钨和钼性能和作用
化学元素知识:钨和钼的合金-高温合金和电子行业的重要材料

化学元素知识:钨和钼的合金-高温合金和电子行业的重要材料钨和钼是两种具有重要应用价值的金属元素,它们不仅可以单独使用,还可以形成合金,用于制造高温合金和电子行业的重要材料。
本文就来探讨一下钨和钼的合金以及它们在高温合金和电子行业中的应用。
一、钨钼合金钨和钼都是贵重金属,它们单独使用的应用范围广泛。
但是由于它们硬度极高,加工难度较大,因此在一些工业领域,它们常常形成合金来使用,其中钨钼合金就是一种。
钨和钼合金具有一些非常出色的性能,比如硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性强等,因此广泛应用于制造高温合金和电子行业的重要材料。
二、高温合金的制造高温合金是一种可以在高温环境下正常运转的合金材料,它广泛应用于汽车、航空、航天、化工等领域。
高温合金材料通常由耐高温的基体和能稳定合金化元素构成。
钨钼合金在高温合金中得到了广泛应用,其中钨钼高温合金就是一种典型的高温合金材料。
钨钼高温合金由钼、钨、铬、铁等元素构成,具有极强的抗高温腐蚀能力和优异的力学性能,因此被广泛应用于航空、航天、核工业等领域。
三、钨钼合金在电子行业中的应用钨钼合金在电子行业中也有着广泛应用。
钨钼合金在真空电子器件、半导体器件等领域中,可用于制作电极、加热器、真空窗等部件,具有优良的机械性能和抗高温性能。
通常情况下,钨钼合金热插件是使用钨钼合金作为端子电极的器件。
钨钼合金热插件利用热膨胀系数不同的金属之间的互补性,实现了无需预分配电极间距的电接触,能够抵抗高电流密度和电弧的侵蚀,因此广泛应用于真空电子器件中。
另外,钨钼合金还可以用于制造精密仪器测量中用到的高温耐腐蚀性部件,如真空仪器和高温温度计等。
这些部件对材料的抗高温、抗腐蚀能力要求极高,而钨钼合金在这个方面具有优良的性能。
总之,钨和钼合金具有丰富的应用前景。
在高温合金和电子行业中,它们的应用得到了广泛的认可和推崇。
未来,随着科研的不断深入,钨和钼合金的性能将不断得到优化和提高,带来更广泛的应用前景。
2024年钨钼冶炼行业分析报告

一、行业概述钨钼冶炼行业是以钨和钼为主要产品的冶炼行业。
钨具有高熔点、高密度、高强度等特点,广泛应用于钢铁、机械、电子、化工等领域;钼具有熔点高、耐腐蚀性好等特点,广泛应用于钢铁、电子、化工、航空航天等领域。
随着科技的进步和工业的发展,钨钼产品在各个领域的应用需求逐年增加。
二、市场分析2024年,钨钼冶炼行业整体呈现出稳定增长的态势。
一方面,全球经济复苏,各个行业对钨钼产品的需求逐渐增加。
另一方面,国内市场饱和,钨钼冶炼企业面临着激烈的竞争。
由于我国钨钼矿产资源丰富,我国钨钼冶炼行业的竞争优势明显,但也面临着环境污染的压力和国际市场变化的风险。
三、产业链分析钨钼冶炼行业的产业链主要包括钨钼矿石开采、矿石破碎、选矿、冶炼和加工等环节。
其中,钨钼矿石开采是整个产业链的起始环节,钨钼矿石的质量和开采效益直接影响到后续环节的效果。
钨钼矿石的开采主要集中在中国、美国、加拿大等国家和地区。
钨钼冶炼企业需要确保矿石的供应和质量,以保证后续环节的正常进行。
四、市场竞争分析钨钼冶炼行业的市场竞争主要体现在产品质量、价格和服务上。
由于钨钼产品的应用领域广泛,不同领域对产品的需求特点也不同,因此,钨钼冶炼企业需要根据市场需求进行差异化竞争。
