυσική Ιστορία. Επειτα από πέντε χρόνια, επιστρέφοντας στην πατρίδα, ο Juan-José εντάσσεται στη Βασιλική Βασκική Εταιρεία των Φίλων της Πατρίδας. Ενας από τους σκοπούς της εταιρείας αυτής ήταν και το να βελτιωθεί η τεχνολογία στην Ισπανία σχετικά με την επεξεργασία του σιδήρου. Και ο περισσότερος σίδηρος έβγαινε τότε στη Χώρα των Βάσκων, στα βόρεια της χώρας. Επειτα από έναν χρόνο φεύγει με υποτροφία για να σπουδάσει μεταλλειολόγος στο Freiberg αλλά και με τη μυστική αποστολή να επισκεφθεί όσο γίνεται περισσότερες πολεμικές βιομηχανίες στη Γερμανία διότι τότε οι Ισπανοί ανησυχούσαν για το ότι τα κανόνια τους υστερούσαν σε ποιότητα. Συστήνεται και το πρώτο τεχνικό κολέγιο, ένα είδος πολυτεχνείου που χρηματοδοτούσε το Ισπανικό Ναυτικό, και διορίζεται εκεί ο αδελφός του Juan-José, ο Fausto, στην έδρα της Μεταλλειολογίας, που υποχρεώνεται και αυτός να σπουδάσει στο Freiberg.

Για να καταλάβουμε το υψηλό επίπεδο της σχολής, την έδρα της Χημείας καταλαμβάνει ο Proust, o διάσημος χημικός που διατύπωσε τον νόμο των σταθερών αναλογιών για τη Χημεία. Ο Juan-José έμαθε ότι στη Σουηδία φτιάχνουν καλά κανόνια και πραγματοποιεί το 1782 μιαν επίσκεψη εκεί. Παρακολουθεί μαθήματα και κάποια στιγμή βρίσκει σε ένα εργαστήριο τους διάσημους σουηδούς χημικούς Bergman και Scheele να ερευνούν τη σύσταση ενός πετρώματος που ονομαζόταν στα σουηδικά tung-sten, δηλαδή βαριά πέτρα, όπου υποψιάζονταν ότι κρυβόταν ένα νέο χημικό στοιχείο αλλά δεν μπορούσαν να το εντοπίσουν. Το ταξίδι οικονομικά και επαγγελματικά ήταν μια καταστροφή για τον Juan-José αλλά ιστορικής σημασίας για τη Χημεία. Επιστρέφοντας δουλεύει δίπλα στον αδελφό του Fausto σε δείγμα μεταλλεύματος από τη Γερμανία που αναγνώρισε πως ήταν ίδιο με το tung-sten. Κάτι καλύτερο όμως καταφέρνουν τα δύο αδέλφια με βάση όσα είχαν μάθει στη Γερμανία για αναγωγή με κονιοποιημένο άνθρακα σε αεροστεγές δοχείο και να που απομονώνουν τελικά το στοιχείο βολφράμιο.

Οπως ήδη αναφέρθηκε, οι δύο ισπανοί μεταλλειολόγοι συμφώνησαν να δώσουν την ονομασία βολφράμιο στο στοιχείο που κατάφεραν να απομονώσουν. Η λέξη βολφράμιο μας έρχεται από τις δύο γερμανικές λέξεις Wolf και Rahm. Αντιγράφουμε λοιπόν από το λεξικό Duden, το οποίο θεωρούν και οι ίδιοι οι Γερμανοί από τα πιο έγκυρα: «Βρώμα του λύκου» σημαίνει ο συνδυασμός των δύο λέξεων. Διότι Rahm σημαίνει βρώμα (σε μια κάπως παλιά διάλεκτο των αλχημιστών και των μεταλλωρύχων από την εποχή του Παράκελσου). Και εννοούσαν (οι μεταλλωρύχοι) ότι από την αναπόφευκτη πρόσμειξη του κασσίτερου με το ορυκτό βολφραμίτη, όταν προσπαθούσαν να πάρουν κασσίτερο σε καθαρή μορφή, ένα μέρος του χανόταν εξαιτίας της παρουσίας αυτής της ανεπιθύμητης τότε ουσίας. Και το παρομοίαζαν με το πώς τρώει ο λύκος το χρήσιμο πρόβατο. Η άλλη ονομασία είναι τουνγκστένιο, κατευθείαν από τις σουηδικές λέξεις: tung = βαρύς και sten = πέτρα.

Αξίζει να αναφέρουμε σε ποιες γλώσσες το στοιχείο είναι γνωστό με ποιο όνομα. Στα ελληνικά είναι βολφράμιο. Στα αγγλικά (σε Ηνωμένες Πολιτείες και Μεγάλη Βρετανία), γαλλικά και πορτογαλικά προτιμήθηκε το όνομα τουνγκστένιο ενώ στα γερμανικά, ιταλικά και ισπανικά το βολφράμιο.

