Trójtlenek wolframu - Tungsten trioxide
|
|
-oxid.png)
|
|
| Nazwy | |
|---|---|
|
Nazwa IUPAC
Trójtlenek wolframu
|
|
| Inne nazwy
Bezwodnik
wolframu Tlenek wolframu(VI) Tlenek wolframu |
|
| Identyfikatory | |
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| Karta informacyjna ECHA |
100.013.848 
|
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
| Numer RTECS | |
| UNII | |
|
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| WO 3 | |
| Masa cząsteczkowa | 231,84 g/mol |
| Wygląd zewnętrzny | Kanaryjski żółty proszek |
| Gęstość | 7,16 g / cm 3 |
| Temperatura topnienia | 1473 ° C (2,683 ° F; 1746 K) |
| Temperatura wrzenia | 1700 ° C (3090 ° F; 1970 K) przybliżenie |
| nierozpuszczalny | |
| Rozpuszczalność | słabo rozpuszczalny w HF |
| -15,8 x 10 -6 cm 3 / mol | |
| Struktura | |
| Jednoskośny , MP32 | |
| P12 1 /n1, nr 14 | |
| Oktaedryczny (W VI ) Trygonalny planarny (O 2– ) |
|
| Zagrożenia | |
| Główne zagrożenia | Drażniący |
| Arkusz danych dotyczących bezpieczeństwa | Zewnętrzna Karta Charakterystyki |
| Temperatura zapłonu | Nie palne |
| Związki pokrewne | |
|
Inne aniony
|
Trisiarczek wolframu |
|
Inne kationy
|
Trójtlenek chromu Trójtlenek molibdenu |
|
Tlenek wolframu(III) Tlenek wolframu(IV) |
|
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
|
 zweryfikuj ( co to jest ?)
  |
|
| Referencje do infoboksu | |
Tlenek wolframu (VI) , znany również jako trójtlenek wolframu lub bezwodnik wolframu , WO 3 , jest związkiem chemicznym zawierającym tlen i wolfram jako metal przejściowy . Jest otrzymywany jako półprodukt w odzyskiwaniu wolframu z jego minerałów. Rudy wolframu traktuje się alkaliami w celu wytworzenia WO 3 . Dalsza reakcja z gazowym węglem lub wodorem redukuje trójtlenek wolframu do czystego metalu.
- 2 WO 3 + 3 C → 2 W + 3 CO 2 (wysoka temperatura)
- WO 3 + 3 H 2 → W + 3 H 2 O (550 - 850 °C)
Tlenek wolframu(VI) występuje naturalnie w postaci hydratów , w skład których wchodzą minerały: wolfram WO 3 ·H 2 O, meymacyt WO 3 ·2H 2 O oraz hydrowolfram (o składzie podobnym do meymacytu, ale czasami zapisywany jako H 2 WO 4 ). Minerały te są rzadkie lub bardzo rzadkie wtórne minerały wolframowe.
Historia
W 1841 r. chemik Robert Oxland podał pierwsze procedury przygotowania trójtlenku wolframu i wolframianu sodu . Niedługo potem otrzymał patenty na swoją pracę i jest uważany za twórcę systematycznej chemii wolframu.
Przygotowanie
Trójtlenek wolframu można przygotować na kilka różnych sposobów. CaWO 4 lub scheelit , poddaje się reakcji z HCl produkować kwas wolframowy , który rozkłada się z WO 3 i wody w wysokich temperaturach.
- CaWO 4 + 2 HCl → CaCl 2 + H 2 WO 4
- H 2 WO 4 → H
2O + WO 3
Innym powszechnym sposobem syntetyzować WO 3 jest kalcynowanie w parawolframianu amonu (APT) w warunkach utleniających:
Struktura i właściwości
Struktura krystaliczna trójtlenku wolframu zależy od temperatury. Jest tetragonalna w temperaturach powyżej 740 °C, rombowa od 330 do 740 °C, jednoskośna od 17 do 330 °C, trójskośna od -50 do 17 °C i ponownie jednoskośna w temperaturach poniżej -50 °C. Najpopularniejsza struktura WO 3 jest jednoskośna z grupą przestrzenną P2 1 /n.
