鎢酸(Tungstic acid)是由過渡金屬鎢、非金屬氧和氫三種化學(xué)元素組成的一種無機(jī)酸,是由正一價(jià)氫離子(H+)與負(fù)二價(jià)鎢酸根離子(WO4+)組合而成的一種化合物,是生產(chǎn)氧化鎢(WO3-X)和鎢酸鹽的重要原材料,化學(xué)式為mWO3·nH2O,CAS號為7783-03-1。根據(jù)三氧化鎢(WO3)和水(H2O)比值的不同,它的顏色也不一樣,有黃色和白色兩種。根據(jù)顏色的不同,它們分別被命名為黃鎢酸和白鎢酸,二者在物理化學(xué)性質(zhì)和生產(chǎn)工藝等方面上略有區(qū)別。
一、定義方面
黃鎢酸是一種三氧化鎢和水比值為1:1(n:m=1)的淡黃色晶體或粉末,是一種水合氧化鎢,英文名為Yellow tungstic acid,分子式為H2WO4或WO3·H2O,分子量為249.86。一般來說,該物質(zhì)中鎢含量約73.58%,氧含量約0.81%,氫含量約25.61%。
白鎢酸是一種三氧化鎢和水比值大于1.3(n:m>1.3)的微晶形白色粉末,是一種單聚化合物或多聚化合物,是一種水合氧化鎢,英文名為White tungstic acid,分子式可為2WO3·H2O。
二、理化性質(zhì)方面
黃鎢酸的外觀為淡黃色晶體或粉末,熔點(diǎn)約1473℃,密度約5.5g/cm3,不溶于水和磷酸溶液,但溶于堿性溶液(如氨水)和濃鹽酸中,在常溫常壓下能穩(wěn)定存在,不過熱穩(wěn)定性較差,加熱易生成三氧化鎢和水。
白鎢酸的外觀為微晶形白色粉末,極易溶于磷酸溶液,具有一定的酸性、較高的化學(xué)活性、較弱的熱穩(wěn)定性(加熱易脫去部分的水,但仍具有活性)、較強(qiáng)的光敏性(見光呈藍(lán)色)和氧化性等特點(diǎn)。需要注意的是,當(dāng)保存不當(dāng)時(shí)其將會(huì)轉(zhuǎn)化成淡黃色鎢酸,同時(shí)失去活性。
三、生產(chǎn)工藝方面
黃鎢酸的制備方法有均相沉淀法。均相沉淀法是指在濃鹽酸中鎢先以氯化鎢酰離子形式存在,然后放置或在加熱條件下,濃鹽酸會(huì)慢慢揮發(fā),直到鹽酸濃度降低至一定程度后,隨即產(chǎn)生WO3·H2O。
白鎢酸的制備方法有倒滴加法。倒滴加法是在攪拌下進(jìn)行,把鎢酸鈉溶液滴加到0.5M HN03中,直到pH值0.9或1.0為止;過濾后可用水洗,所得粉狀白鎢酸在空氣中放置干燥仍為白色。值得一說的是,若用有機(jī)溶劑如乙醇或丙酮洗滌白鎢酸的話,則干燥更快。
四、用途方面
黃鎢酸可以用來制造金屬鎢粉、鎢酸、鎢酸鹽,以及生產(chǎn)媒染劑、分析試劑、催化劑、水處理藥劑、防水材料等。
相對于黃鎢酸來說,白鎢酸更適合制備偏鎢酸鹽、仲鎢酸鹽、鎢磷雜多酸等。