二硫化钨（WS₂）不溶于水，其溶解度极低，小于10⁻⁶ g/L（即百万分之一克每升），在实际测量中几乎无法检测到溶解的痕迹。这一特性源于WS₂的化学和物理结构：它是一种层状过渡金属二硫化物，层内由钨和硫原子通过强共价键连接，层间则通过弱范德瓦尔斯力结合。这种结构既无极性，也无离子特性，水分子（H₂O）无法有效渗透层间或破坏W-S键，因此无法将其溶解。
为了验证这一性质，通常采用浸泡实验：取1 g WS₂粉末置于100 mL去离子水中，在25°C下静置数周，随后过滤并分析滤液。使用高精度分析手段，如紫外-可见分光光度法（UV-Vis）或电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），均未检测到溶解的钨或硫离子，质量损失也低于检测极限（<0.0001 g）。即使改变条件，如加热至100°C（水的沸点）或调整pH至2-12范围，WS₂仍保持不溶，因其不发生水解或电离反应。
与水溶性强的化合物（如NaCl，溶解度360 g/L）相比，WS₂的溶解性微乎其微，与二硫化钼（MoS₂）或石墨类似，均为疏水性材料。WS₂的疏水性进一步增强了其抗水性，即使在空气饱和的含氧水中长时间暴露，也仅可能发生微量表面氧化（生成WO₃），但这属于化学反应而非溶解，且速率极慢。相比金属（如锌，在水中微溶并易腐蚀），WS₂的化学稳定性突出。
不溶于水的特性使其在潮湿环境中表现出色，例如水下机械的轴承或涂层应用，无溶出或降解风险，确保长期功能稳定性。这一性质也限制了其溶液加工的可能性，但对于需要耐水性的场景（如海洋工程）是显著优势。
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