Trójtlenek wolframu jest silnym utleniaczem : reaguje z pierwiastkami ziem rzadkich, żelazem, miedzią, aluminium, manganem, cynkiem, chromem, molibdenem, węglem, wodorem i srebrem, redukowany do czystego wolframu. Reakcja ze złotem i platyną redukuje go do dwutlenku.
- WO 3 + 2 Fe → W + Fe 2 O 3
- 2WO 3 + Pt → 2 WO 2 + PtO 2
Zastosowania
Trójtlenek wolframu jest używany do wielu celów w życiu codziennym. Jest często stosowany w przemyśle do produkcji wolframianów do luminoforów ekranu rentgenowskiego , do tkanin ognioodpornych oraz w czujnikach gazu. Ze względu na swój bogaty żółty kolor, WO 3 jest również stosowany jako pigment w ceramice i farbach.
W ostatnich latach trójtlenek wolframu znalazł zastosowanie w produkcji okien elektrochromowych , czyli okien inteligentnych . Okna te są elektrycznie przełączanymi szybami, które zmieniają właściwości przepuszczania światła pod wpływem przyłożonego napięcia. Dzięki temu użytkownik może przyciemniać okna, zmieniając ilość przechodzącego ciepła lub światła.
2010- AIST donosi o wydajności kwantowej 19% w fotokatalitycznym rozszczepianiu wody za pomocą fotokatalizatora tlenku wolframu wzmocnionego cezem.
W 2013 roku, bardzo fotokatalityczny aktywny tytanu / wolframu (VI) / tlenek szlachetnego metalu ( Au i Pt ) kompozytów wobec kwasu szczawiowego otrzymuje się przez selektywne środki metalu szlachetnego photodeposition na powierzchni pożądanego oxide w (albo na TiO 2 lub WO 3 ) . Kompozyt wykazał skromną wydajność produkcji wodoru .
W 2016 roku na drodze syntezy hydrotermalnej uzyskano półprzewodniki z trójtlenku wolframu o kontrolowanym kształcie . Z tych półprzewodników przygotowano układy kompozytowe z handlowym TiO 2 . Te systemy kompozytowe wykazywały wyższą aktywność fotokatalizy niż komercyjny TiO 2 (Evonik Aeroxide P25) w stosunku do degradacji fenolu i oranżu metylowego .
1999, Reich i Tsabba zaproponowanie możliwie zarodków nadprzewodzące regiony o T c = 90 K na powierzchni Na domieszkowane WO 3 kryształów. Byłoby to tylko materiał nadprzewodzący nie zawierającego miedź z T C wyższej od temperatury wrzenia ciekłego azotu pod ciśnieniem normalnym. Później przedstawiono wyniki poszukiwań możliwego stanu nadprzewodnictwa w tlenkach wolframu WO 3-x o różnym niedoborze tlenu 0 < x < 1. W próbkach o jednym określonym składzie WO 2.9 sygnatury nadprzewodnictwa z temperaturą przejścia T c = 80 K zaobserwowano w pomiarach namagnesowania.
Ostatnio niektóre grupy badawcze wykazały, że powierzchnie niemetaliczne, takie jak tlenki metali przejściowych (WO 3 , TiO 2 , Cu 2 O, MoO 3 i ZnO itp.) mogą służyć jako potencjalny kandydat na podłoża do spektroskopii ramanowskiej o wzmocnionej powierzchni i ich wydajność może być porównywalna lub nawet wyższa niż w przypadku powszechnie stosowanych elementów z metali szlachetnych. Istnieją dwa podstawowe mechanizmy tej aplikacji. Jednym z nich jest to, że wzmocnienie sygnału Ramana zostało dostrojone przez przeniesienie ładunku między cząsteczkami barwnika a materiałami podłoża WO 3 . Drugim jest wykorzystanie elektrycznego strojenia gęstości defektów w materiałach WO 3 przez kontrolę prądu upływu tlenku w celu modulowania współczynnika wzmocnienia efektu SERS.