同时,随着环保要求的提高,企业需要加大对环保设施和生产工艺的投入,以提高产品的品质和竞争力。
五、国际市场分析钨钼冶炼行业是国际贸易最活跃的行业之一、中国是世界上最大的钨钼冶炼国家,其产能和出口量均位居全球前列。
2024年,国际市场需求增加,国际价格波动较大,外部市场的不确定性使得钨钼冶炼企业需要灵活应对,提高产品的附加值和市场占有率。
同时,国际市场的竞争也使得钨钼冶炼企业面临着出口销路的压力。
六、发展趋势分析随着科技的进步和工业的发展,钨钼冶炼行业的发展前景较好。
首先,各行业对钨钼产品的需求逐渐增加,特别是高端产品的需求更加旺盛。
其次,环保要求的提高使得企业需要升级设备和技术,以提高产品的品质和竞争力。
钼和钨原子序数

钼和钨原子序数钼和钨是两种重要的金属元素,它们在工业、冶金、电子等领域有着广泛的应用。
钼和钨的原子序数分别为42和74,它们的化学性质和物理性质有很多相似之处,但也存在一些差异。
1. 钼钼是一种灰色金属,原子序数为42,化学符号为Mo。
它在自然界中以氧化物或硫化物的形式存在。
钼是一种高熔点、高硬度、高密度的金属,在空气中不易被氧化,但在高温下会被氧化成氧化物。
钼具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,在冶金、航空航天、电子等领域有着广泛的应用。
2. 钨钨是一种灰白色金属,原子序数为74,化学符号为W。
它在自然界中以氧化物或矿物形式存在。
钨是一种高熔点、高硬度、高密度的金属,在空气中不易被氧化,在高温下也能保持稳定。
钨具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,是一种重要的工业金属,在钢铁、电子、航空航天等领域有着广泛的应用。
3. 钼和钨的相似之处钼和钨在化学性质和物理性质上有很多相似之处。
它们都是高熔点、高硬度、高密度的金属,具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
此外,它们都是过渡金属,具有多种氧化态。
4. 钼和钨的差异虽然钼和钨有很多相似之处,但它们也存在一些差异。
首先,钨比钼更硬、更密,熔点也更高。
其次,在化学反应中,钨比钼更难被氧化,并且更难溶于酸。
此外,在电子领域中,由于其不同的电子结构,钨比钼具有更好的导电性能。
总之,虽然钼和钨在某些方面存在差异,但它们都是重要的金属元素,在工业、冶金、电子等领域发挥着重要作用。
了解它们的基本特性对于深入理解这些领域的相关知识非常重要。
钼和钨

钼氧八面体。
1
2
3
三个 MoO6 结合
成 Mo3O10 结构单元
1
3
2
D
B
F
3
E
1
A C G
2
1
和
2
共用一边 AG
D
B
F
3
E
1
A C G
2
2
和
3
共用一边 AC
D
B
F
3
E
1
A C G
2
1
和
3
共用一边 AB
D
B F
3
E
1
A C G
2
AG、AC、AB 三边共用一点 A
D
B F
3
E
1
A C G
2
以上讨论的是杂多酸的基本结构。 杂多酸结构中,经常以磷酸根、硅 酸根做为中心,钼氧八面体或钨氧八面 共用顶点处的氧原子,联结成特定的结 构单元,聚集在中心的周围。
10 3
3 = 10 个
4 个 Mo3O10 分布在以 P 为
中心的正四面体的 4 个顶点位置。
