Stahl - immer zuverlässig

 

 Aufgenommen an der alten Stauwehr in Neurod/Waldbronn

Wolfram - geschätzt auch für Dartpfeile

Schwer, schwerer, Wolfram – nur wenige Materialien sind robuster als das Metall. Deswegen ist es bestens für Dartpfeile geeignet. Mit einer Dichte von 19,25 g/cm³ gehört Wolfram zu den gewichtigsten Elementen. Der deutsche Name ist vom „Wolfrahm“ abgeleitet, was bedeutete, dass es wie der Wolf im Schmelzofen das begehrte Zinn raubte. Ungewöhnlich ist sein deutscher Name anders als im Englischen, wo Wolfram „Tungsten“ heißt. Dieser Name leitet sich aus dem Schwedischen ab (tung sten=schwerer Stein). 

Jedoch nicht die hohe Dichte entscheidet über wichtige Anwendungen des Metalls. Denn mit 3.422°C hat Wolfram den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle sowie den zweithöchsten aller Elemente. Nur Kohlenstoff hält Hitze noch länger Stand. Illustrativ kann man sagen: Eisen schon lange kocht, bevor Wolfram schmilzt. Damit ist Wolfram für Hochtemperaturanwendungen in Energie- und Lichttechnik sowie für die Raumfahrt ideal geeignet und auch unverzichtbar.
Die wohl bekannteste Wolfram-Anwendung sind Glühfäden in Lampen. Da Wolfram eine sehr gute Umformbarkeit hat, lassen sich daraus sehr dünne Drähte fertigen. Diese Glühbirnen sind aber sehr ineffizient, da nur etwa 10% des verbrauchten Stroms in Licht verwandelt wird. Somit werden heute in Europa keine Wolframdrähte für Glühbirnen hergestellt.
Als Material für die Elektroden von Energiesparlampen, sowie bei der Produktion von fluoreszierender Leuchtmittel findet Wolfram viele wichtige Anwendungen. Auch in elektrischen Kontakten, Kathoden und Dünnfilmtransistoren wird das Element eingesetzt.
Die Verbindung Wolframkarbid besitzt eine sehr hohe Härte und bildet die Basis von Hartmetallen (dazu unser Link Hartmetalle), die moderne und wichtige Schneidwerkstoffe sind. Auch in Stählen bindet Wolfram den im Eisenerz enthaltenen Kohlenstoff an sich und bildet extrem harte Wolframkarbide aus, die im Gefüge vorliegen. Die Metall- und Stahlindustrie verarbeitet deshalb über 80 Prozent des weltweit verfügbaren Angebots an Wolfram zu Hartmetallen und Superlegierungen. Diese kommen überall dort zum Einsatz, wo Material bei hohen Temperaturen besonders hart und fest sein muss.
So werden aus Wolframstählen hochpräzise Schneidwerkzeuge, Fräsen, Bohrkronen, Bohrer und Meißel hergestellt, die besonders hohen Belastungen standhalten. Autohersteller brauchen den Rohstoff zur Produktion von Katalysatoren und Glühkerzen für Dieselmotoren. Die Waffenindustrie verarbeitet wolframhaltige Hartmetalle zu Projektilen, Gewehrkugeln und panzerbrechender Munition. In Legierungen härtet das Element die Schaufeln von Turbinen oder Düsentriebwerken in der Luftfahrt.
Kommen wir zurück zur hohen Dichte des Wolframs. Wegen des Gewichts wird Wolfram als Schwungmasse, Gegengewicht oder Schwingungsdämpfung in Luftfahrt-, Automobil-, Sport- und Telekommunikationstechnik genutzt. Darüber hinaus dient es als Ersatz für Blei und schirmt in der Medizintechnik Strahlung ab. Im Rennsport nutzen Ingenieure Platten aus Wolfram, um die Rennwagen auf das vorgeschriebene Mindestgewicht zu bringen. Da seine Dichte genau mit der von Gold übereinstimmt, wurden zu betrügerischen Zwecken schon Wolframbarren mit Gold überzogen und dann als Goldbarren verkauft.
Beim Darts spielen die Profis fast ausschließlich mit Wolfram-(Tungsten-) Pfeilen. Der Barrel, das Griffstück eines Dartpfeils, kann aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Am gängigsten sind Messing- und Nickel-Barrel. Sie sind billig und haltbar, aber sie können nicht dünn gefertigt werden, da dann sie zu leicht sind. Dünne und schwere Barrel können die Griffkraft von Spielern entscheidend verbessern und den Flug stabilisieren. Wolfram ist somit ideal, um besonders dünne Barrel herzustellen. Im Allgemeinen gibt es Barrel mit einem Wolfram-Anteil von bis zu 97 %. Des Weiteren ist Wolfram sehr hart, weshalb das Griffprofil und die Form auch bei harten Belastungen, wie einigen Bodenlandungen, intakt bleiben.
Übrigens: Bei ChemistryViews (oder im Buch „Chemische Gedichte“ von Mario Markus) kann man ein Gedicht zu Wolfram finden. So wie auch zu allen anderen chemischen Elementen. Schön, nicht wahr.<<

Wunderschönes Kupfererz

Das grüne Kupfercarbonat-Mineral namens „Malachit“ ist vielleicht das erste vom Menschen genutzte Kupfererz.

     
Schon um 4000 v. Chr. entdeckte man, dass Malachit in einem heißen Feuer zu gediegenem Kupfer reduziert wurde. Dies war wahrscheinlich die erste Gewinnung eines Metalls aus einem Erz. Malachit enthält etwa 57% Kupfer. Seine Bedeutung als Kupfererz ist heute nicht besonders groß. Für den Kupferbergbau ist Malachit vor allem als Indikatormineral wichtig. Es bildet oft nur dünne Überzüge auf allen möglichen Gesteinen. Durch seine auffällige Farbe ist es immer ein Hinweis auf kupferhaltiges Gestein im Untergrund. Malachit kommt in verschiedenen Formen vor, die alle im polierten Zustand sehr schöne, oft bänderartige Muster aufweisen. Deswegen wird Malachit vor allem und gerne als Dekorations-und Edelstein verwendet.

Glänzendes Strontiumerz

Diese prächtigen und schön glänzenden Kristalle bildet das Strontiumsulfat-Mineral namens „Coelestin“.

     
Coelestin ist ein wichtiges Erz des kaum bekannten Metalls Strontium. Das Mineral kommt ziemlich oft vor und kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem. Coelestin entwickelt meist prismatische oder tafelige Kristalle im Zentimeter-Bereich, allerdings wurden auch Kristallgrößen von bis zu einem Meter gefunden. Die wichtigsten Lagerstätten befinden sich auf Madagaskar. Mit dem Mineral Baryt (Bariumsulfat) bildet Coelestin eine Mischreihe mit frei austauschbaren Strontium- beziehungsweise Barium-Ionen. Der Name Coelestin ist in Anspielung auf die himmelblaue Farbe vom lateinischen Wort „coelestis“ abgeleitet. Verbindungen von Strontium werden wegen ihrer stark leuchtenden Farben in Feuerwerken und Signalpatronen verwendet.