Tiho hidroksid. Metoda pridobivanja titanovega hidroksida

Uporaba: Paint in lacijska industrija za pridobitev titanovega dioksida. Modna bistvo: Titanium tetraklorid prečiščena ali tehnična uvedla neposredno v apno mleko po stopnji spremembe sredi medija 0,05 0.1 U / p na minuto. Toplota. Postopek vodi do pH medija 6,5 \u200b\u200b7.5. Oborino titanovega hidroksida je ločeno, oprano. 1 s. F-LI, 1 TAB.

Izum se nanaša na barvo industrijo, zlasti za pripravo titanovega hidroksida za proizvodnjo titanov pigment dioksid, in se lahko uporablja pri pripravi blokov katalizatorjev za odstranjevanje izpušnih industrijskih plinov. Metoda je znana po pridobivanju titanovega hidroksida iz titanovega tetraklorida s hidrolizo v nakisnjeni vodi pri segretem, naknadnem ločevanju sedimenta, ki se oblikuje, ga pranja. Pred pranjem oborine se obravnava s centralnim anorganska kislina , organska kislina, ki vsebuje več karboksilnih in / ali kisikov, fenola ali njihove soli in visoko molekulsko nihajočega nihanja. Pomanjkljivost znane metode izdelave titanovega hidroksida je nizka kakovost izdelka, pridobljenega zaradi visoke vsebnosti kloro-ionske nečistoče v. To je posledica oblikovanja v procesu hidrolize titana tetraklorida nizkotopnih titanovih hidroksikloridov. Poleg tega je pomanjkljivost znane metode priprava razredčene klorovodikove kisline kot odpadkov, ki jih je treba nevtralizirati ali odstraniti, za izvajanje metode, je potreben dragi korozijski odporni instrument. Najbližje v tehničnem bistvu in doseženega tehničnega rezultata za zahtevano je metoda pridobivanja titanovega hidroksida. V skladu z znano metodo se titanov tetraklorid raztopi v vodi, nato pa se pri segrevanju obolanima hidroksid z alkalnimi reagenti obarvan. Nastalo oborino je ločeno in oprano. Ko se uporabljajo baze padavine titanovega hidroksida, natrijevega in kalijevega hidroksida, vodne raztopine amoniaka, raztopine kalijo in sode. V tem primeru je belega kristalnega hidroksida titana titana, pridobljen s pomanjkljivostjo znane metode, je, da dobljeni titanov hidroksid značilen z visoko vsebnostjo klorovih ionskih nečistoč zaradi nastajanja titanovega tetraklorida hidroksiklorida in titanovega hidroksiklorida. Pomanjkljivost znane metode je tudi njena nizka proizvodnost: za izvajanje metode je potrebna korozijska oprema, saj je klorovodikova kislina tvorjena v hidrolizi titanovega tetraklorida; Dragi reagenti se uporabljajo kot oborini; Titanium tetraklorid pranje, velike količine pralne vode smo porabili za posledično sediment zaradi relativno nizke topnosti natrijevega kloride, kalija, amonijevega, oblikovanega med nevtralizacijo hidroksida natrijevih hidroksidov, kalija, amoniak raztopine, kalije, soda; Če želite odstraniti prekomerno količino toplote, ki se sprosti pri raztapljanju titanovega tetraklorida v vodi, je potrebna namestitev izmenjevalnikov toplote. Tehnični rezultat, ki je zahtevani izum usmerjen na doseganje izuma, je zmanjšati nečistočo klorovih ionov v ciljnem produktu, ki izboljšuje obdelavo metode pri zagotavljanju postopka postopka. Tehnični rezultat se doseže z dejstvom, da je v znani metodi pridobivanja titanovega hidroksida iz titanovega tetraklorida z odlaganjem z alkalnim reagentom pri segretem, naknadnem ločevanju oborine, ki nastane in pranje, je ta titan tetraklorid neposredno dana v alkalnem reagentu , Ki uporablja apno mleko, in proces vodi do pH medija 6,5-7,5 na spremembi pH medija 0,05-0,1 enote pH / min. Titanium tetraklorid se lahko uporablja kot titanov tetraklorid. Bistvo predlagane metode je naslednje. Z neposrednim dajanjem titanovega tetraklorida v apno mleko na pH medija 6,5-7,5, mimo raztopine titanovega tetraklorida v vodi, je tvorba titanovega hidroksida reakcija: TICL 4 + 2CA (OH) 2
TiO 2 H 2 O + 2CACL 2 + H 2 O
To odpravlja nastanek klorovodikove kisline in posledično, da je treba uveljaviti metodo z uporabo drage korozijske odporne opreme in nevtralizacije ali odstranjevanja klorovodikove kisline. V začetnem trenutku dajanja titanovega tetraklorida v apno mleko, tvorba titanovega hidroksida prihaja s ponavljajočo presežkom alkalnega reagenta. Titanium hidroksid delci, ki so nastali v tem trenutku, opravljajo vlogo zarodkov, ki prispeva k oblikovanju kristalinične oborine, zagotavlja visoko hitrost poravnave in filtriranja. Eksperimentalno je ugotovljeno, da z neposredno upravljanje titanovega tetraklorida v alkalnem reagentu, ki uporablja apno mleko, s hitrostjo spremembe pH medija 0,05-0,1 enote. PH / min tvori titanijev hidroksid, za katerega je