3
1
2
每个 P 以磷氧四面体 PO4 形式存在。
其中的氧原子就是 4 个 Mo3O10 中三
边共点处的氧原子 A。
将左图所示的结构移去一个
( Mo3O10 ) 单元,得到右图。
观察其结构,红色点代表与 P 配位的氧原子。即 A 处氧原子。
PMo12O40 3-
结构形式 组成形式
[ P (Mo3O10)4 ]3- H3PO4· 12 MoO3
或 1.5 H2O · 0.5 P2O5 · 12 MoO3
高温合金中常见元素及其作用

高温合金中常见元素及其作用高温合金中常见元素及其作用高温合金是航空、航天、能源等领域中广泛应用的一种材料,具有优良的耐高温、抗氧化和抗腐蚀性能。
这些合金中包含多种元素,这些元素的种类和比例会直接影响合金的性能。
本文将介绍一些常见的高温合金元素及其作用。
一、镍(Ni)镍是高温合金中的主要元素之一,通常含量在50%以上。
它能够提高合金的强度、韧性、抗氧化性和耐腐蚀性。
镍还可以降低合金的冷脆性,提高可塑性和可焊性。
在高温下,镍能够保持较好的抗蠕变性和持久性,因此常用于制造高温下承受应力的零件。
二、铬(Cr)铬是一种抗氧化性和耐腐蚀性很好的元素,它能够提高合金的硬度、耐磨性和耐热性。
同时,铬还可以改善合金的加工性能。
在高温下,铬能够减缓合金的氧化过程,并形成致密的氧化膜,保护合金表面免受进一步氧化。
三、铁(Fe)铁是高温合金中的基本元素之一,通常含量在20%以上。
它能够提高合金的强度和硬度。
铁还可以改善合金的切削加工性能。
在高温下,铁能够减缓合金的氧化过程,并形成致密的氧化膜,保护合金表面免受进一步氧化。
四、钨(W)钨是一种高密度、高熔点和良好的抗腐蚀性的元素,它能够提高合金的强度、硬度和耐热性。
在高温下,钨能够提高合金的抗蠕变性和持久性,常用于制造高温下承受应力的零件。
此外,钨还可以提高合金的抗高温氧化性能。
五、钼(Mo)钼是一种高强度、高熔点和良好的抗腐蚀性的元素,它能够提高合金的强度、硬度和耐热性。
在高温下,钼能够提高合金的抗蠕变性和持久性,常用于制造高温下承受应力的零件。
此外,钼还可以提高合金的抗高温氧化性能。
六、钛(Ti)钛是一种低密度、高强度和高熔点的元素,它能够提高合金的强度、韧性和耐腐蚀性。
在高温下,钛能够形成稳定的氧化膜,保护合金表面免受进一步氧化。
此外,钛还可以改善合金的加工性能和抗腐蚀性能。
七、铝(Al)铝是一种轻质、高强度和良好的抗腐蚀性的元素,它能够提高合金的强度、硬度和耐热性。
钼和钨的电阻率

钼和钨的电阻率引言电阻率是描述物质导电性能的重要物理量之一,也是研究材料电导性质的基础参数。
本文将对钼和钨这两种常见金属的电阻率进行综合分析和比较。
首先介绍电阻率的概念和相关理论知识,然后分别讨论钼和钨的电阻率特性,包括其影响因素、实验测量方法以及应用领域等方面。
最后,我们将对两种金属的电阻率进行比较,并展望未来的研究方向和应用前景。
二级标题1:电阻率的概念和理论电阻率是指物质单位体积内的电导率,通常用符号ρ表示。
它的数值大小与物质的导电能力成正比,可以通过下式来计算:ρ = R * A / L其中,R是物质的电阻,A是横截面积,L是电流通过物质的长度。
电阻率的单位通常用Ω·m表示。
二级标题2:钼的电阻率特性三级标题1:影响因素钼是一种具有良好导电性能的金属,其电阻率受多种因素影响。
首先是温度的影响,钼的电阻率随温度升高而升高。
