Quelltext der Seite Ammoniumparawolframat

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel   = [[Datei:Ammoniumparawolframat.png|250px|Anion in der Kristallstruktur von Ammoniumparawolframat]]
| Kristallstruktur = Ja
| Strukturhinweis  = Anion [H<sub>2</sub>W<sub>12</sub>O<sub>42</sub>]<sup>10−</sup> in der Kristallstruktur von Ammoniumparawolframat<br />{{Farbe |#444444 |Kreis=1}} [[Wolfram|W]]<sup>6+</sup> {{0}} {{Farbe |#FF0000 |Kreis=1}}  [[Sauerstoff|O]]<sup>2−</sup>
| Andere Namen     = * APW
* Ammoniumwolframat
* Decaammoniumwolframat
| Summenformel     = (NH<sub>4</sub>)<sub>10</sub>(H<sub>2</sub>W<sub>12</sub>O<sub>42</sub>)·4 H<sub>2</sub>O
| CAS              = {{CASRN|11120-25-5}}
| EG-Nummer        = 234-364-9
| ECHA-ID          = 100.031.228
| PubChem          = 3084095
| ChemSpider       = 21241467
| Beschreibung     = farb- und geruchloses, kristallines Pulver<ref name="Sigma-Aldrich" /><ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=Ammoniumwolframat|ZVG=124578|CAS=11120-25-5|Abruf=2022-11-20}}</ref>
| Molare Masse     = 3132,5 g·[[mol]]<sup>−1</sup>
| Aggregat         = fest<ref name="Sigma-Aldrich" />
| Dichte           = 2,3 g·cm<sup>−3</sup><ref name="Sigma-Aldrich">{{Sigma-Aldrich|ALDRICH|510114|Name=Ammonium (para)tungstate hydrate|Abruf=2013-01-23}}</ref>
| Schmelzpunkt     = <!-- [[Grad Celsius|°C]]-->
| Siedepunkt       = Zersetzung über 200&nbsp;°C<ref name="Fait" />
| Dampfdruck       = <!-- [[Pascal (Einheit)|Pa]] ( °C) -->
| Löslichkeit      = wenig löslich in Wasser (20 g·l<sup>−1</sup> bei 20&nbsp;°C)<ref name="GESTIS" />
| Brechungsindex   = 
| CLH             = <!-- {{CLH-ECHA|Sammeleinstufung= |ID= |Name=<echa name>|Abruf=2022-11-20}}-->
| Quelle GHS-Kz   = <ref name="GESTIS" />
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|-}}
| GHS-Signalwort  = 
| H               = {{H-Sätze|-}}
| EUH             = {{EUH-Sätze|-}}
| P               = {{P-Sätze|-}}
| Quelle P        = <ref name="GESTIS" />
}}
[[Datei:Pile of ammonium paratungstate on a green background.jpg|mini|Ammoniumparawolframat-Pulver]]

'''Ammoniumparawolframat''' (APW bzw. APT für engl. {{lang|en|''ammonium paratungstate''}}) ist ein farbloses, kristallines [[Wolfram]]-Salz mit der chemischen Formel (NH<sub>4</sub>)<sub>10</sub>(H<sub>2</sub>W<sub>12</sub>O<sub>42</sub>)·4 H<sub>2</sub>O.<ref>Free Online Dictionary: [https://acronyms.thefreedictionary.com/Ammonium+paratungstate Ammonium paratungstate – What does APT stand for?]</ref>

== Herstellung ==
Ammoniumparawolframat ist ein Zwischenprodukt bei der Aufbereitung von wolframhaltigen Erzen und wird durch [[Fällung]] von [[Wolframat]]-Ionen mit Ammoniumionen erhalten. Unterhalb von 50&nbsp;°C bildet sich das Undecahydrat, während bei Temperaturen oberhalb 50&nbsp;°C das „Pentahydrat“ ausfällt.<ref>K. Hempel,M. Saradshow: ''Löslichkeit und stabile Kristallhydrate im System Ammoniumparawolframat–Wasser.'' In: Kristall und Technik, Vol. 2, Bd. 3, S. 437–445, 1967, [[doi:10.1002/crat.19670020316]].</ref> Ersteres kristallisiert [[triklin]] in Form von Plättchen oder Prismen, während Letzteres pseudo-orthorhombische Nadeln bildet.

