三酸化タングステン

三酸化タングステン
名前
	IUPAC名三酸化タングステン
	その他の名前無水; タングステン酸化タングステン(VI); 酸化タングステン
識別子
CAS番号	1314-35-8 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ECHA 情報カード	100.013.848
パブケム CID	14811;
RTECS番号	YO7760000;
ユニ	940E10M08M ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID7032262;
	インチ InChI=1S/3O.W;
	笑顔 O=[W](=O)=O;
プロパティ
化学式	WO 3
モル質量	231.84 グラム/モル
外観	カナリアイエローパウダー
密度	7.16グラム/ cm3
融点	1,473 °C (2,683 °F; 1,746 K)
沸点	1,700 °C (3,090 °F; 1,970 K) 近似
水への溶解度	不溶性の
溶解度	HFにわずかに溶ける
磁化率（χ）	−15.8·10 −6 cm 3 /モル
構造
結晶構造	単斜晶系、mP32
空間群	P12 1 /n1、No.14
座標幾何学	八面体 (W VI ); 三方平面 (O 2– )
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	刺激物
引火点	不燃性
安全データシート（SDS）	外部MSDS
関連化合物
その他の陰イオン	三硫化タングステン
その他の陽イオン	三酸化クロム; 三酸化モリブデン
関連するタングステン酸化物	酸化タングステン(III); 酸化タングステン(IV)
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

酸化タングステン(VI)は三酸化タングステンとも呼ばれ、酸素と遷移金属タングステンの化合物で、化学式はWO _{3です。この化合物は}タングステン酸H ₂ WO ₄との関係を反映してタングステン酸無水物とも呼ばれます。淡黄色の結晶性固体です。^[1]

酸化タングステン(VI)は、天然には水和物の形で存在し、これにはタングステン鉱WO ₃ ·H ₂ O、メイマサイト WO ₃ ·2H _{2 O、ハイドロタングステン鉱 (メイマサイトと同じ組成だが、H}₂ WO ₄と表記されることもある) などの鉱物が含まれます。これらの鉱物は、稀少または極めて稀な二次タングステン鉱物です。

歴史

1841年、ロバート・オックスランドという化学者が、三酸化タングステンとタングステン酸ナトリウムの製造方法を初めて発表しました。^[2]彼はその後すぐにその研究で特許を取得し、体系的なタングステン化学の創始者とみなされています。^[2]

構造と特性

三酸化タングステンの結晶構造は温度に依存します。740 ℃以上の温度では正方晶、 330℃から740℃では斜方晶、 17℃から330℃では単斜晶、-50℃から17℃では三斜晶、-50℃以下の温度では再び単斜晶となります。^{[3] WO}₃の最も一般的な構造は単斜晶で、空間群はP2 ₁ /nです。 ^[2]

純粋な化合物は電気絶縁体であるが、 WO _2.90 = W ₂₀ O ₅₈などの酸素欠乏型は濃い青から紫色で電気を通す。これらは三酸化物と二酸化物WO _{2 を}真空中1000℃で混合することで製造できる。 ^[4]^[1]

ナトリウムをドープした酸素欠乏WO ₃結晶では、臨界温度T _{c = 80〜90 Kの}超伝導の兆候が見られると主張されている。これが確認されれば、常圧での液体窒素の沸点よりも高いT _cを持つ、銅を含まない初の超伝導材料となる。 ^[5]^[4]

準備

産業

三酸化タングステンは、鉱物からタングステンを回収する際の中間体として得られる。^{[6]タングステン鉱石を}アルカリで処理すると、可溶性のタングステン酸塩が生成される。あるいは、CaWO ₄または灰重石をHClと反応させてタングステン酸を生成するが、これは高温でWO ₃と水に分解する。 ^[6]

CaWO ₄ + 2 HCl → CaCl ₂ + H ₂ WO ₄

H ₂ WO ₄ → H ₂ O + WO ₃

研究室

_WO3を合成するもう一つの一般的な方法は、酸化条件下でパラタングステン酸アンモニウム（APT）を焼成することである： ^[2]

（ＮＨ_４）_１０ [Ｈ_２Ｗ_１２Ｏ_４２ ] · ４Ｈ_２Ｏ → １２ＷＯ_３ + １０ＮＨ_３ + １０Ｈ_２Ｏ

反応

三酸化タングステンは炭素ガスまたは水素ガスで還元され、純粋な金属が得られる。^[要出典]

2 WO ₃ + 3 C → 2 W + 3 CO ₂ （高温）

WO ₃ + 3 H ₂ → W + 3 H ₂ O (550～850℃)

用途

三酸化タングステンはタングステン酸塩の合成の出発物質です。タングステン酸バリウム BaWO _{4 は}、X 線スクリーンの蛍光体として使用されます。タングステン酸リチウムLi ₂ WO ₄やタングステン酸セシウムCs ₂ WO ₄などのアルカリ金属タングステン酸塩は、鉱物の分離に使用できる濃厚な溶液を与えます。^[1]その他の実際のまたは潜在的な用途には、次のものがあります。

防火布^[7]
ガス・湿度センサー[ ^8]^[1]
陶磁器の釉薬に使用され、濃い黄色を呈する。^[6]^[1]
スマートウィンドウなどに使われるエレクトロクロミックガラスは、印加電圧によって透明度を変えることができます。^[9]^[10]^[1]
光触媒水分解[ ^11]^[12]^[13]^[14]
貴金属に代わる表面増強ラマン分光法用基板。 ^[15]^[16]^[17]^[18]

参考文献

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外部リンク

国際タングステン産業協会
三酸化タングステンエレクトロクロミックフィルムの作製
シグマアルドリッチ（サプライヤー）

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