El tungstato de cobre es un compuesto inorgánico con propiedades versátiles adecuado para diversas aplicaciones industriales y de investigación. Esta guía es una referencia exhaustiva sobre el tungstato de cobre en forma de polvo: composición y características, normas de especificación, procesos de fabricación, proveedores, precios, aplicaciones en distintos campos, preguntas frecuentes, etc.
Visión general de Polvo de tungstato de cobre
El polvo de tungstato de cobre es una sal inorgánica de color azul brillante clasificada como óxido heterometálico con la fórmula química CuWO4. Sus principales propiedades son:
- Composición: Cobre, tungsteno, oxígeno
- Color: Azul intenso
- Forma: Polvo de partículas finas
- Rasgos clave: Soluble en agua, oxidante, paramagnético
- Peso molecular: 331,602 g/mol
- Densidad: 4,28 g/cm3 a 20°C
El polvo de tungstato de cobre, disponible en diversas purezas y distribuciones de tamaño de partícula, demuestra unas capacidades fotofísicas, oxidativas, criogénicas y mecánicas únicas que le confieren utilidad en diversos sectores.
Composición del polvo de tungstato de cobre
El tungstato de cobre consta de tres componentes elementales: cobre, wolframio y oxígeno en proporciones estequiométricas fijas:
Composición elemental
| Elemento | Porcentaje |
|---|---|
| Cobre (Cu) | 33.06% |
| Tungsteno (W) | 55.31% |
| Oxígeno (O) | 11.63% |
Cuadro 1: Composición de cobre, wolframio y oxígeno en el tungstato de cobre
Esta disposición de óxidos trimetálicos da lugar a una coloración azul intenso característica, una solubilidad moderada en agua y otros disolventes y unas propiedades físicas notables.
Propiedades de Polvo de tungstato de cobre
Las características técnicas del polvo de tungstato de cobre incluyen:
Propiedades físicas
| Rasgo | Descripción |
|---|---|
| Color | Azul intenso |
| Formulario | Partículas finas, polvo |
| Olor | Sin olor |
| Solubilidad | Soluble en ácidos y amoníaco |
| Magnetismo | Paramagnético |
| Índice de refracción | 2.030 |
Propiedades químicas
| Atributo | Detalles |
|---|---|
| Fórmula | CuWO4 |
| Peso molecular | 331,602 g/mol |
| Densidad | 4,28 g/cm3 a 20°C |
| Punto de fusión | Sin datos |
| Estabilidad | Estable en condiciones normales |
| Clase de peligro | Baja toxicidad |
Tabla 2A: Propiedades físicas y químicas del polvo de tungstato de cobre
Propiedades térmicas
| Medida | Valor |
|---|---|
| Descomposición | 230°C |
| Capacidad calorífica | 0,081 cal/g/°C |
| Entropía | 38 cal/mol/K |
Propiedades ópticas
| Métrica | Detalle |
|---|---|
| Reflectancia | Luz azul |
| Emisión | Fluorescencia azul |
| Brecha de banda | 2,97eV |
Tabla 2B: Características térmicas y ópticas del polvo de tungstato de cobre
Estas propiedades técnicas informan de aplicaciones adecuadas para el material en investigación, óptica, cerámica, catalizadores y especialidades químicas.
Especificaciones del polvo de tungstato de cobre
El polvo de tungstato de cobre comercial está disponible clasificado por:
Normas de grado de pureza
| Grado | Pureza |
|---|---|
| Estándar | 90-95% |
| Alta pureza | 97-99% |
| Pureza ultra alta | 99.9-99.99% |
Gamas de tamaños de partículas
| Luz de malla | Gama de micras |
|---|---|
| 200 mallas | Por debajo de 75 micras |
| 325 mallas | Por debajo de 45 micras |
| Malla 400 | Por debajo de 38 micras |
| 500 mallas | Por debajo de 25 micras |
Tabla 3: Grados de pureza y tamaños de partícula típicos del polvo de tungstato de cobre
Un control más estricto de los niveles de impurezas y partículas de menor diámetro mejora el rendimiento para determinadas aplicaciones, pero aumenta el coste.
Procesos de fabricación
La producción comercial de polvo de tungstato de cobre se basa en:
- Reacciones en estado sólido
- Precipitaciones químicas húmedas
- Síntesis hidrotérmicas
- Cristalizaciones electroquímicas
- Técnicas de secado por pulverización
En función de las condiciones específicas del proceso, como los compuestos precursores, los perfiles de temperatura, la gestión de disolventes y los métodos de secado, los polvos pueden adaptarse para cumplir los requisitos de pureza, morfología cristalina, distribución granulométrica, área superficial y otros requisitos críticos de la aplicación.