其次是晶格结构的影响,晶格结构的不完整性会增加钼的电阻率。
此外,杂质的存在也会对钼的电导性能造成一定的影响。
三级标题2:实验测量方法测量钼的电阻率常用的方法有四探针法和霍尔效应法。
四探针法是通过测量电阻和样品几何尺寸来计算电阻率。
霍尔效应法是通过施加磁场,并测量样品上感应出的霍尔电压来计算电阻率。
三级标题3:应用领域由于钼具有良好的导电性能和耐高温性能,因此在电子器件、真空技术、医学器械等领域有广泛的应用。
比如,钼在电子器件中常用作电极材料、导线、薄膜等。
二级标题3:钨的电阻率特性三级标题1:影响因素钨是一种具有非常高的熔点和抗腐蚀性能的金属,其电阻率也受到多种因素的影响。
与钼类似,钨的电阻率也会随温度升高而升高。
此外,晶格缺陷和杂质也会对钨的电导性能产生一定的影响。
三级标题2:实验测量方法测量钨的电阻率常用的方法同样是四探针法和霍尔效应法。
这两种方法都可以精确测量钨的电阻率。
三级标题3:应用领域由于钨具有高熔点、高硬度和良好的导电性能,因此在电焊、灯丝、电热器件等领域有广泛的应用。
钼和钨的电阻率

钼和钨的电阻率一、钼和钨的基本概述二、电阻率的定义及计算方法三、钼和钨的电阻率介绍1. 钼的电阻率2. 钨的电阻率四、影响钼和钨电阻率的因素1. 温度2. 纯度3. 晶粒尺寸及结构五、应用领域与展望一、钼和钨的基本概述钼和钨是两种常见的过渡金属元素,它们都属于第六族元素,具有相似的物理化学性质。
它们在自然界中分布较广,可以从矿石中提取出来。
在工业上,它们通常被用作高温材料或合金添加剂。
二、电阻率的定义及计算方法电阻率是指物质在单位长度内所具有的电阻能力,是一个衡量材料导电性能好坏的重要指标。
它可以通过下列公式进行计算:ρ = R * A / L其中,ρ为电阻率,R为导体两端产生的电压与通过导体时所流过的电流之比(即欧姆定律),A为导体横截面积,L为导体长度。
三、钼和钨的电阻率介绍1. 钼的电阻率钼是一种具有良好导电性能的金属材料,其电阻率随温度升高而增加。
在室温下,纯钼的电阻率约为53 nΩ·m,而在1000℃时则会增加到约为110 nΩ·m。
此外,钼的晶粒尺寸和结构也会对其电阻率产生影响。
一般来说,细晶粒的纯钼材料比粗晶粒的材料具有更低的电阻率。
2. 钨的电阻率与钼类似,纯钨也是一种良好导电性能的金属材料。
在室温下,纯钨的电阻率约为52 nΩ·m,而在高温下则会有所增加。
与钼不同的是,钨材料中添加其他元素(如铜、铁等)可以显著改善其导电性能和机械强度。
四、影响钼和钨电阻率的因素1. 温度温度是影响金属材料导电性能最重要的因素之一。
随着温度升高,金属材料内部的电子热运动加剧,电阻率也会随之增加。
这是因为电子与晶格之间的散射增多,导致电子在材料内部的传输受到阻碍。
2. 纯度金属材料的纯度也是影响其导电性能的重要因素之一。
杂质元素对金属中自由电子的散射作用会导致电阻率升高。
因此,在制备高导电性能的钼和钨材料时,需要尽可能减少其中的杂质含量。
3. 晶粒尺寸及结构晶粒尺寸和结构对钼和钨的导电性能也有着重要影响。
钼和钨

MoO3
0.35 V
———
Mo3+
- 0.200 V
————
Mo
WO3
- 0.28 V
————
W3+
0.1 V
————
W
从电极电势数据可知,Mo(VI)和 W(VI)的氧化性很弱。
VIB 族第 4 周期的元素 Cr(VI)具 有很强的氧化性。
