什么是硫化钨?

与氯化钨一样,硫化钨(又称为“皮萨草”)也是过渡金属钨的一种典型化合物,是由金属元素(钨)和非金属元素组成的一种重要无机化合物,英文名为Tungsten sulfide。注意:硫和氯都属于非金属元素,原子序数分别为16和17。

根据钨化合价或硫原子数的不同,硫化钨可分为二硫化钨(WS2,钨化合价为+4)和三硫化钨(WS3,钨化合价为+6)两种,它们虽然都是由钨元素与硫元素组成的硫化物,但是在理化性质和生产工艺等方面仍有较大的区别。

WS2图片

1.物理化学性质方面

WS2的外观为灰色或黑色带金属光泽的粉末,熔点约1250 ℃,密度约7.6g/cm³,微溶于冷水,溶于热水,不溶于酸液(浓硫酸、硝酸、氢氟酸和王水除外)、碱液和有机醇液,具有较好的化学稳定性、氧化性与还原性。氧化性主要表现在:在真空中当温度升高到1250℃时,它会分解成钨与硫。还原性主要表现在:它与强氧化剂(如热浓硫酸、硝酸等)发生反应,生产三氧化钨(WO3)或WS3。

WS3的外观无棕红色无定形的粉末,微溶于冷水,能溶于热水生产胶体溶液,溶于酸、碱和碱金属碳酸盐,具有较大的比表面积、良好的润滑性和较强的氧化性等特点。氧化性主要表现在:在真空中加热至170°C会分解成为WS2和单质S。

WS3图片

2.生产工艺方面

WS2可采用焙烧分解法、直接合成法、水热合成法、高温固相合成法等方式来制备。其中,焙烧分解法是加热分解四硫代钨酸铵((NH4)2WS4)的过程;直接合成法是将硫蒸气与红热的钨进行反应的技术。

WS3也可焙烧分解法或直接合成法来制备。其中,焙烧分解法是加热分解(NH4)2WS4的过程;直接合成法是将WS2和S进行反应的过程。

需要注意的是,采用焙烧分解法生产WS2的温度要比生产WS3时的温度还要高。

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