Волфрам хлорид је уобичајено име за породицу једињења волфрама у којима је хлор везан за волфрам у различитим оксидационим стањима. Најважнији чланови су волфрам хексахлорид (ВЦл6), волфрам пентахлорид (ВЦл5), волфрам тетрахлорид (ВЦл4) и волфрам дихлорид (ВЦл2). Ова једињења служе као важне сировине за напредне материјале, укључујући филмове од волфрам оксида, премазе за хемијско таложење паре (ЦВД) и наноматеријале. Овај чланак упоређује четири главна волфрам хлорида и објашњава где се сваки од њих користи.
Шта је волфрам хлорид?
Волфрам хлориди су неорганска једињења настала реакцијом волфрама или волфрамових оксида са гасовитим хлором на повишеној температури. На собној температури сви уобичајени хлориди волфрама су чврсте материје, у распону од тамнољубичастих кристала до тамно браон или црних прахова, у зависности од оксидационог стања волфрама. Они су генерално осетљиви на влагу и са њима се мора руковати у инертним или сувим условима. Важно је да их не мешате са волфрам хексафлуоридом (ВФ6), који је гас на собној температури и користи се засебно у обради полупроводника.
Поређење једињења хлорида волфрама
| Цомпоунд | Хемијска формула | Изглед | Оксидационо стање В | Стабилност | Кључне апликације |
|---|---|---|---|---|---|
| Волфрам хексахлорид | ВЦл6 | Тамно љубичасти кристали | +6 | Осетљив на влагу, нестабилан на ваздуху | Прекурсор за волфрам оксид, ЦВД процеси, наноматеријали |
| Волфрам пентахлорид | ВЦл5 | Тамно браон чврста супстанца | +5 | Мање стабилан од ВЦл6 | Органометална синтеза, припрема катализатора |
| Волфрам тетрахлорид | ВЦл4 | Тамноцрвена чврста материја | +4 | Нестабилан, лако се распада | Реакције редукције, напредна синтеза |
| Волфрам дихлорид | ВЦл2 | Црни прах или кристали | +2 | Веома нестабилан, лако се оксидира | Истраживачка употреба, експериментални материјал |
Примене у напредним материјалима
Волфрам хексахлорид је комерцијално најважнији волфрам хлорид. Широко се користи као прекурсор у хемијском таложењу паре за производњу танких филмова од волфрама и волфрам оксида, и представља почетни материјал за синтезу наноматеријала на бази волфрама- као што су наножице и наночестице волфрам оксида. Ови материјали налазе примену у гасним сензорима, електрохромским уређајима, катализаторима и складиштењу енергије. Чистоћа и контролисано руковање ВЦл6 директно утичу на квалитет депонованих филмова.
Волфрам хлориди у хемијској синтези
У хемијској индустрији, волфрам хлориди се користе за припрему других једињења волфрама као што су волфрамова киселина и волфрамати, и као катализатори или прекурсори катализатора у органским реакцијама. ВЦл5 се користи у органометалној синтези и припреми катализатора, док ВЦл4 учествује у реакцијама редукције и напредним синтетичким путевима. ВЦл2 је углавном ограничен на истраживачке апликације због своје високе нестабилности и склоности оксидацији. У металуршки-обради, хлориди волфрама такође могу да играју улогу у рафинацији и обнављању вредности волфрама заснованој на хлоровању-, доприносећи ефикасном коришћењу ресурса волфрама.
Безбедност и руковање
Волфрам хлориди су корозивни и иритантни. Контакт са влагом ослобађа хлороводоник и производи киселе, корозивне паре, тако да се једињења морају чувати у инертној, сувој атмосфери у затвореним контејнерима. Особље треба да носи одговарајућу личну заштитну опрему, укључујући заштитне наочаре, рукавице-отпорне на хемикалије и заштитну одећу, и да ради у димњаку или добро{3}}прозраченом простору. У случају контакта, исперите са пуно воде и потражите медицинску помоћ ако се развије иритација или опекотине.
Често постављана питања
Да ли је волфрам хлорид гас на собној температури?
Не. Уобичајени волфрам хлориди ВЦл6, ВЦл5, ВЦл4 и ВЦл2 су сви чврсти материјали на собној температури. Једињење волфрама које је гас на собној температури је волфрам хексафлуорид (ВФ6), другачији материјал који се користи у производњи полупроводника.
Који волфрам хлорид се највише користи у индустрији?
Волфрам хексахлорид (ВЦл6) је најчешће коришћен, углавном као прекурсор за ЦВД танке филмове и наноматеријале волфрам оксида.
Које је оксидационо стање волфрама у ВЦл6?
У ВЦл6 волфрам је у +6 оксидационом стању, највишем уобичајеном оксидационом стању волфрама.
Зашто су волфрам хлориди осетљиви на влагу?
Они се лако хидролизују у контакту са водом или влажним ваздухом, ослобађајући хлороводоник и формирајући волфрамове окси-хлориде или оксиде, који разграђују материјал и производе корозивне паре.
За шта се користе волфрам хлориди у металургији?
Користе се у рафинацији и добијању волфрама на бази хлорисања{0}}и као међупроизводи за производњу волфрамове киселине и волфрама.
Како треба чувати волфрамове хлориде?
Чувати у затвореним контејнерима под инертним гасом, на хладном и сувом месту, далеко од воде, влаге и некомпатибилних материјала.