这是副族元素的特点,即高价 态是第二系列和第三系列过渡元素 的稳定价态。
除位于中心的一个钼氧八 面体没有端基氧原子外,其余 6 个钼氧八面体各具有两个端 基氧原子,且分布在八面体的 同一边上。
多酸的组成,可以表示为若 干 H2O 分子和两个或两个以上酸 酐分子的形式。
三硅酸 表示为
四聚磷酸 表示为
H8Si3O10 4 H2O • 3 SiO2
H6P4O13 3 H2O • 2 P2O5
————
Mo
WO3
- 0.28 V
————
W3+
0.1 V
————
W
与E ⊖(Sn2+ / Sn) = -0.1375 V 和 E ⊖(Pb2+ / Pb)= -0.1262 V 对比, Mo 和 W 的金属活泼性应与 Pb,Sn 相 近。
但由于表面钝化,使得 Mo, W 在常温下不活泼。
常温下 Mo,W 仅可以与 F2 化 合生成六氟化物。
以(NH4)3 PMo12O40•6 H2O 十二钼磷杂多酸为例加以说明。
① 酸根形式 PMo12O40 3- ② 结构形式 [ P(Mo3O10 )4 ]3-
③ 组成形式 H3PO4 •12 MoO3 或 1.5 H2O • 0.5 P2O5•12 MoO3
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
9.4 钼与钨
钼和钨是周期系ⅥB族元素,地壳中的丰度均为1.2ppm。
18世纪前,一直误将辉钼矿(MoS2)和石墨混同于铅。
1782年瑞典耶尔姆制得金属钼。
最重要的矿物是辉钼矿,还有钼酸钙矿(CaMoO4)、钼酸铁矿(Fe2(MoO4)2·nH2O)。
钨的主要矿物是黑钨矿(Fe,Mn)WO4,白钨矿(CaWO4)。
钼与钨是我国的丰产元素,其储量占世界首位,辽宁杨家杖子的辉钼矿闻名于世。
钨的储量占世界总量的50%以上,以江西省的大庾岭等地最为丰富。
9.4.1 金属的性质与用途
钼和钨是银白色高熔点金属,在常温下很不活泼,与大多数非金属(F2除外)不作用。
在高温下易与氧、硫、卤素、炭及氢反应。
钼和钨不被普通酸所侵蚀或溶解,但浓硝酸或热浓硫酸可侵蚀钼。
这两种金属都溶于王水或HF和HNO3的混合物。
它们不被碱溶液侵蚀,但被熔融的碱性氧化剂迅速腐蚀,如KNO3。
它们的主要反应见图9—4。
钼和钨大量用于制合金钢,可提高钢的耐高温强度,耐磨性、耐腐蚀性等。
在机械工业中,钼钢和钨钢可做刀具、钻头等各种机器零件;钼和金属的合金在武器制造,以及导弹火箭等尖端领域里有重要地位。
此外,钨丝用于制作灯丝,高温电炉的发热元件。
金属钼易加工成丝、带、片、棒等,在电子工业中有广泛应用。
钼丝用作支撑电灯泡中加热丝的小钩,电子管的栅极等。
9.4.2 钼、钨的制取
钼、钨在自然界有独立的矿物,提取和分离要容易得多,可由辉钼矿和黑钨矿提取制金属。
其提炼过程及反应如下:
1 .钼的提取过程与反应
①提取过程:
②反应:
MoO3+2NH3·H2O→(NH4)2MoO4+H2O
(NH4)2MoO4MoO3+2NH3+H2O
2.钨的提取过程与反应
①提取过程:
②反应:
4FeWO4+4Na2CO3+O22Fe2O3+4Na2WO4+4CO2
2MnWO4+2Na2CO3+O22MnO2+2Na2WO4+2CO2
Na2WO4+2Cl→2NaCl+H2WO4
H2WO4WO3+H2O
9.4.3 钼、钨的重要化合物