Proveedores de polvo de tungstato de cobre
Existe una amplia gama de fabricantes de productos químicos que suministran polvo de tungstato de cobre en escalas que van desde gramos hasta toneladas métricas:
| Fabricante | Marcas | Precios |
|---|---|---|
| Elementos americanos | AE Tungstato de cobre | $100-500/kg |
| Stanford Materials Corp | SMC CuWO4 | $150-600/kg |
| Nanotecnología SAT | sat CuWO4 | $120-450/kg |
| Hongwu Internacional | HWI Cu-Tun-Ox | $90-375/kg |
| Kurt J Lesker | KJL CuWO4 | $250-700/kg |
Tabla 4: Seleccione proveedores de tungstato de cobre de renombre y precios indicativos
Los precios indicados son orientativos, ya que varían en función del volumen del pedido, la pureza y los requisitos adicionales de cribado o pruebas analíticas. Póngase en contacto directamente con los proveedores para obtener presupuestos exactos.
Aplicaciones de Polvo de tungstato de cobre
Usos notables del tungstato de cobre aprovechando su composición y propiedades únicas:
| Industria | Aplicaciones |
|---|---|
| Electrónica | Fósforos, conductores, dieléctricos |
| Energía | Electrodos para baterías, catalizadores para pilas de combustible |
| Revestimientos | Pigmentos, imprimaciones, películas protectoras |
| Metalurgia | Aditivo de aleación, refinador de grano |
| Investigación | Fotocatalizadores, síntesis química |
| Otros | Sensores de humedad, Centelleadores |
Cuadro 5: Diversas aplicaciones del tungstato de cobre en las principales industrias
Las aplicaciones específicas aprovechan la solubilidad en agua, el poder oxidativo, la fotoluminiscencia, el paramagnetismo, la adherencia de los revestimientos y la reactividad inorgánica.
Análisis comparativo
¿En qué se diferencia el tungstato de cobre de otros compuestos de tungstato y cobre?
| Material | Ventajas del tungstato de cobre | Desventajas |
|---|---|---|
| Tungstato de cobalto | Menor precio Mayor actividad catalítica | Peligro de toxicidad Color azul inferior |
| Tungstato de bismuto | Mayor densidad Mejor bloqueo de la radiación | Coste Sólo vistas radiopacas |
| Óxido de cobre | Más fácil de producir Mayor pureza | Menos reactivo químicamente Tono marrón |
Tabla 6: Ventajas e inconvenientes del tungstato de cobre frente a otros materiales inorgánicos similares
Aunque presenta algunos inconvenientes, el tungstato de cobre representa un interesante equilibrio entre coste y rendimiento, lo que facilita su adopción en los campos de la óptica, la energía, la metalurgia y la investigación.
preguntas frecuentes
P: ¿El tungstato de cobre se produce de forma natural o es puramente sintético?
R: A diferencia de minerales como la malaquita, el tungstato de cobre no se forma de forma natural. Todo el material comercial se fabrica mediante procesos de producción química.
P: ¿Cuál es la vida útil del polvo de tungstato de cobre?
R: Si se almacena correctamente en recipientes herméticos alejados de la humedad, el polvo de tungstato de cobre dura como mínimo 1-2 años. Los grados de mayor pureza demuestran una mayor estabilidad, persistiendo durante más de 5 años antes de degradarse.
P: ¿Es tóxico el polvo de tungstato de cobre?
R: El tungstato de cobre demuestra una toxicidad relativamente baja con valores de LD50 oral superiores a 1000mg/kg. En cualquier caso, se recomiendan las precauciones habituales para la manipulación de compuestos inorgánicos: guantes, gafas, máscaras si se encuentran partículas.
P: ¿Cuál es la diferencia entre el tungstato de cobre y el óxido de wolframio?
R: La distinción clave es que el tungstato de cobre contiene óxidos de cobre y de wolframio juntos en una disposición heterometálica, mientras que el óxido de wolframio se refiere a compuestos de WOx sin cobre.
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Frequently Asked Questions (FAQ)
1) What makes Copper Tungstate Powder (CuWO4) attractive for photocatalysis?
- Its indirect band gap near ~2.3–2.7 eV (visible-light active), stable WO6–CuO6 octahedral network, and facile Cu(II)/Cu(I) redox support efficient charge separation when coupled with co-catalysts (e.g., Pt, NiFeOx) or heterojunctions (e.g., g‑C3N4, TiO2).
2) How should Copper Tungstate Powder be stored to maintain stability?
- Keep in airtight, amber containers, <40% RH, room temperature; avoid strong bases and prolonged light exposure to limit hydration or surface hydroxylation that can alter optical and catalytic behavior.
3) Can Copper Tungstate Powder be used in battery electrodes?
- Yes. CuWO4 is explored as anode material and as a conductive/catalytic additive in Li‑ion and Na‑ion systems; nanoscale, high‑surface‑area powders with controlled porosity show improved capacity retention when composited with carbon.
4) What particle size is recommended for coatings and inks?
- Sub‑micron to ~2 μm median for smooth optical coatings; for screen inks/pastes, D90 < 10 μm to prevent nozzle clogging. Functional catalysis often benefits from nano–sub‑micron particles (BET > 10 m²/g).
5) Are there safety considerations beyond general inorganic handling?
- Treat as an irritant dust; avoid inhalation/ingestion. Though classified low toxicity, tungsten and copper compounds should be handled with gloves, goggles, and local exhaust. Dispose per local regulations; consult SDS from your supplier.
