தங்குதன்(VI) ஆக்சைடு

தங்குதன்(VI) ஆக்சைடு ( Tungsten(VI) oxide) என்பது WO3 என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாடு கொண்ட ஒரு கனிம வேதியியல் சேர்மமாகும். இச்சேர்மம் தங்குதன் மூவாக்சைடு அல்லது தங்குதனிக் நீரிலி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. தாண்டல் உலோகமான தங்குதன் மற்றும் ஆக்சிசன் சேர்ந்து தங்குதன்(VI) ஆக்சைடு உருவாகிறது. கனிமங்களில் இருந்து தங்குதன் தயாரிக்கப்படும் போது இடைநிலை விளை பொருளாக இவ்வாக்சைடு தோன்றுகிறது. தங்குதனின் தாதுப் பொருட்களுடன் காரம் சேர்த்து சூடுபடுத்தும் போது WO3 உருவாகிறது. மேலும் இதை கார்பன் அல்லது ஐதரசன் வாயுவுடன் சேர்த்து வினைப்படுத்தும் போது தூய்மையான தங்குதன் உலோகம் உருவாகிறது. 

2 WO3 + 3 C → 2 W + 3 CO2  (உயர் வெப்பநிலை)
WO3 + 3 H2 → W + 3 H2O  (550 - 850 °செ)

இயற்கையில் இச்சேர்மம்  தங்குதைட்டு WO3•H2O, மெய்மாசைட்டு WO3•2H2O மற்றும் ஐதரோதங்குதைட்டு H2WO4, உள்ளடங்கிய ஐதரேட்டுகள் எனப்படும் நீரேற்றுகளாகக் கிடைக்கிறது. இவையாவும் மிக அரிதாகக் கிடைக்கக்கூடிய தங்குதனின்  இரண்டாம் நிலை கனிமங்களாகும்.

 வரலாறு 
18 ஆம் நூற்றாண்டின் போது தங்குதன்  கண்டுபிடிப்பு நிகழ்ந்ததற்கு முன்பிருந்தே இது தொடர்பாக  ஒரு வளமான வரலாறு உள்ளது. இயற்கையாகக் கிடைக்கும் உல்ஃபிரமைட்டு  கனிமத்தில்  ஒரு புதிய தனிமம் இருப்பதை  பீட்டர் உல்ஃப் முதன் முதலில் கண்டறிந்தார். உல்ஃபிரம் என்ற அசலான பெயர்தான் தங்குதன் என்று வழங்கப்படுகிறது. உல்ஃபிரம் என்ற சொல்லின் முதல் எழுத்தான "W" என்ற எழுத்துதான் தங்குதனின் வேதியியல் குறியீடாக்கப்பட்டுள்ளது. கார்ல் வில்லெம் சீலே என்ற சுவீடிய நாட்டு வேதியியலாளர் தங்குதனின் கண்டுபிடிப்பு மற்றும் கனிமம் சீலைட்டு தொடர்பான ஆய்வுகளுக்கு ஏராளமாக பங்களித்துள்ளார்.

1841 ஆம் ஆண்டில் இராபர்ட் ஆக்சுலேண்டு  என்னும் வேதியியலாளர் தங்குதன் மூவாக்சைடு, சோடியம் தங்குதனேட்டு  ஆகியனவற்றைத் தயாரிப்பதற்குரிய செயல்முறைகளை கொடுத்துள்ளார்.  இக்கண்டுபிடிப்புகள் தொடர்பான காப்புரிமையும் இவருக்கு வழங்கப்பட்டது.  இவரே,  திட்டமிட்ட தங்குதன்  வேதியியலின் நிறுவனர் என்றும் கருதப்படுகிறது.