钼和钨在化合物中的氧化态可以表现为+2到+6,其中最稳定的氧化态为+6,例如三氧化钼MoO3和三氧化钨WO3、钼酸、钨酸及其相应的盐。
钼(Ⅳ)化合物则有二硫化钼MoS2(辉钼矿)和MoO2,它们存在于自然界中,而钨(Ⅳ)化合物较不稳定,钨(Ⅵ)化合物较稳定,它们的元素电势图如下:
9.4.3.1 三氧化钼与三氧化钨
三氧化钼MoO3白色粉末,加热时变黄,熔点为1068K,沸点为1428K,即使在低于熔点的情况下,它也有显著的升华现象。
三氧化钨为淡黄色粉末,加热时变为橙黄色,熔点为1746K,沸点为2023K,它们都不溶于水,能溶于氨水和强碱。
MoO3虽可由钼或MoS2在空气中灼烧得到,但通常是由往钼酸铵中加盐酸,析出钼酸,再加热焙烧而得。
(NH4)2MoO4+2HCl→H2MoO3↓+2NH4Cl
H2MoO4MoO3+H2O
同样,WO3也可由往钨酸钠溶液中加入盐酸,析出钨酸,再加热脱水而得。
9.4.3.2 钼酸盐与钨酸盐
将钼和钨的三氧化物溶于碱金属氢氧化物,可结晶出简单(或正)钼酸盐和钨酸盐,通式为MMoO4和 MWO4,其中的阴离子是简单的四面体形MoO
酸盐都可用复分解反应制得。
碱金属、铵、镁和亚铊盐都溶于水,但其它金属盐皆不溶。
钼酸盐、钨酸盐与铬酸盐不同,它们的氧化性很弱。
在酸性溶液中,只能用强还原剂才能将Mo(Ⅵ)还原为Mo3+。
例如向(NH4)2MoO4溶液中加入浓盐酸,再用金属锌还原,溶液最初显蓝色(钼蓝、为Mo(Ⅵ)、Mo(Ⅴ)混合氧化态化合物),然后还原为红棕色的Mo(Ⅴ)MoO2+,若HCl浓度很大会出现翡翠绿色物种[MoOCl5]2-
继续还原最终黑棕色物种为Mo(Ⅲ)MoCl3
钨酸盐的氧化性就更弱了。
使钼酸盐溶液呈强酸性时,往往得到称为钼酸和钨酸的物质,它们都是三氧化物的水合物,在水中的溶解度很小,例如,在浓的硝酸溶液中,钼酸盐可转化为黄色的水合钼酸MoO3·2H2O,加热脱水变为白色的钼酸MoO3·H2O。
在正钨酸盐的热溶液中加强酸,析出黄色的钨酸WO3·H2O,在冷的溶液中加入过量的酸,则析出白色的胶体钨酸WO3·xH2O,白色的钨酸经长时间沸煮后,就转变为黄色。
钼酸根和钨酸根离子中的氧原子可被硫原子取代而生成硫代钼酸根和硫代钨酸根离子,它们在碱金属盐如K2MoO4中与SO2-4同类型。
9.4.3.3 钼、钨的含氧多阴离子
钼酸盐和钨酸盐在弱酸性溶液中有很强的缩合倾向,能形成重钼(钨)酸、三钼(钨)酸等较为复杂的多酸及其盐。
钼(钨)的多酸盐是较容易得到的,最常见到的试剂钼酸铵(由MoO3溶于稀氨水,蒸发、结晶所得)实际上是一种多钼酸盐(NH4)6Mo7O24·4H2O,为区别于正钼酸盐称为仲钼酸铵。
7MoO3+6NH3·H2O—→(NH4)6[Mo7O24]+3H2O这种多钼酸盐的形成是
溶液,则钼酸根离子按一定步骤缩合形成一系列多钼酸根离子:
[MoO3(OH)]-+2H2O—→[MoO(OH)5]-
2[MoO(OH)5]-—→[(HO)4Mo—O—Mo(OH)4]2-+H2O
当pH下降至6时主要形成仲钼酸根离子
在更强的酸性溶液中则生成八钼酸根离子[Mo8O26]4-,在很强的酸性溶液中,则发生解聚作用。
以上确定物种与pH关系可总结如下:
一般溶液中合成的钼酸铵pH为6左右,符合形成七钼酸根离子的条件,即以缩合多钼酸盐形式存在。
因此所谓钼酸铵仅是习惯叫法而已。