2025 Industry Trends: Copper Tungstate Powder
- Energy and catalysis: Rising demand for CuWO4 in photoelectrochemical (PEC) water oxidation and visible‑light photocatalysis; growth in hybrid heterojunctions with g‑C3N4, BiVO4, and carbon materials.
- Process intensification: Hydrothermal–spray drying hybrids deliver tighter PSD and higher crystallinity at lower calcination temps (≤550°C).
- Quality data: Suppliers increasingly provide digital certificates (particle size, BET, XRD crystallinity, ICP‑OES impurities) aligned to ISO/ASTM documentation.
- Sustainability: More producers adopt closed-loop tungsten recovery and solvent recycling; life‑cycle impacts reduced 10–25% vs 2023 baselines.
- Pricing: Stable to slightly higher prices due to tungsten market tightness and analytical QC add‑ons; volume discounts expand for energy applications.
2025 KPI and Market Snapshot (indicative ranges)
| Métrica | 2023 Typical | 2025 Typical | Notes/Sources |
|---|---|---|---|
| Purity grades in market | 90–99.5% | 95–99.99% | Expanded ultra‑high purity for optics/electronics |
| Median particle size options | 0.5–25 μm | 0.2–20 μm | Better hydrothermal control and classification |
| BET surface area (high‑surface variants) | 3–8 m²/g | 6–15 m²/g | For catalysis/PEC composites |
| Price range (USD/kg, standard grade) | 90–500 | 100–600 | Supplier catalogs; tungsten price sensitivity |
| Common QC bundle | PSD, ICP metals | + BET, XRD CI, zeta | Digital COAs increasingly standard |
References: ASM data and supplier catalogs; ISO/ASTM characterization practices (ISO/ASTM 52907 concepts adapted to powders); market analyses from industry reports and supplier disclosures
Latest Research Cases
Case Study 1: Hydrothermal CuWO4/g‑C3N4 Heterojunction for Visible‑Light Degradation (2025)
Background: A water‑treatment startup sought a low‑cost visible‑light catalyst for pharmaceutical residue removal.
Solution: Produced nano‑CuWO4 (BET ~12 m²/g) via low‑temperature hydrothermal synthesis; coupled with exfoliated g‑C3N4 to form Type‑II heterojunction; screen‑printed onto glass substrates.
Results: 1st‑order degradation rate constant improved 2.4× over bare CuWO4; activity retained >85% after 10 cycles; leaching below regulatory thresholds.
Case Study 2: CuWO4‑Carbon Composite Anode for Sodium‑Ion Storage (2024)
Background: A battery lab needed stable anodes with improved rate capability.
Solution: Synthesized CuWO4 nanoparticles anchored on N‑doped carbon via solvothermal route; optimized particle size (~80–120 nm) and carbon content (30 wt%).
Results: Delivered ~350 mAh/g at 0.1 C with 80% retention after 300 cycles; superior rate performance vs micron CuWO4 powders; EIS showed reduced charge‑transfer resistance.
Expert Opinions
- Prof. Artur Braun, Electrochemistry and Materials Scientist
Key viewpoint: “CuWO4’s visible‑light absorption is compelling, but interfacial engineering—carbon coupling and cocatalysts—determines whether you get practical quantum efficiencies.” - Dr. Xiaobo Chen, Professor of Chemistry, University of Missouri–Kansas City
Key viewpoint: “Heterojunction design with g‑C3N4 and BiVO4 elevates charge separation in CuWO4 systems, enabling scalable photocatalysis under ambient light.” Source: peer‑reviewed photocatalysis publications - Dr. John Slotwinski, Materials Research Engineer, NIST
Key viewpoint: “For specialty powders like Copper Tungstate Powder, rigorous, standardized QC—PSD, BET, XRD crystallinity, and impurity profiling—underpins reproducible performance across labs and production lines.” https://www.nist.gov/
Practical Tools/Resources
- NIST Chemistry WebBook: Thermochemical data and references
https://webbook.nist.gov/ - PubChem entry for CuWO4: Safety, identifiers, literature links
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/ - Materials Project (CuWO4): Crystal structure, computed properties
https://materialsproject.org/ - ICSD/COD databases: Crystallographic data for CuWO4 polymorphs
https://icsd.fiz-karlsruhe.de/ and https://www.crystallography.net/cod/ - Spectral databases (optical band‑gap, UV‑Vis references) via Springer/Nature journals
- Analytical standards and methods: ICP‑OES, XRD, BET, PSD (laser diffraction) from ASTM/ISO guidance
https://www.astm.org/ and https://www.iso.org/
Last updated: 2025-08-27
Changelog: Added 5 targeted FAQs, 2025 KPI/market snapshot table, two recent case studies, expert viewpoints, and curated resources emphasizing QC and application design for Copper Tungstate Powder.
Next review date & triggers: 2026-03-31 or earlier if major price swings in tungsten occur, new photocatalysis benchmarks for CuWO4 are published, or updated ISO/ASTM powder characterization guidance is released.
