该类化合物具有金属光泽和鲜艳的色彩,其颜色因组成不同而呈现由黄色至蓝黑色的变化。其分子式的通式可表示为:
式中Me为青铜形成原子,一般为碱金属、碱土金属、铵、氢、重金属、稀土金属等;z为Me的价态;y为缺氧指数(y≥z·x/2)。当青铜形成原子Me为铵时则称为“铵钨青铜”。铵钨青铜的成分可用(NH4)0.06~0.33WO3表示,以铵钨青铜为主相的蓝钨是生产钨粉的优质原料。
化学成分 | 缺氧指数(y) | 晶型 | 晶格常数 |
(NH4)0.33WO3 | 0.165 | 六方 | a=0.739,c=0.7564 |
(NH4)0.30WO3 | 0.150 | 六方 | a=0.7376,c=0.7575 |
(NH4)0.25WO3 | 0.125 | 六方 | a=0.7388,c=0.7551 |
(NH4)0.204WO3·(H2O)0.1 | 0.102 | 六方 | a=0.736,c=0.759 |
(NH4)0.157WO3·(H2O)0.145 | 0.078 | 六方 | a=0.735,c=0.766 |
(NH4)0.145WO3·(H2O)0.087 | 0.0702 | — | — |
(NH4)0.11WO3·(H2O)0.7 | 0.055 | 微晶或非晶态 | — |
(NH4)0.06WO3·(H2O)0.11 | 0.030 | 正方 | — |
铵钨青铜的制备主要是通过仲钨酸铵(ammonium paratungstate,APT)的热分解获得。APT的分解是一个中间产物较多的过程,并且在不同的气氛下APT的分解过程也不同。在230~320℃温度范围内主要是APT的脱水过程,在380℃左右则进一步转化为铵钨青铜。在370~460℃范围内,产物的物相以铵钨青铜为主,并含有少量的WO3和WO2.9。在400℃下在空气中将APT煅烧2小时,得橘黄色产品,经X射线衍射、热重等一系列分析证明铵钨青铜主要成分为(NH4)0.33WO3,同时含有六方WO3。反应温度低于400℃时产物以六方铵钨青铜为主,370℃热分解所得的产物的比表面积最大。反应温度高于400℃时所得产物中开始出现四方铵钨青铜相,随着温度的升高,四方铵钨青铜相增加、六方铵钨青铜相相应减少,并同时出现WO2.9相,比表面值也随温度的升高而迅速降低。