Wolframhaltige Erze wie [[Scheelit]] (CaWO<sub>4</sub>) oder [[Wolframit]] ((Mn,Fe)WO<sub>4</sub>) werden zunächst durch [[Mahlgang|Vermahlung]] und [[Flotation]] auf Konzentrationen von 10 bis 75 % angereichert. Das angereicherte Erz wird anschließend in einer oxidierenden Atmosphäre bei 500–600&nbsp;°C [[Kalzinierung|calciniert]], um Verunreinigungen, wie Additive aus dem Flotationprozeß, zu entfernen. Wolframit-Erze werden danach mit [[Natronlauge]], Scheelit-Erze mit einer [[Natriumcarbonat]]-Lösung umgesetzt, wobei sich [[Natriumwolframat]] Na<sub>2</sub>WO<sub>4</sub> bildet, welches danach durch eine Reihe von Umfällungen gereinigt wird. Aus der erhaltenen gereinigten Lösung wird durch [[Flüssig-Flüssig-Extraktion]] oder [[Ionenaustausch]] das Ammoniumparawolframat gewonnen. Wolframhaltige Schrotte wie [[Hartmetall]]-Schrott können nach einer Oxidation ebenfalls in Natriumwolframat und danach in Ammoniumwolframat überführt werden.<ref>Sverker Wahlberg: ''Nanostructured Tungsten Materials by Chemical Methods.'' Dissertation 2011, {{URN|nbn:se:kth:diva-42702}}</ref>

Ammoniumparawolframat ist die weltweit allgemein übliche Handelform für wolframhaltige Rohstoffe und wird in der Regel in MTU's (metric ton unit) gehandelt, wobei eine MTU 10&nbsp;kg WO<sub>3</sub> enthält.

== Struktur ==
In neuerer Literatur wird das [[Anion]] in Ammoniumparawolframat als [H<sub>2</sub>W<sub>12</sub>O<sub>42</sub>]<sup>10−</sup>, welches zwei Wasserstoffatome innerhalb eines Käfigs enthält, beschrieben. Der Wolfram-Sauerstoff-Käfig, welcher das Zentrum das Anions bildet, enthält 42 Sauerstoffatome. Entsprechend ist die korrekte Summenformel von Ammoniumparawolframat (NH<sub>4</sub>)<sub>10</sub>[H<sub>2</sub>W<sub>12</sub>O<sub>42</sub>]·4 H<sub>2</sub>O und nicht wie früher in der Literatur beschrieben ein „Pentahydrat“ vom Typ (NH<sub>4</sub>)<sub>10</sub>[W<sub>12</sub>O<sub>41</sub>]·5H<sub>2</sub>O mit fünf Kristallwasser. Das [H<sub>2</sub>W<sub>12</sub>O<sub>42</sub>]<sup>10−</sup>-Anion wird als Parawolframation vom Typ B bezeichnet, im Gegensatz zum Parawolframation, Typ A, welches die Summenformel [W<sub>7</sub>O<sub>24</sub>]<sup>6−</sup>, entsprechend dem Paramolybdation, besitzt. Die Existenz des Parawolframat-Typ-A-Anions, konnte durch [[NMR-Spektroskopie]] bisher nicht nachgewiesen werden.<ref>{{Literatur |Autor=[[Alan Earnshaw]], [[Norman Greenwood]] |Titel=Chemistry of the Elements |Auflage=2. |Verlag=Butterworth-Heinemann |Datum=1997 |ISBN=0-7506-3365-4 |Seiten=1012–1014}}</ref> Ammoniumparawolframat kristallisiert [[Monoklines Kristallsystem|monoklin]], {{Raumgruppe|P21/n|lang}}, mit den Gitterparametern ''a'' = 15,08 [[Ångström (Einheit)|Å]], ''b'' = 14,45 Å, ''c'' = 11,00 Å und ''β'' = 109,4°.<ref>H. d’Amour, R. Allmann: ''Die Kristallstruktur des Ammoniumparawolframat-tetrahydrats (NH<sub>4</sub>)<sub>10</sub>H<sub>2</sub>W<sub>12</sub>O<sub>42</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>4</sub>.'' In: ''Zeitschrift für Kristallographie, Kristallgeometrie, Kristallphysik, Kristallchemie'', 136, 1972, S.&nbsp;23–47, [[doi:10.1524/zkri.1972.136.1-2.23]].</ref>

== Reaktionen ==
Ammoniumparawolframat kann durch [[thermische Zersetzung]] bei einer Temperatur von 600&nbsp;°C in [[Wolfram(VI)-oxid]] WO<sub>3</sub> umgewandelt werden.