所有多阴离子都含有MoO6八面体结构单元,由X—射线测定,证明钼位于氧原子八面体心(图9—5)。
这些含氧多阴离子是由MoO6八面体以公用棱边和公用角(但不公用面)的方式构成。
在(NN4)6Mo7O24·4H2O 中是由7个MoO6八面体公用边和角构成七钼酸根离子[Mo7O24]6-,其结构如图9—6:
在某些多酸中,除了由同一种酸酐组成的同多酸外,也可以由不同的酸酐组成多酸,称为杂多酸。
例如,十二钼硅酸H4[Si(Mo12O40)]、十二钨硼酸H5[B(W12O40)],相应的盐称为杂多酸盐。
例如,向磷酸钠的热溶液中加入WO3达到饱和,就析出12—钨磷酸钠,它的化学式为Na3[P(W12O40)]或3Na2O·P2O5·24WO3,其中P∶W=1∶12,又如,把用硝酸酸化的钼酸铵溶液加热到约323K,加入Na2HPO4溶液,可得到黄色晶状沉淀12—钼磷酸铵:
(NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O+6H2O
杂多酸盐。
上面所述钼、钨和磷的杂多酸及其盐常用于分析化学上检定
有V、Nb、Ta、Cr、Mo、W等过渡元素和Si、P等非金属元素。
多酸及其盐具有优异的性能。
有广泛的应用前景。
例如,杂多酸具有酸性和氧化还原性以及在水溶液和固体中具有稳定均一的确定结构,从而显示出良好的催化性能,用于有机合成反应中,还可用作新颖树脂交换剂。
最近发现一些杂多化合物具有较好的抗病毒、抗癌作用。
如曾报导Nasb9W21O86和(NH4)16[Sb8W20O88]·32H2O具有这种性质。
9.4.3.4 硫化物
已知的硫化物中重要的有MS2、MS3,其它氧化态的硫化物是很少见的。
MoS2在自然界的辉钼矿存在,在实验室中可用单质直接合成。
也可用MoO3在H2S中加热或MoO3与S粉和K2CO3一同加热制得。
在高温下它是钼的硫化物中最稳定的,其它硫化物在真空中受热都转变为MoS2,但强热时,则分解为其组成元素。
它是逆磁性的,约在473K,其晶体有金属导电性。
在化学性质上,它十分惰性,仅溶于象王水和煮沸的浓硫酸这样的强氧化性酸中。
MoS2是层型结构的化合物,在两层位置相同的S的密堆积层中,形成许多三方棱柱体孔隙,钼原子处在由六个硫原子形成的三方棱柱配位体空隙中,这种三棱柱配位体数为钼原子数的一倍,所以钼原子仅占据其中的一半,由于层型分子堆积的不同,有多种型式,通常的六方MoS2的结构为沿C轴按AbABaB……方式堆积重复的周期是两个层型分子,它的结构示于图9—7中。
由于层间的结合力弱,层间分子在受到外力时易滑动。
有类似石墨的润滑性。
经测定表明:如在汽车底盘的润滑油中加3%MoS2,可使理想行车的距离从1500千米提高到6000千米,它在加压或高速旋转情况下摩擦力反而减小,故是一种高效固体润滑剂。
图9-7 六方MoS2的结构
MoS3是以H2S通于钼酸盐微酸性溶液中得棕色的水合硫化物后,经脱水得到:
(NH4)2MoO4+3H2S+2HCl—→MoS3+2NH4Cl+4H2O
这种水合硫化物沉淀,溶于过量硫化碱溶液,生成硫代钼酸盐。
WS3不能用上述制MoS3的方法得到,而在钨酸钠中通H2S,首先生成硫代钨酸盐(Na2WS4),它在酸性溶液中分解生成亮棕色Ws3沉淀。
Na2WO4+4H2S—→Na2WS4+4H2O
Na2WS4+2HCl—→WS3+H2S+2NaCl。