텅스텐산

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1. 개요
2. 역사
- 2.1. 발견
3. 제조
4. 반응
- 4.1. 결정 구조
- 4.2. 용해도 및 염 생성
5. 광물
6. 이용
- 6.1. 섬유 산업
7. 한국과 텅스텐
참조

1. 개요

텅스텐산은 텅스텐과 산소의 화합물로, 칼 빌헬름 셸레에 의해 1781년에 발견되었다. 강산이 알칼리 금속 텅스테이트 용액에 작용하거나, 탄산 수소염과 텅스텐산 나트륨의 반응, 또는 순수한 텅스텐이 과산화 수소와 반응하여 제조할 수 있다. 텅스텐산은 물에 잘 녹지 않지만, 염기성 조건에서는 텅스테이트 이온을 형성하여 수용액이 되며, 알칼리 금속 등과 염을 생성한다. 텅스텐산염 광물로는 회중석, 철중석 등이 있으며, 이들의 풍화 생성물로 중석화, 메이마카이트, 가수중석화 등이 존재한다. 텅스텐산은 섬유의 매염제나 염색제로 사용되며, 회중석은 투명도가 높은 경우 보석으로 활용되기도 한다.

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텅스텐산 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
다이하이드록시-다이옥소텅스텐
노란색 텅스텐산 샘플
IUPAC 이름	텅스텐산
다른 이름	오르토텅스텐산
계통 이름	다이하이드록시다이옥소텅스텐
식별 정보
CAS 등록번호	7783-03-1
UNII	J4D6K0RX2G
RTECS 번호	YO7840000
PubChem CID	1152
InChI	1S/2H2O.2O.W/h2*1H2;;;/q;;;;+2/p-2
InChIKey	CMPGARWFYBADJI-UHFFFAOYSA-L
SMILES	O[W](=O)(=O)O
EINECS 번호	231-975-2
ChemSpider ID	1120
특성
화학식	H₂WO₄
몰 질량	249.853 g/mol
외관	노란색 분말
밀도	5.59 g/cm³
용해도	불용성
다른 용매 용해도	HF, 암모니아에 용해됨, 에탄올에 약간 용해됨
녹는점	100 °C (분해)
끓는점	1473 °C
구조
위험성
NFPA 704	NFPA-H: 2 NFPA-F: 0 NFPA-R: 0 NFPA-S:
관련 화합물

2. 역사

칼 빌헬름 셸레가 1781년에 텅스텐산을 발견하였다.

2. 1. 발견

칼 빌헬름 셸레가 1781년에 텅스텐산을 발견하였다.

3. 제조

텅스텐산은 강산이 알칼리 금속 텅스테이트 용액에 작용하여 얻어진다.^[4] 또한, 탄산 수소염과 텅스텐산 나트륨의 반응으로도 제조할 수 있다.^[4] 순수한 텅스텐이 과산화 수소와 반응하여 얻을 수도 있다.^[4]

3. 1. 강산을 이용한 제조

텅스텐산은 강산이 알칼리 금속 텅스테이트 용액에 작용하여 얻어진다.^[4] 또한, 탄산 수소염과 텅스텐산 나트륨의 반응으로도 제조할 수 있다.^[4] 순수한 텅스텐이 과산화 수소와 반응하여 얻을 수도 있다.^[4]

3. 2. 탄산수소염을 이용한 제조

텅스텐산은 강산이 알칼리 금속 텅스테이트 용액에 작용하여 얻어진다.^[4] 또한, 탄산 수소염과 텅스텐산 나트륨의 반응으로도 제조할 수 있다.^[4]

3. 3. 과산화수소를 이용한 제조

순수한 텅스텐은 과산화 수소와 반응하여 텅스텐산을 얻을 수 있다.^[4]

4. 반응

텅스텐산의 고체 결정 구조는 텅스텐 원자에 산소 원자가 팔면체 배위된 형태를 기본 단위로 한다. 또한 일부 산소가 단위 간에 공유되거나, 물 분자가 삽입되어 결정 구조를 이룬다. 기본적으로 물에 녹지 않지만, 액성이 염기성이면 이온을 형성하여 수용액이 된다. 는 알칼리 금속 등과 염 (예: 텅스텐산 나트륨)을 생성한다.

