Wolfram(IV)-oxid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Metalloxide.

Gewinnung und Darstellung

Wolfram(IV)-oxid kann durch Reduktion von Wolfram(VI)-oxid mit Wolfram oder Wasserstoff bzw. durch Reaktion von Wolfram mit Wasserdampf jeweils bei hohen Temperaturen gewonnen werden.

${\displaystyle \mathrm {2\ WO_{3}+W\rightarrow 3\ WO_{2}} }$

Einkristalle des Oxides lassen sich durch eine CVT-Methode (Chemical Vapor Transport) herstellen. Hierfür wird zunächst Wolfram(VI)-oxid mit elementarem Wolfram unter Zugabe einiger mg Iod in einer abgeschmolzenen und evakuierten Ampulle bei 1100 °C zum polykristallinen Oxid umgesetzt. Das gold-braune Oxid wird dann mit etwa 1 % Iod in eine neue Ampulle eingeschmolzen und diese in einen 2-Zonen-Ofen eingebracht, sodass je die Hälfte der Ampulle in einer der Zonen liegt. Während die eine Hälfte der Ampulle auf 1000 °C aufgeheizt wird, wird die andere bei 960 °C gehalten. Nach 3 Tagen Reaktionszeit (bei anfänglich eingesetzten 0,5 g Oxid) lässt man die Ampulle abkühlen und erhält nach dem Öffnen etwa 2 mm große goldene Einkristalle der Zielverbindung.

${\displaystyle \mathrm {WO_{2}+\ I_{2}\rightleftharpoons WO_{2}I_{2(g)}} }$

Eigenschaften

Wolfram(IV)-oxid ist je nach Verteilungsgrad eine braune (Pulver) bis bronzefarbene (Einkristalle) diamagnetische und metallisch leitende Verbindung. Sie besitzt eine monokline Kristallstruktur ähnlich der von Rutil.

Verwendung

Wolframoxide wie Wolfram(IV)-oxid sind Bestandteil von Katalysatoren für die Petrochemie und für die selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden mit NH₃ in Verbrennungsabgasen von Kraftwerken. Sie werden weiterhin in Gläsern, Glasuren und Keramiken eingesetzt.

Weblinks

• Patentanmeldung DE102007011865A1: Verfahren zur Herstellung von Wolframoxidschichten und Verwendung. Angemeldet am 8. März 2007, veröffentlicht am 18. September 2008, Anmelder: Verein zur Förderung von Innovationen durch Forschung, Entwicklung und Technologietransfer e.V., Erfinder: Andreas Amrell et al.‌

Einzelnachweise

1. 1 2 3 Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1564.
2. 1 2 3 4 5 6 Eintrag zu Wolfram(IV)-oxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 16. Februar 2017. (JavaScript erforderlich)
3. ↑ D. B. Rogers et al.: Single crystals of transition-metal dioxides - C. Tungsten dioxide and β-rhenium dioxide. In: F. A. Cotton (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 13. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1972, ISBN  07-013208-9 (defekt), S. 135–145 (englisch). 
4. ↑ Wells, A.F. (1984), Structural Inorganic Chemistry (5th ed.), Oxford: Clarendon Press, ISBN 0-19-855370-6