:<math>\mathrm{(NH_4)_{10}[H_2W_{12}O_{42}] \cdot 4H_2O} \ \xrightarrow{\Delta T} \ \mathrm{12 \ WO_3 + 10 \ H_2O + 10 \ NH_3}</math>

Die thermische Zersetzung von APW erfolgt in 4 Schritten:<ref name="Fait">{{Literatur |Autor=M. J. G. Fait, H.-J. Lunk, M. Feist, M. Schneider, J. N. Dann, T. A. Frisk |Titel=Thermal decomposition of ammonium paratungstate tetrahydrate under non-reducing conditions: Characterization by thermal analysis, X-ray diffraction and spectroscopic methods |Sammelwerk=[[Thermochimica Acta]] |Band=469 |Nummer=6 |Datum=2008 |Seiten=12–22 |DOI=10.1016/j.tca.2007.12.007}}</ref>
* '''1. Schritt''' ([[endotherme Reaktion]] zwischen 50 und 190&nbsp;°C): Im ersten Schritt wird ausschließlich das gebundene [[Kristallwasser]] aber kein [[Ammoniak]] freigesetzt. Das Maximum der Freisetzung liegt bei 159&nbsp;°C.
*:<math>\mathrm{(NH_4)_{10}[H_2W_{12}O_{42}] \cdot 4H_2O} \ \xrightarrow{\Delta T} \mathrm{(NH_4)_{10}[H_2W_{12}O_{42}] + 4 \ H_2O}</math>
* '''2. Schritt''' (endotherme Reaktion zwischen 190 und 250&nbsp;°C): Im nächsten Schritt kommt es zu einer Freisetzung von Ammoniak aus den Ammoniumionen unter Zurücklassung von Protonen.
*:<math>\mathrm{(NH_4)_{10}[H_2W_{12}O_{42}]} \ \xrightarrow{\Delta T} \mathrm{(NH_4)_{10-n}H_n[H_2W_{12}O_{42}] + n \ NH_3} \quad \text{mit}\quad n = 2{,}7</math>
* '''3. Schritt''' (endotherme Reaktion zwischen 250 und 380&nbsp;°C): Im dritten Schritt kommt es zu einer weiteren Freisetzung von 6,3 mol Ammoniak zusammen mit einer korrespondierenden Menge von 4,5 mol Wasser. In diesem Schritt bricht die – bis dahin weitgehend intakte – Kristallstruktur des Anions zusammen, wodurch das Produkt röntgenamorph wird.
* '''4. Schritt''' ([[exotherme Reaktion]] oberhalb 380&nbsp;°C): Im letzten Schritt werden die restlichen Mengen an Ammoniak und Wasser freigesetzt und das verbleibende Wolframtrioxid kristallisiert unter Freisetzung von Wärme.

== Verwendung ==
APW dient vor allen Dingen als Zwischenprodukt bei der Aufbereitung von wolframhaltigen Erzen zu Wolfram oder Wolframverbindungen. Es wird technisch durch [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] in einer [[Wasserstoff]]-Atmosphäre unter Abspaltung von Wasserdampf in elementares Wolfram-Pulver überführt, aus welchem durch [[Sintern]] verschiedene Formen, wie [[Glühdraht|Drähte]] oder Blöcke hergestellt werden können.<ref>{{Literatur |Autor=D. J. Jones |Titel=Practical aspects of sintering tungsten and molybdenum |Sammelwerk=Journal of the Less Common Metals |Band=2 |Nummer=2–4 |Datum=1960-04 |Seiten=76–85 |DOI=10.1016/0022-5088(60)90002-3}} Zitiert nach: J.C. Bailar Jr. et al.: ''Comprehensive Inorganic Chemistry.'' Vol. 3, 1973, S. 744.</ref> Durch [[Aufkohlen|Carburierung]] erhält man [[Wolframcarbid]], das insbesondere in der [[Hartmetall]]industrie verwendet wird.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4378658-3}}

[[Kategorie:Ammoniumverbindung]]
[[Kategorie:Wolframat]]