鎢的氧化物
鎢有四種穩定的氧化物:黃色氧化物(WO3),藍色氧化物(WO2.90),紫色氧化物(WO2.72)和棕褐色氧化物(WO2)。
三氧化鎢是檸檬黃色的晶體粉末,密度為7.2~7.4g/cm3,熔點約為1470℃,沸點在1700~2000℃之間,高于800℃時顯著升華,三氧化鎢生成熱202.8卡/mol,鎢酐能微溶于水(0.2g/L),不溶于除氫氟酸以外所有的無機酸中。鎢酸容易溶于苛性堿溶液(NaOH或KOH)和氨水中,形成鎢酸鹽[NaWO4、K2WO4和(NH4)2WO4]。在氨溶液中三氧化鎢溶解緩慢,加熱到高溫時溶解更慢。 三氧化鎢容易被各種還原劑還原。在常溫下,甚至少量的有機物便能使其還原,并改變其顏色。但在空氣中加熱時又恢復原來顏色。在700~900℃時,三氧化鎢很容易被氫、一氧化碳和碳還原成金屬鎢。
藍色氧化鎢是指一系列鎢的非整比氧化物.化學式以(WO_x)表示,其中(2\ltx\lt3),主要是(WO_2.9).由在真空中獎氧化鎢加熱至1,300-1,500℃、氧化鎢與鎢粉在惰性氣流中加熱或用氫氣部分還原,也可在仲鎢酸銨晶體中,雜入可以揮發的還原性化合物,在氮氣流中加熱而得.具有一定的晶型,比表面大.用于制備鎢絲及碳化鎢.
紫色氧化鎢是純仲鎢酸氨在氬氣中反應得到,然后將紫色氧化鎢脫氧,制成鎢粉顆粒。(純度:99.99%,露點-40℃),鎢粉在空氣中氧化。氧化鎢與鎢粉在氫氣中會減少,將試樣放在激光粒度分布測量儀和場發射掃描電子顯微鏡下,能顯示出其特性。試驗結果表明,通過兩次循環氧化,以及三次還原,將得到超細鎢粉。0.1 μm到1.0 μm之間的超細鎢粉的粒度分布是95.73%。紫鎢相成分為 WO2.72 ( 或W18 O49 ) , 紫色氧化鎢(TVO)粉末具有最大的中孔體積,最小的微孔體積,最窄的孔徑分布,最小的分數維數和最大的平均孔徑,其有利于氫還原制取超細鎢粉,而不利于 摻雜工藝,是一種獨特的晶體結構故用于制取細鎢粉和細碳化鎢粉。
二氧化鎢是一種棕褐色粉末,密度為10.9~11.1g/cm3,沸點約為1700℃,生成熱134千卡/mol,在575~600℃時氫氣還原三氧化鎢生成二氧化鎢。二氧化鎢在水、堿溶液、鹽酸和稀硫酸中都不溶解。硝酸能將二氧化鎢氧化成高價氧化物。二氧化鎢在空氣中很快地被氧化成三氧化鎢,在氧化氮中加熱到500℃時變成藍色氧化物。在1020℃進,二氧化鎢可被碳還原成金屬鎢。在250~300℃時,用氫氣或一氧化碳還原三氧化鎢、以及在真空中把三氧化鎢加熱到200~250℃時,都可得到粉末狀的紫色氧化鎢(WO2.72)。
|