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酸化タングステン
メーカー11社【2024年】

酸化タングステンについての概要、用途、原理などをご説明します。また、酸化タングステンのメーカー11社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。酸化タングステン関連企業の2024年11月注目ランキングは1位:株式会社アライドマテリアル、2位:XI'AN FUNCTION MATERIAL GROUP CO.,LTD、3位:ナカライテスク株式会社となっています。

酸化タングステンとは？
酸化タングステンのメーカー11社
酸化タングステン2製品

酸化タングステンとは

酸化タングステンとは、タングステンと酸素から構成される無機化合物です。

タングステンの酸化数によって、さまざまな化合物が存在します。酸化タングステンの中で最も一般的なものの一つは、酸化タングステン(VI)です。それ以外にも、酸化タングステン(IV)や酸化タングステン(III)などが知られています。消防法をはじめとした国内法規上の適用は指定されていません。

酸化タングステンの使用用途

酸化タングステンは、工業的には触媒 (可視光応答型の光触媒など) や金属タングステンの原料、セラミックス・ガラスはじめ焼結金属の添加剤、二次電池用の添加剤、電子材料として使われています。また、炭素や水素、窒素のような元素の分析添加剤としても使用可能です。

さらに、シンチレータ (放射線にあたると蛍光を発する物資の総称) として、レントゲン検査や非破壊検査にも活用されています。

酸化タングステンの性質

酸化タングステン (VI) の融点は1,473℃、沸点はおよそ1,750℃です。水に微溶で、アルカリやアンモニア水には溶解し、タングステン酸塩が生成します。酸化タングステン(VI)はタングステンの最終酸化物であり、空気中や水溶液中で安定です。ただし、還元剤によって、あらゆる低酸化物が生じます。

常温の空気中では安定です。1,500～1,600℃で分解し、酸化されて酸化タングステン(VI)に変わります。水素気流中で灼熱すると、還元されて金属タングステンになります。酸化タングステン (IV) は大きな電気伝導性を有し、酸や水酸化カリウム水溶液に可溶ですが、水には不溶です。

酸化タングステンの構造

酸化タングステン (VI) は、三酸化タングステンとも呼ばれます。化学式はWO₃で、モル質量は231.84g/molであり、密度が7.16g/cm₃の黄色の粉末です。酸化タングステン(VI)の結晶構造は、温度によって変化します。-50〜17℃は三斜晶系、17〜330℃は単斜晶系、330〜740℃は斜方晶系、740℃以上は正方晶系です。

酸化タングステン (IV) は二酸化タングステンとも呼ばれ、化学式はWO₂で、モル質量は215.84g/molです。青銅色の固体であり、結晶は単斜晶系を取っています。248pmの短いW－W結合を有する八面体配位のWO₆を中心に、歪んだルチル型の構造を形成し、それぞれのW中心がd²の電子配置を取っています。

酸化タングステン (III) の化学式はW₂O₃で、モル質量は415.68g/molです。

酸化タングステンのその他情報

1. 酸化タングステンの合成法

酸化タングステン (VI) は、金属タングステン、他のタングステン酸化物、タングステン硫化物などを、空気中や酸素中で加熱すると生成します。また、CaWO₄や灰重石を塩酸と反応させるとタングステン酸が生じ、高温の水と反応して酸化タングステン (VI) に分解されます。さらに、パラタングステン酸アンモニウムを酸化条件で焼成しても、酸化タングステン (VI) を合成可能です。

酸化タングステン (VI) を加熱すると、酸化タングステン (IV) を得ることが可能です。具体的には、40時間900°Cでタングステン粉末によって、酸化タングステン (VI) を還元します。反応の中間体として混合原子価状態のW₁₈O₄₉を経由して、部分的に還元されながら反応が進みます。

2. 酸化タングステンのその他化合物

酸化タングステンにはWO₃、WO₂、W₂O₃以外にも、これまでにW₄O₃、W₃O、WO、W₂O₅、W₃O₈、W₄O₈、W₅O₉、W₅O₁₄などが報告されました。

タングステンの酸化物の色は、酸化数が増えると、灰、茶、紫、青、黄と変わります。例えば、青紫色のW₂O₅は、タングステンブルーの主成分と言われています。

参考文献
https://labchem-wako.fujifilm.com/sds/W01W0120-0346JGHEJP.pdf
https://www.nite.go.jp/chem/chrip/chrip_search/dt/html/GI_10_001/GI_10_001_1314-35-8.html

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