六氟化钨

六氟化钨在不同的温度下为一种无色、无嗅的气体或透明的液体, 熔点213 ℃,沸点1711 ℃, 三相点210 ℃,相对分子质量为297184 ,其分子在常温下具有对称的正八面体结构。六氟化钨是一种强氟化剂,除镍、蒙乃尔合金和不锈钢外,在室温下能使许多金属氟化。在干燥状态时对玻璃的腐蚀较弱,但在湿气中能迅速反应。六氟化钨 与离子型卤化物反应可形成配位化合物,在高温下可被氢还原为钨。六氟化钨 遇水很快水解,迅速生成氟化氢(HF) 和三氧化钨, 因此六氟化钨 在空气中的毒性与HF基本相同。

六氟化钨的合成

在合成工艺中常用钨 与氟气(F2 ) 或三氟化氮(NF3 ) 直接反应的方法来合成六氟化钨 。为防止F2 腐蚀容器壁,进行反应的容器材质应为蒙乃尔合金、镍或不锈钢。

钨与F2的反应

W + 3F2 六氟化钨

此反应在400 ℃的条件下进行,钨与F2 直接反应生成六氟化钨 ,因为F2 的性质太活泼,为了使反应平稳需要在其中加入一定比例的氮气。金属钨 一般以钨粉的形式加入,以使气固相的接触面积尽可能大,反应生成的六氟化钨 通入另一低温容器中以液体形式收集。

钨与NF3 的反应

W + 2NF3 六氟化钨 + 3N2

该反应实际上是在高温(大于400 ℃) 条件下NF3 气体分解产生F2 ,F2 与金属钨 反应生成六氟化钨 。所使用NF3 中的水分含量直接关系到产品的纯度,要生产高纯六氟化钨 需要使用高纯NF3 。

此外,Albert W. Jache 等人还提到一种用钨、卤素和HF 进行反应以生产六氟化钨 的方法:W + 3X2 + 6HF 六氟化钨 + 6HX

X2 为卤素中的一种,通常为Cl2 或Br2 。这种方法的缺点是有副产物生成,不论从环境保护还是经济效益方面考虑都不是很理想。

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