 தயாரிப்பு 

தங்குதன் மூவாக்சைடை பல்வகையான வேறுபட்ட வழிமுறைகளில் தயாரிக்கலாம். சீலைட்டு , CaWO4 கனிமத்தை  ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரியச் செய்தால் தங்குதிக் அமிலம் உருவாகிறது. இவ்வமிலம் உயர் வெப்பநிலையில் சிதைவடைந்து தங்குதன் மூவாக்சைடு மற்றும் தண்ணீராகச் சிதைவடைகிறது. 

CaWO4 + 2 HCl → CaCl2 + H2WO4
H2WO4 → H2O + WO3

அமோனியம் பாராதங்குதேட்டை ஆக்சிசனேற்ற நிபந்தனைகளுக்குட்பட்டு நீற்றுதல் வினைக்கு உட்படுத்தினாலும் தங்குதன் மூவாக்சைடைத் தயாரிக்கலாம்:

(NH4)10[H2W12O42]•4H2O → 12 WO3 + 10 NH3 + 10 H2O
 அமைப்பு 

தங்குதன் மூவாக்சைடின் படிக அமைப்பு வெப்பநிலையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. 740 ° செ வெப்பநிலைக்கு மேல் நாற்கோணப் படிக வடிவிலும் 330 முதல் 740° செ வெப்பநிலை வரை செஞ்சாய்சதுர அமைப்பிலும் 17 முதல் 330 செ வரை ஒற்றைச்சரிவு படிக அமைப்பிலும் -50 முதல் 17° செ வரையான வெப்பநிலையில் முச்சரிவு படிக அமைப்பிலும் வெவ்வேறான அமைப்புகளில் காணப்படுகிறது. தங்குதன் மூவாக்சைடு  பொதுவாக,  P21/n இடக்குழுவைக் கொண்டுள்ள ஒற்றைச்சரிவு படிக அமைப்பில் உள்ளதாகக் கருதப்படுகிறது. 
 பயன்கள் 
தங்குதன் மூவாக்சைடு அன்றாட வாழ்வில் பல்வேறு வழிகளில் பயனாகிறது. எக்சு கதிர் திரைகளின் ஒளிர் பொருளுக்குத் தேவையான தங்குதேட்டு தயாரிக்கும் தொழிற்சாலைகளில் பெரும்பாலும் இச்சேர்மம் பயன்படுகிறது. மேலும் ,தீக்காப்புத் துணிகள்"Tungsten trioxide." The Merck Index Vol 14, 2006. தயாரிக்க மற்றும்  வளிம உணரிகள்David E Williams et al, "Modelling the response of a tungsten oxide semiconductor as a gas sensor for the measurement of ozone", Meas. Sci. Technol. 13 923,  தயாரிப்பு ஆகியவற்றுக்கும் பயன்படுகிறது. இதன் அடர் மஞ்சள் நிறம் காரணமாக பீங்கான் நிறமிகள் மற்றும் சாயங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது

சமீப காலமாக மின்வண்ண சன்னல்கள் அல்லது திறன் சன்னல்கள் தயாரிப்பில் தங்குதன் மூவாக்சைடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. இவ்வகை சன்னல்களின் கண்ணாடிகள், மின்னழுத்தம் கொடுப்பதன் மூலம் ஒளிகடத்தும் பண்புகளை மாற்றிக் கொள்கின்றனK.J. Patel et al., All-Solid-Thin Film Electrochromic Devices Consisting of Layers ITO / NiO / ZrO2 / WO3 / ITO, J. Nano-Electron. Phys. 5 No 2, 02023 (2013).  இதன் மூலம் வெப்பம் அல்லது ஒளி கடத்தும் அளவை, பயனர்கள் தங்கள் தேவைக்கேற்ப பயன்படுத்திக் கொள்ள வாய்ப்பு கிடைக்கிறது.

 மேற்கோள்கள் 

 வெளி இணைப்புகள் 
International Tungsten Industry Association
Preparation of tungsten trioxide electrochromic films
Sigma Aldrich (supplier)

பகுப்பு:தங்குதன் சேர்மங்கள்
பகுப்பு:தாண்டல் உலோக ஆக்சைடுகள்