タングステンはもっとも融点の高い元素でフィラメントや触媒としての利用
2023年01月30日
タングステンと聞いて思い浮かぶのは、フィラメント、カーバイド、合金でしょうか？
※２０２５年３月更新
どちらにせよ、かなりマニアックな金属元素です。
僕は学生時代の研究室で参加タングステンを使っていましたので馴染みがあります。
その性質や使用用途について紹介します。
◎タングステンの性質
英語では、「tungsten」
ドイツ語では、「Wolfram（ウォルフラム）」と呼ばれ、オオカミにちなんでいます。
原子番号74で元素記号は「W」と表記します。
原子量は183.84で、第6族、6周期目の遷移金属で、
クロム族元素に属した、銀灰色の非常に硬く重い金属です。
※Wikipedia参照
融点は 3380 ℃ で、沸点は 5555 ℃ で、
比重は19.3、と言うのが最大の特徴です。
◎タングステンの使用用途
上記のような溶けにくく、固くて比較的抵抗を持った金属なので、フィラメントとして用いられることが多いです。
タングステンフィラメントとして、昔は電球の発熱発光線や、今でも電子レンジのマグネトロンや電子顕微鏡の電子線発生源のフィラメントとして利用されています。
また、タングステン合金や炭化タングステンは非常に硬度が高いため、防護服、高級な切削用工具、戦車、艦船に用いられます。
固くて重いという利点からも、釣り用の重りやゴルフのヘッドにも使われています。
◎酸化タングステンの触媒
WO3の酸化タングステンは半導体として機能します。
なので化学センサの電極や、添加物としての利用があります。
そして、光触媒としては酸化チタンTiO2が有名ですが、これは主に太陽光を浴びることで効果を発揮します。
なので、室内用でTiO2光触媒を使うと効果が薄れます。
そこで、WO3光触媒は太陽光ではなく室内等の明かりでも、触媒して利用できることが分かったのです。
室内にあるVOC（揮発性有機化合物）を室内で分解することで、シックハウス症候群などの化学物質過敏症を抑制することが可能となるのです。
これからも、このタングステンと言うマニアックな元素はマニアックな場所で密かに活躍していきそうですね。
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