Chemische Eigenschaften von Titan
Chemische Eigenschaften von Titan
Titan ist ein wichtiges Metall, das in den 1950er Jahren entwickelt wurde. Aufgrund seiner hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften wurde es in vielen Ländern der Welt sukzessive erforscht und entwickelt. Gegenwärtig wird Titan häufig in der Luftfahrt, Luft- und Raumfahrt, Chemie, Erdöl-, Energie-, Medizin-, Bau-, Sportartikel- und anderen Bereichen verwendet. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die chemischen Eigenschaften von Titan .
Chemische Eigenschaften von Titan
Chemische Eigenschaften von Titan – Die chemische Reaktion
Bei höheren Temperaturen kann Titan mit vielen Elementen und Verbindungen reagieren. Verschiedene Elemente können in vier Kategorien unterteilt werden nach ihren unterschiedlichen Reaktionen mit Titan:
Die erste Kategorie: Elemente der Halogen- und Sauerstoffgruppe und Titan bilden kovalente und ionische Bindungsverbindungen;
Die zweite Kategorie: Übergangselemente, Wasserstoff, Beryllium, Borgruppen, Kohlenstoffgruppen und Stickstoffgruppenelemente und Titan erzeugen intermetallische Verbindungen und begrenzte feste Lösungen;
Die dritte Kategorie:Zirkonium , Hafnium , Vanadiumgruppe, Chromgruppe, Scandium und Titan erzeugen eine unendliche feste Lösung;
Die vierte Kategorie: Edelgase, Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Seltenerdelemente (außer Scandium), Aktinium, Thorium usw. reagieren nicht oder im Wesentlichen nicht mit Titan.
Chemische Eigenschaften von Titan – Die Reaktion von Titan mit einigen Verbindungen
1. HF und Fluorid
Fluorwasserstoffgas reagiert beim Erhitzen mit Titan unter Bildung von TiF4. Die Reaktionsformel lautet: Ti + 4HF =TiF4 + 2H2 + 135,0 kcal.
Die nichtwässrige Fluorwasserstoffflüssigkeit kann einen dichten Titantetrafluoridfilm auf der Titanoberfläche bilden, der das Eintauchen von HF in das Titan verhindern kann.
Flusssäure ist das stärkste Lösungsmittel von Titan. Sogar 1%ige Flusssäure kann heftig mit Titan reagieren:2Ti + 6HF =2TiF3 + 3H2.
2. HCl und Chlorid
Chlorwasserstoffgas kann Titan korrodieren und trockener Chlorwasserstoff reagiert mit Titan zu TC4, wenn die Temperatur über 300 °C liegt: Ti + 4HCl =TiCl4 + 2H2 + 94,75 kcal .
Salzsäure mit einer Konzentration von weniger als 5 % reagiert bei Raumtemperatur nicht mit Titan und 20 % Salzsäure reagiert mit Titan bei Raumtemperatur zu violettem TiCl3: 2Ti+ 6HCl=2TiCl3 +3H2.
Wenn die Temperatur steigt, korrodiert selbst verdünnte Salzsäure Titan. Verschiedene wasserfreie Chloride wie Magnesium-, Mangan-, Eisen-, Nickel-, Kupfer-, Zink-, Quecksilber-, Zinn-, Calcium-, Natrium-, Barium- und NH4 + -Ionen und ihre wässrigen Lösungen reagieren nicht mit Titan, daher hat Titan in diesen Chloriden gute Eigenschaften Stabilität.
3. Schwefelsäure und Schwefelwasserstoff
Titan reagiert offensichtlich mit 5% Schwefelsäure. Bei Raumtemperatur haben etwa 40% der Schwefelsäure die schnellste Korrosionsrate für Titan. Wenn die Konzentration 40 % - 60 % beträgt, wird die Korrosionsrate langsamer, aber wenn die Konzentration 80 % erreicht, erreicht die Korrosionsrate wieder die schnellste. Erhitzte verdünnte Säure oder 50 % konzentrierte Schwefelsäure können mit Titan reagieren, um Titansulfat zu produzieren: Ti+H2 SO4 =TiSO4 +H2, 2Ti+3H2 SO4 =Ti2 (SO4 )3 +3H2.
Die erhitzte konzentrierte Schwefelsäure kann durch Titan zu SO2 reduziert werden:2Ti + 6H2SO4 =Ti2 (SO4) 3 + 3SO2 + 6H2O + 202 kcal. Bei Normaltemperatur reagiert Titan mit Schwefelwasserstoff und bildet einen Schutzfilm auf seiner Oberfläche, der eine weitere Reaktion zwischen Schwefelwasserstoff und Titan verhindern kann. Aber bei hohen Temperaturen reagiert Schwefelwasserstoff mit Titan, um Wasserstoff auszufällen:Ti + H2S =TiS + H2 + 70 kcal.
Chemische Eigenschaften von Titan
Titanpulver beginnt bei 600 °C mit Schwefelwasserstoff zu reagieren, um Titansulfid zu produzieren, während das Hauptreaktionsprodukt bei 900 °C TiS und bei 1200 °C Ti2S3 ist.4. Salpetersäure und Königswasser
Das dichte Titan mit der glatten Oberfläche hat eine gute Stabilität gegenüber Salpetersäure, da Salpetersäure schnell einen starken Oxidfilm auf der Titanoberfläche bilden kann. Aber Titan mit rauer Oberfläche, insbesondere Titanschwamm oder Pulvertitan , kann mit heißer verdünnter Salpetersäure reagieren:3Ti+4HNO3+4H2O=3H4TiO4+4NO,
3Ti+4HNO3+H2O=3H2TiO3+4NO.
Konzentrierte Salpetersäure kann auch mit Titan reagieren, wenn es höher als 70 ist: Ti+8HNO3 =Ti(NO3 )4 +4NO2 +4H2 O.
Titan reagiert bei Raumtemperatur nicht mit Königswasser. Bei hohen Temperaturen kann Titan mit Königswasser reagieren, um TiCl2 zu bilden: Ti+8HNO3=Ti(NO3)4+4NO2+4H2O.
Kurz gesagt die chemischen Eigenschaften von Titan haben eine sehr enge Beziehung zur Temperatur, ihrer vorhandenen Form und Reinheit.
Schlussfolgerung
Vielen Dank für das Lesen unseres Artikels und hoffen, dass er Ihnen helfen kann, die chemischen Eigenschaften von Titan besser zu verstehen . Wenn Sie mehr über Titan und andere feuerfeste Metalle erfahren möchten , besuchen Sie Advanced Refractory Metals (ARM) für weitere Informationen.
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