Вольфрамат цезия

Закажите любое количество вольфрамата цезия, заполнив заявку внизу страницы!

Вольфрамат цезия (цезий вольфрамовокислый, Cs₂WO₄) — неорганическое соединение, соль цезия и вольфрамовой кислоты. Номер CAS 13587-19-4, номер EC 237-019-0. Молярная масса — 513,65 г/моль. Массовые доли элементов: Cs — 51,75 %, W — 35,79 %, O — 12,46 %. Вещество представляет собой бесцветные кристаллы с орторомбической кристаллической структурой (пространственная группа Pnma). При нагреве до 536 °C происходит фазовый переход в гексагональную модификацию.

Вольфрамат цезия обладает выраженной гигроскопичностью — активно поглощает влагу из воздуха. Это свойство требует герметичной упаковки и хранения в сухих условиях.

Физико-химические свойства вольфрамата цезия

Ключевое свойство Cs₂WO₄ — способность образовывать водные растворы с аномально высокой плотностью при сохранении низкой вязкости. Раствор, содержащий 85,6 г Cs₂WO₄ на 100 г воды, имеет удельный вес 3,0133. При этом динамическая вязкость такого раствора составляет порядка 1,8 мПа·с — величина, сопоставимая с вязкостью воды. Для сравнения: растворы политвольфрамата натрия при плотности выше 2,8 г/см³ имеют вязкость более 25 мПа·с, что резко снижает эффективность разделения.

Растворы Cs₂WO₄ характеризуются высокой термической и химической стабильностью. Плотность раствора регулируется простым разбавлением водой или упариванием. В отличие от политвольфрамата натрия, пересушенный вольфрамат цезия легко возвращается в раствор при добавлении воды.

Получение Cs₂WO₄

Вольфрамат цезия синтезируют двумя основными методами:

Первый — обменная реакция между хлоридом цезия (CsCl) и вольфраматом серебра (Ag₂WO₄). Второй — взаимодействие вольфрамовой кислоты (H₂WO₄) с гидроксидом цезия (CsOH). В промышленных масштабах применяют также спекание оксидов вольфрама или вольфрамового сырья с карбонатом, сульфатом или гидроксидом цезия при высокой температуре с последующим выщелачиванием спёка водой.

Применение вольфрамата цезия

Тяжёлая жидкость для минералогической сепарации

Основная область применения Cs₂WO₄ — использование его водных растворов в качестве тяжёлой жидкости для гравитационного разделения минералов методом «тонет — всплывает» (sink-float). Высокая плотность раствора (до 3,01 г/см³) позволяет разделять породу и ценные минералы по удельному весу. В алмазодобыче это свойство используется для отделения алмазов (плотность 3,52 г/см³) от пустой породы: алмаз тонет в растворе Cs₂WO₄, а большинство вмещающих минералов (кварц, слюда, полевые шпаты) всплывает.

Преимущества раствора вольфрамата цезия перед другими тяжёлыми жидкостями:

Низкая вязкость раствора при плотности около 3,0 г/см³ обеспечивает быстрое и эффективное разделение частиц. Вязкость растёт медленно с увеличением концентрации — в отличие от растворов политвольфрамата натрия, где вязкость экспоненциально нарастает при плотности свыше 1,9 г/см³. Раствор Cs₂WO₄ химически стабилен, легко регенерируется упариванием, не требует специального оборудования для рециркуляции.

Плотностное градиентное центрифугирование

Водные растворы Cs₂WO₄ используют для создания градиентов плотности при центрифугировании — в минералогии, петрологии и геммологии. Метод позволяет точно определять плотность минеральных зёрен и разделять компоненты руд, концентратов и грунтов.

Другие направления

Благодаря высокому эффективному атомному номеру вольфрамат цезия исследуется как материал для радиационной защиты. Водные растворы Cs₂WO₄ также применяются в рентгеновской кристаллографии и в качестве прекурсора при синтезе функциональных материалов на основе вольфрама и цезия.

Безопасность и условия обращения

По классификации GHS вольфрамат цезия относится к категории 4 острой токсичности при пероральном, дермальном и ингаляционном воздействии (коды опасности H302, H312, H332 — вреден при проглатывании, контакте с кожей, вдыхании). Вещество вызывает раздражение кожи (H315), глаз (H319) и дыхательных путей (H335). Сигнальное слово GHS — «Внимание» (Warning). Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (TLV по ACGIH, в пересчёте на вольфрам) — 3 мг/м³ респирабельной фракции.

При работе с вольфраматом цезия необходимо использовать средства индивидуальной защиты: перчатки, защитные очки, респиратор (при работе с порошком). Хранить вещество следует в герметичной таре в сухом помещении, исключив контакт с влагой, кислотами и щелочами. Гигроскопичные и чувствительные к воздействию воздуха образцы могут поставляться в упаковке под аргоном или в вакууме.

Формы поставки

Вольфрамат цезия поставляется в виде порошка (в том числе нанопорошка) и в виде готовых водных растворов заданной плотности. Возможна фасовка от лабораторных количеств до промышленных объёмов. Подробности — по заявке. Помимо вольфрамата цезия, на сайте представлены другие соединения цезия, доступные к заказу.