wolframioksidilla

Wolframioksidi, eli wolframioksidi (WO3), on tungstenin oksidi, jonka tungstenin hapetusluku on +6. Se on yleinen ja monipuolinen yhdiste teollisuudessa ja tieteessä, ja sitä valmistetaan pääasiassa hapettamalla tungstenia ilmassa korkean lämpötilan vallitessa.

Ominaisuudet ja käytännölliset piirteet: WO3 on kellanvärinen tai kellanruskea jauhe, joka voi muuttua hieman väriltään kosteuden ja puhdistuksen mukaan. Se on laajakaistainen puolijohde, jolla on laaja kytkenevä energiakenttä (kantoaaltopäät B-väli). Sen sähköinen ja optinen käyttäytyminen riippuu pienistä epäpuhtauksista sekä alueeltaan ja lämpötilasta; se voi muodostaa alhaisten ionien (esim. H+, Li+) interkalointeja, mikä liittyy sen elektrochromeisiin ominaisuuksiin.

Rakenne ja faasit: WO3 esiintyy useissa polymorfisissa rakenteissa, jotka muuttuvat lämpötilan mukaan. Yleisimmin huoneenlämpötilassa esiintyvä muoto on monoclininen, ja sen faasitaulukko sisältää lisäksi muita rakenteita, kun lämpötila nousee. Rakenteelliset muutokset vaikuttavat sen sähköisiin ja optisiin ominaisuuksiin sekä kiderakenteen vakauteen.

Valmistus ja sovellukset: Teollisesti WO3 valmistetaan hapettamalla tungstenia ilmaan korkeissa lämpötiloissa. WO3:sta valmistetaan katalyyttisiä tukia ja katalyyttejä, esimerkiksi oksidaatio- ja dehydraatioreaktioissa. Se on keskeinen materiaali elektroknokyliyhteydessä (elektrochromic) lasi- ja rakennusnäkökohtiin käytettävissä pinnoitteissa, jotka väröityvät interkaloinnin seurauksena. Lisäksi sitä käytetään valvontasensorien, valonläpäisyä säätelevien pinnoitteiden ja fotokatalyyttien raaka-aineena sekä pigmenttinä.

Turvallisuus ja ympäristö: Wolframioksidi on suhteellisen vakaata, mutta pölyä syntyessä se voi ärsyttää hengitysteitä. Käsittelyssä noudatetaan tavanomaisia kemikaalien varotoimia: hyvä ilmanvaihto, suojalasit ja hengityssuojus tarpeen mukaan.