Оксид вольфрама(VI)

Оксид вольфрама(VI)
Оксид вольфрама(VI)
Общие
Систематическое; наименование	Окись вольфрама(VI)
Традиционные названия	триоксид вольфрама, трёхокись вольфрама, вольфрамовый ангидрид
Хим. формула	WO3
Физические свойства
Молярная масса	231,8393 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS	1314-35-8
PubChem	14811
Рег. номер EINECS	215-231-4
SMILES	O=[W](=O)=O
InChI	InChI=1S/3O.W ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N
RTECS	YO7760000
ChemSpider	14127
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Окси́д вольфра́ма(VI) (другие используемые названия — триоксид вольфрама, трёхокись вольфрама, вольфрамовый ангидрид, ангидрид вольфрамовой кислоты́) ${\ce {WO3}}$ — бинарное химическое соединение кислорода и переходного металла вольфрам.

Обладает кислотными свойствами.

Свойства

Физические

Мелкокристаллический порошок лимонно-жёлтого цвета. Плотность 7,2—7,4 г/см³. Температура плавления 1470 °C, температура кипения 1700 °С.

Кристаллическая структура соединения зависит от температуры. Устойчивая моноклинная до −27 °C, триклинная в диапазоне температур от −27 до 20 °C, моноклинная от 20 до 339 °C, ромбическая от 339 до 740 °C, тетрагональная при температуре от 740 до 1470 °C[1].

При температуре выше 800 °C заметно возгоняется, в газовой фазе существует в виде ди-, три- и тетрамеров[1].

Химические

В воде и минеральных кислотах (за исключением фтороводородной кислоты) практически не растворяется. До металла может быть восстановлен водородом при температуре 700—900 °C, углеродом при температуре 1000 °C[1] или другими металлами:

{\ce {2 WO3 + 3 C -> 2 W + 3 CO2}}

;

{\ce {WO3 + 3 H2 -> W + 3 H2O}}

;

{\ce {WO3 + 2 Fe -> W + Fe2O3}}

;

{\ce {2WO3 + Pt -> 2WO2 + PtO2}}

.

Получение

Триоксид вольфрама получают термическим разложением гидрата ${\ce {WO3.H2O}}$ (вольфрамовой кислоты) или паравольфрамата аммония ${\ce {(NH4)10[H2W12O42].4H2O}}$ при температуре 500—800 °C[1].

{\ce {WO3.H2O -> WO3 + H2O}}

;

{\ce {(NH4)10[H2W12O42].4H2O -> 12WO3 + 10NH3 + 11H2O}}

.

Или из вольфрамата кальция (минерал шеелит) действием соляной кислоты с последующим разложением образующейся вольфрамовой кислоты:

{\ce {CaWO4 + 2HCl -> CaCl2 + H2WO4}}

,

{\ce {H2WO4 -> H2O + WO3}}

.

Другой способ получения — окисление металлического вольфрама в атмосфере кислорода или на воздухе при температуре выше 500 °C[1]. Эта реакция происходит при включении потерявшей герметичность лампы накаливания, триоксид вольфрама при этом оседает на внутренних стенках колбы лампы в виде светло-жёлтого налёта:

{\ce {2W + 3O2 ->2WO3}}

.

Применение

Триоксид вольфрама применяется для получения карбидов и галогенидов вольфрама, металлического вольфрама.

Из-за насыщенного жёлтого цвета применяется в качестве жёлтого пигмента для придания цвета стеклу и керамике[2].

Для придания огнестойкости тканям[3].

Используется в датчиках газоанализаторов на озон[4].

Используется в производстве сцинтилляторов и люминофоров содержащих вольфраматы бария или стронция.

В последние время триоксид вольфрама нашёл применение в производстве электрохромного оконного стекла. Светопропускание застеклённых таким стеклом окон можно варьировать изменяя управляющее электрическое напряжение, прикладываемое к плёнку электрофотохромного материала[5][6].

Также применяется в качестве катализатора гидрогенизации при крекинга углеводородов[1].

Примечания

Вольфрама оксиды // Химическая энциклопедия, под. ред. Кнунянца И. Л., т. 1. — М.: «Советская энциклопедия», 1988, стр 421.
Patnaik, Pradyot. Handbook of Inorganic Chemical Compounds. — McGraw-Hill, 2003. — ISBN 978-0-07-049439-8.
«Tungsten trioxide.» The Merck Index Vol 14, 2006.
David E Williams et al, «Modelling the response of a tungsten oxide semiconductor as a gas sensor for the measurement of ozone», Meas. Sci. Technol. 13 923, doi:10.1088/0957-0233/13/6/314.
Lee, W. J.; Fang, Y. K.; Ho, Jyh-Jier; Hsieh, W. T.; Ting, S. F.; Huang, Daoyang; Ho, Fang C. (2000). “Effects of surface porosity on tungsten trioxide(WO3) films' electrochromic performance”. Journal of Electronic Materials. 29 (2): 183—187. DOI:10.1007/s11664-000-0139-8.
K. J. Patel et al., All-Solid-Thin Film Electrochromic Devices Consisting of Layers ITO / NiO / ZrO2 / WO3 / ITO, J. Nano-Electron. Phys. 5 No 2, 02023 (2013)

Ссылки

(англ.) Lassner, Erik and Wolf-Dieter Schubert (1999). Tungsten: Properties, Chemistry, Technology of the Element, Alloys, and Chemical Compounds. New York: Kluwer Academic. ISBN 0-306-45053-4
(англ.) «Tungsten trioxide.» The Merck Index Vol 14, 2006
International Tungsten Industry Association
Preparation of tungsten trioxide electrochromic films
Sigma Aldrich (supplier)

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[ХЭ-1] Вольфрама оксиды // Химическая энциклопедия, под. ред. Кнунянца И. Л., т. 1. — М.: «Советская энциклопедия», 1988, стр 421.

[handbook-2] Patnaik, Pradyot. Handbook of Inorganic Chemical Compounds. — McGraw-Hill, 2003. — ISBN 978-0-07-049439-8.

[merck-3] «Tungsten trioxide.» The Merck Index Vol 14, 2006.

[4] David E Williams et al, «Modelling the response of a tungsten oxide semiconductor as a gas sensor for the measurement of ozone», Meas. Sci. Technol. 13 923, doi:10.1088/0957-0233/13/6/314.

[journal-5] Lee, W. J.; Fang, Y. K.; Ho, Jyh-Jier; Hsieh, W. T.; Ting, S. F.; Huang, Daoyang; Ho, Fang C. (2000). “Effects of surface porosity on tungsten trioxide(WO3) films' electrochromic performance”. Journal of Electronic Materials. 29 (2): 183—187. DOI:10.1007/s11664-000-0139-8.

[6] K. J. Patel et al., All-Solid-Thin Film Electrochromic Devices Consisting of Layers ITO / NiO / ZrO2 / WO3 / ITO, J. Nano-Electron. Phys. 5 No 2, 02023 (2013)