钨化学简史（A Brief History of Tungsten Chemistry）
U.S. Geological Survey (USGS)
华盛顿特区，2005
全文概述（英文翻译中文大意）
前言
本书简要探讨了钨元素的历史和化学演变，钨是一种在科学与工业中至关重要的元素。由美国地质调查局（USGS）编写，体现了我们记录美国及其他地区矿产资源重要性的使命，为理解钨在现代化学中的角色奠定了基础。
第一章：引言 – 钨的发现
钨（化学符号 W，源自拉丁文 wolframium）于 18 世纪末首次被识别。1781 年，瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒从白钨矿（CaWO₄）中分离出钨酸（H₂WO₄），标志着该元素的初步发现。两年后，1783 年，西班牙兄弟胡安·何塞和法乌斯托·埃卢亚尔从黑钨矿（(Fe,Mn)WO₄）中还原出金属钨，正式确立了其发现。本章概述了命名之争——英语地区的 tungsten 与许多欧洲语言中的 wolfram——以及钨在元素周期表中作为第 74 号元素的位置。
第二章：钨的化学性质
钨以其卓越的性质著称：熔点 3410°C（所有金属中最高）、密度 19.25 g/cm³ 和显著的硬度。本章详细描述了其体心立方晶体结构、抗腐蚀性以及化学行为——常温下稳定，但在高温下与氧气反应生成三氧化钨（WO₃）。还介绍了钨形成多种化合物（包括氧化物、卤化物和钨酸盐）的能力，这些化合物在工业应用中至关重要。
第三章：早期化学研究
19 世纪见证了对钨化学的初步探索。舍勒对钨酸的研究激发了进一步工作，而像永斯·雅各布·贝采利乌斯这样的化学家则研究了钨化合物的反应性。本章讨论了早期的提取方法，如焙烧和酸浸，以及人们逐渐认识到钨在矿物形式之外的潜力，为工业应用奠定了基础。
第四章：工业时代的钨
工业革命改变了钨的角色。到 19 世纪末，钨钢合金的出现增强了工具耐用性。20 世纪初，威廉·D·库利奇将钨用于白炽灯灯丝，利用其高熔点实现了突破。本章探讨这些发展如何推动了钨合金和化合物的化学研究，得到了 USGS 对钨矿床地质调查的支持。
第五章：钨化学的进步
20 世纪标志着钨化学的显著进展。本章探讨了关键化合物的合成，如用于气相沉积的六氟化钨（WF₆）和用于催化的钨酸盐（如 Na₂WO₄）。它强调了 USGS 的贡献，包括对钨矿物学和矿石（如黑钨矿、白钨矿）化学的研究，这些研究为提取技术和工业应用提供了信息。
第六章：现代应用与 USGS 研究
如今，钨的化学性质支持了多种用途：切削工具中的碳化钨、半导体制造中的 WF₆ 以及催化剂和颜料中的钨酸盐。本章详细介绍了 USGS 绘制美国钨矿床（如内华达州和加利福尼亚州）并评估其化学成分的工作，支持国家资源战略。还涵盖了钨在国防和电子领域的角色，强调其关键矿物地位。
第七章：结论 – 钨的遗产与未来
钨的化学历程反映了人类利用自然资源的智慧。从舍勒的发现到现代应用，其演变映射了化学与技术的进步。USGS 继续研究钨化学以确保可持续利用，展望其在纳米技术和可再生能源等新兴领域的作用。
参考文献
Scheele, C. W. (1781). 《论钨酸及其来源》（On Tungstic Acid and Its Source）。
Elhuyar, J. J. 与 Elhuyar, F. (1783). 《从黑钨矿中分离金属钨的方法》（Isolation of Metallic Tungsten from Wolframite）。
美国地质调查局（USGS） (1900–2005). 《钨矿床及化学特性研究报告》（Reports on Tungsten Deposits and Chemistry）。
Coolidge, W. D. (1910). 《钨丝的发展与工业化应用》（Tungsten Filament Development）。
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