टंगस्टन ट्राइऑक्साइड

टंगस्टन (VI) ऑक्साइड, जिसे टंगस्टन ट्राइऑक्साइड के रूप में भी जाना जाता है, रासायनिक सूत्र WO3 के साथ ऑक्सीजन और संक्रमण धातु टंगस्टन का एक रासायनिक यौगिक है। यौगिक को टंगस्टिक एनहाइड्राइड भी कहा जाता है, जो टंगस्टिक अम्ल H2WO4 के संबंध को दर्शाता है। यह हल्का पीला पारदर्शी ठोस होता है।

टंगस्टन (VI) ऑक्साइड प्राकृतिक रूप से हाइड्रेट के रूप में होता है, जिसमें खनिज सम्मिलित हैं: टंग्स्टाइट WO3·H2O,मीमासाइट WO3·2H2O और हाइड्रोटंगस्टाइट (मेमेकाइट के समान संरचना, हालांकि कभी-कभी H2WO4 के रूप में लिखा जाता है)। ये खनिज दुर्लभ से दुर्लभ द्वितीयक टंगस्टन खनिज हैं।

इतिहास
1841 में, रॉबर्ट ऑक्सलैंड नामक एक रसायनज्ञ ने टंगस्टन ट्राइऑक्साइड और क्षारातु टंगस्टेट तैयार करने की पहली प्रक्रियाएँ दीं। जल्द ही उन्हें अपने काम के लिए एकस्व अधिकार दे दिया गया, और उन्हें व्यवस्थित टंगस्टन रसायन विज्ञान का संस्थापक माना जाता है।

संरचना और गुण
टंगस्टन ट्राइऑक्साइड की स्फटिक संरचना तापमान पर निर्भर है। यह 740 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर चतुष्कोणीय है, 330 से 740 डिग्री सेल्सियस तक विषमलंबाक्ष, 17 से 330 डिग्री सेल्सियस तक एकनताक्ष, -50 से 17 डिग्री सेल्सियस तक त्रिनताक्ष और -50 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर फिर से एकनताक्ष है। WO3 की सबसे सामान्य संरचना अंतरिक्ष समूह P21/n के साथ एकनताक्ष है।

शुद्ध यौगिक एक विद्युत विसंवाहक है, लेकिन ऑक्सीजन की कमी वाले प्रकार जैसे WO_{2.90} = W20O58, गहरे नीले से बैंगनी रंग के होते हैं और बिजली का संचालन करते हैं। वे निर्वात में 1000 डिग्री सेल्सियस पर ट्राइऑक्साइड और डाइऑक्साइड WO2 के संयोजन से तैयार किए जा सकते हैं।

महत्वपूर्ण तापमान Tc = 80 से 90 के साथ अतिचालकता के संभावित संकेत के क्षारातु-अपमिश्रित और ऑक्सीजन की कमी वाले WO3 स्फटिक में दावा किया गया था। अगर पुष्टि की जाती है, तो यह Tc सामान्य दबाव पर तरल नाइट्रोजन के क्वथनांक से अधिक के साथ तांबा रहित पहली अतिचालक सामग्री होगी।

औद्योगिक
टंगस्टन ट्राइऑक्साइड को इसके खनिजों से टंगस्टन की पुनः प्राप्ति में एक मध्यवर्ती के रूप में प्राप्त किया जाता है। घुलनशील टंग्स्टेटका उत्पादन करने के लिए टंगस्टन अयस्कों को क्षार के साथ उपचारित किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, CaWO4, या शीलाइट, को एचसीएल के साथ प्रतिक्रिया करने की अनुमति दी जाती है ताकि टंगस्टिक अम्ल का उत्पादन किया जा सके, जो उच्च तापमान पर WO3 और पानी में विघटित हो जाता है।


 * CaWO4 + 2 HCl → CaCl2 + H2WO4
 * H2WO4 → H2O + WO3

प्रयोगशाला
WO3 को संश्लेषित करने का एक अन्य सामान्य तरीका ऑक्सीकरण स्थितियों के तहत अमोनियम पैराटुंगस्टेट (APT) के निस्तापन द्वारा होता है।:


 * (NH4)10[H2W12O42] · 4 H2O → 12 WO3 + 10 NH3 + 10 H2O

प्रतिक्रियाएं
टंगस्टन ट्रायऑक्साइड को शुद्ध धातु देने वाली कार्बन या हाइड्रोजन गैस से कम किया जा सकता है।


 * 2 WO3 + 3 C → 2 W + 3 CO2 (उच्च तापमान)
 * WO3 + 3 H2 → W + 3 H2O (550 - 850 °C)

उपयोग
टंगस्टन ट्रायऑक्साइड टंगस्टेट्स के संश्लेषण के लिए एक प्रारंभिक सामग्री है। बेरियम टंगस्टेट BaWO4 का उपयोग एक्स-रे स्क्रीन भास्वर के रूप में किया जाता है। क्षार धातु टंगस्टेट, जैसे लिथियम टंगस्टेट Li2WO4 और सीज़ियम टंगस्टेट Cs2WO4, सघन विलयन देते हैं जिनका उपयोग खनिजों को अलग करने के लिए किया जा सकता है। अन्य अनुप्रयोग, वास्तविक या संभावित, में सम्मिलित हैं:


 * अग्निरोधक कपड़े
 * गैस संवेदक और आर्द्रतामापी ।
 * सिरेमिक मिश्रण जहां यह एक समृद्ध पीला रंग देता है।
 * इलेक्ट्रोक्रोमिक ग्लास, जैसे कि स्मार्ट खिड़कियां में, जिसकी पारदर्शिता को लागू वोल्टेज द्वारा बदला जा सकता है।
 * प्रकाश उत्प्रेरक जल विभाजन।
 * उत्कृष्ट धातु की जगह सतह-संवर्धित रमन स्पेक्ट्रोमिकी के लिए क्रियाधार।

बाहरी संबंध

 * International Tungsten Industry Association
 * Preparation of tungsten trioxide electrochromic films
 * Sigma Aldrich (supplier)