4. 1. 결정 구조

4. 2. 용해도 및 염 생성

텅스텐산은 기본적으로 물에 녹지 않지만, 액성이 염기성이면 텅스테이트 이온(WO₄²⁻)을 형성하여 수용액이 된다. 텅스테이트 이온(WO₄²⁻)은 알칼리 금속 등과 염 (예: 텅스텐산 나트륨)을 생성한다. 고체 결정 구조는 텅스텐 원자에 산소 원자가 팔면체 배위된 형태를 기본 단위로 하며, 일부 산소가 단위 간에 공유되거나 물 분자가 삽입되어 결정 구조를 이룬다.

5. 광물

텅스텐은 질량수가 큰 원소이며, 천연으로 산출되는 텅스텐산과 관련된 광물의 일본어 명칭에는 종종 '중(重)'자가 붙는다.

광물의 예로 회중석(텅스텐산칼슘)이나 철중석(텅스텐산철) 등의 텅스텐산염 광물이 존재한다. 이들의 풍화 생성물로서 중석화(WO₃·H₂O), 메이마카이트(WO₃·2H₂O), 가수중석화(H₂WO₄) 등의 텅스텐산 광물이 존재한다.

5. 1. 텅스텐산염 광물

텅스텐은 질량수가 큰 원소이며, 천연으로 산출되는 텅스텐산과 관련된 광물의 일본어 명칭에는 종종 '중(重)'자가 붙는다.

광물의 예로 회중석(텅스텐산칼슘, CaWO₄)이나 철중석(텅스텐산철) 등의 텅스텐산염 광물이 존재한다. 또한, 이들의 풍화 생성물로서 중석화(WO₃·H₂O), 메이마카이트(WO₃·2H₂O), 가수중석화(H₂WO₄) 등의 텅스텐산 광물이 존재한다.

5. 2. 텅스텐산 광물

텅스텐은 질량수가 큰 원소이며, 천연으로 산출되는 텅스텐산과 관련된 광물의 일본어 명칭에는 종종 '중(重)'자가 붙는다.

광물의 예로 회중석(텅스텐산칼슘)이나 철중석(텅스텐산철) 등의 텅스텐산염 광물이 존재한다. 이들의 풍화 생성물로서 중석화(WO₃·H₂O), 메이마카이트(WO₃·2H₂O), 가수중석화(H₂WO₄) 등의 텅스텐산 광물이 존재한다.

5. 3. 보석으로서의 활용

회중석(텅스텐산칼슘) 등의 텅스텐산염 광물은 투명도가 높은 경우 보석으로 활용되기도 한다. 다만, 내구성은 낮은 편이다.

6. 이용

텅스텐산은 섬유의 매염제나 염색제로 쓰이고있다.^[5] 직물에서 매염제 및 염료로 사용된다.

회중석은 내구성은 낮지만, 투명도가 높은 돌은 애호가가 보석으로 보존하는 경우도 있다.^[5]

6. 1. 섬유 산업

텅스텐산은 섬유의 매염제나 염색제로 쓰이고있다.^[5] 직물에서 매염제 및 염료로 사용된다.

7. 한국과 텅스텐

참조

_[1] 논문 Direct synthesis and single crystal structure determination of cubic pyrochlore-type tungsten trioxide hemihydrate, WO3 · 0.5H2O
_[2] 서적 Structural inorganic chemistry Clarendon Press
_[3] 간행물 Tungstens bestånds-delar https://babel.hathit[...]
_[4] 논문 Dissolution of Tungsten by Hydrogen Peroxide
_[5] 서적 鉱物の不思議がわかる本成美堂出版 2006-12-20

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