Ατομικός αριθμός: 74

Ατομικό βάρος: 183.84

Σημείο τήξης: 3.407^οC

Σημείο ζέσεως: 5.700^οC

Αριθμός ισοτόπων: 33

Ενα γραμμάριο του μετάλλου μπορεί να δώσει σύρμα μήκους 400 μέτρων! Επίσης μπορεί να δημιουργηθεί σύρμα από βολφράμιο με διάμετρο μόλις 4 εκατομμυριοστά του μέτρου.

Τίποτα. Είναι ελαφρά τοξικό και κάπως ερεθιστικό για το δέρμα και τα μάτια. Το συναντούμε σε κάποιους ζωντανούς οργανισμούς και θεωρείται ότι είναι το στοιχείο με το μεγαλύτερο μοριακό βάρος που μπορούμε να βρούμε στη φύση.

Μόλις 5% βολφράμιο σε κράμα με σίδηρο έδωσε ένα πολύ ανθεκτικό υλικό κατάλληλο για την κατασκευή οπλικών συστημάτων. Αυτό που συνέβη το 1864 ήταν ότι ο Robert Forester Mushet δοκίμασε πρώτα το κράμα του σε εργαλεία κοπής. Αλλά στη συνέχεια από αυτό το υλικό έγιναν πυροβόλα όπλα και κανόνια. Τόσο καλά μάλιστα ήταν αυτά που κατασκεύασαν οι Γερμανοί ώστε στον Α’ Παγκόσμιο Πόλεμο τα τουφέκια τους έριχναν έως και 15.000 βολές χωρίς να χρειάζονται συντήρηση, περίπου το διπλάσιο από ό,τι τα πυροβόλα των Γάλλων και των Ρώσων.

Αποδείχθηκε τόσο καλό που έφθασαν να καταναλωθούν χιλιάδες τόνοι (38.000) ώστε δημιουργήθηκε ακόμη και έλλειψη. Σήμερα επίσης χρησιμοποιείται σε αντιαρματικά βλήματα και μερικοί το προτιμούν ως υποκατάστατο στα βλήματα του (ραδιενεργού) απεμπλουτισμένου πλουτωνίου και του μολύβδου στις σφαίρες του Αμερικανικού Στρατού στο πλαίσιο του προγράμματος (τι ειρωνεία) «Πράσινα Πυρομαχικά». Για πολλά χρόνια ήταν γνωστό ότι τα νήματα μέσα στις συνηθισμένες λάμπες πυράκτωσης ήταν από βολφράμιο, αφού το μέταλλο αυτό λιώνει στην υψηλότερη θερμοκρασία από όλα τα άλλα μεταλλικά στοιχεία. Ο μεγαλύτερος παραγωγός είναι και εδώ η Κίνα, αφού από τα αποθέματα σε όλον τον πλανήτη, περισσότερα από τα μισά, βρίσκονται εκεί και μικρότερες ποσότητες συναντώνται σε Ρωσία, Αυστρία, Πορτογαλία, Περού, Βολιβία και Νότια Κορέα. Τώρα πλέον που οι λαμπτήρες παλαιάς κοπής με ενεργειακή απόδοση μικρότερη και από 10% (δηλαδή, το 90% πηγαίνει σε άχρηστη θερμική ενέργεια και μόλις το 10% είναι φωτεινή ενέργεια) καταργούνται, το βολφράμιο συνεχίζει να θεωρείται στοιχείο για εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας. Για παράδειγμα, σε μορφή σκόνης που αντέχει ακόμη και σε 500 βαθμούς Κελσίου χρησιμοποιείται ως λιπαντικό για τα γεωτρητικά μηχανήματα. Ανήκει στα πέντε πιο ανθεκτικά σε θερμοκρασία μέταλλα που χρησιμοποιούνται σε φούρνους υψηλών θερμοκρασιών. Αυτά τα πέντε είναι τα νιόβιο (Nb), μολυβδένιο (Mo), ταντάλιο (Ta), βολφράμιο (W) και ρήνιο (Re).

Μάλλον φεύγει από το σπίτι μας μένοντας μόνο στα βελάκια του Dart γιατί όντας πολύ βαρύ βοηθάει στην αεροδυναμικά σταθερή πορεία τους. Σε ανάμειξη όμως με άνθρακα γίνεται ένα υλικό σκληρότερο από τον χάλυβα και το διαμάντι!

Ναι, και έχουν ενδιαφέρουσα ιστορία και μετά την ανακάλυψη του βολφραμίου. Μόνο που η πιο πλήρης βιογραφία τους στο Ιnternet, με 467 σελίδες, είναι στα ισπανικά. Οποιος πάντως ενδιαφέρεται, εδώ είναι η διεύθυνση: www.larramendi.es/i18n/catalogo_imagenes/grupo.cmd?path=1000614