značilna nizka vsebnost titanovih hidroksikloridov in oksikloridov ter kristalno strukturo. Po višji stopnji sprememb v pH mediju (nad mejo iz inventive), vsebnost titanovih oksikloridov pri nastalih sedimentov poveča. Po stopnji spremembe pH medija pod omejeno mejo znatnega zmanjšanja vsebnosti hidroksi klorida in titanovega oksiklorida v nastalega titanovega hidroksida se ne pojavi, zato se zmogljivost po nepotrebnem zmanjša. Uporaba apnenega mlečnega alkalnega reagenta v kombinaciji z zahtevano stopnjo pH medija zagotavlja, da se temperatura reakcijske zmesi ohranja pri 40-80 ° C, odpravlja potrebo po prisilni izmenjavi toplote zaradi visoke toplote prevodnost raztopine kalcijevega klorida. Poleg tega je topnost kalcijevega klorida višja od topnosti natrijevega klorida, kalija in amonija. Posledično se porabi manj pralne vode za pranje kalcijevega klorida. Produkt iz kalcijevega klorida, lahko dobimo z izhlapevanjem z manj porabo energije. Titanium tetraklorid se lahko uporablja kot prečiščena titana tetraklorida, ki vsebuje, WT. Vanadium 0.0002-0.0006; Silicon 0.0002-0.001 in Titanium tetraklorid, ki vsebuje, WT. Vanadium 0,1-0,15; Silicon 0.001-0.02 ali Titanium Tetraklorid, ki vsebuje, WT. Tantalum ne več kot 0,01; Niobium 0,02; Silicon 0.02. V titanovem tetrakloridu Titanium Vanadium, Tanthal in Niobia igrajo vlogo katalizatorjev za proces oblikovanja titanovega hidroksida, in za odpravo negativnega učinka silicijeve nečistote, proces dajanja titanovega tetraklorida v apno mleko vodi do pH medija Ne manj kot 6,5, saj je gel nastal pri spodnjem pH. silicij kislina, zaradi česar je težko filtrirati padavine iz titanovega hidroksida. Uvedba titanovega tetraklorida v apno mleka na pH medija nad 7,5 je neprimerna, ker V tem primeru ostane prosti apno v raztopini. Inventivna metoda je naslednja. V posodi z apnom mleka, ki vsebuje 50-180 g / l aktivnega apna, pri temperaturi 40-80 o C, se titanov tetraklorid uvede z intenzivnim mešanjem s hitrostjo spremembe pH medija 0,05-0,1 pH / min. Postopek je zaključen na doseženem pH mediju 6,5-7,5. Pridobimo belo kristalno oborino titanovega hidroksida, ki se nato zagovarja, filtriramo in speremo na vakuumskem filtru. Oborino nato podvržemo 3-6-kratm protitokovnim izpiranjem. Nastali titanov hidroksid se uporablja kot izdelek ali neposredno, da dobi pigment titanov dioksid, blokov katalizatorjev, itd Filtrat in splakovanje voda protitokovnega pranja se mešajo in je izpostavljena izhlapevanju za proizvodnjo kalcijevega komercialnega klorida. V laboratorijskih pogojih so bili izvedeni primerjalni preskusi predlagane metode za proizvodnjo titanovega hidroksida in metode prototipa. Titanium tetraklorid je bil uporabljen kot titanium tetraklorid (glej tabelo g / l aktivne apnene. Stopnja spremembe pH medija je bila spreminjala od 0,3 do 0,12 enot pH / min (cm. Dogodki NN 1-5, 10-14, 19-23). V tem primeru je bil postopek izveden v pH medija 7. V poskusih NN 6-9, 15-18, 24-27, je bil postopek izveden v pH medija 6,0-8,0 pri hitrosti spremembe pH medija 0,07 enot. pH / min. V titanovem hidroksidu, pridobljenem po filtriranju in pranju, je bila vsebnost klorovih ionov določena s titanimitrično metodo. Uspešnost procesa se nadzoruje tudi. Tabela prikazuje podatke o uspešnosti postopka, odvisno od merjene hitrosti pH medija v smislu TiO 2 (T / H), s pogojnim delovnim prostornino reaktorja 1 M 3 in različne koncentracije limega mleka . Izveden je bil tudi prototip, v skladu s katerim je bil titanov tetraklorid predhodno raztopljen (hidroliziran) v vodi, nato pa je nastala klorovodikova kislina nevtralizirana z natrijevim hidroksidom (glej Izkušnje n 16). Rezultati poskusov so predstavljeni v tabeli. Iz tabele je razvidno, da je optimalna sprememba hitrosti pH medija hitrost 0,05-0,1 enote. pH / min, ki zagotavlja proizvodnjo titanovega hidroksida z nizko vsebnostjo klorovih ionskih nečistoč in sprejemljivih zmogljivosti procesa (glej Eksperimenti NN 2-4, 11-13, 20-22). Zmanjšanje stopnje spremembe pH medija pod mejo iz inventivne (eksperimenti NN 1, 10, 19) so nepraktične, ker Čeprav obstaja nekaj zmanjšanja vsebnosti klorovih ionskih nečistoč v titanovem hidroksidu, vendar produktivnost procesa Mala. S povečanjem stopnje spremembe sredi medija nad omejeno mejo, vsebnost nečistočega klora v titanovem hidroksidu poveča (glej poskuse NN 5, 14, 23). Proces dajanja titanovega tetraklorida v apno mleko je priporočljivo, da se ohrani pH medija 6,5-7,5. V tem primeru izkaže kristalno dobro filtrirano oborino titanovega hidroksida anatazične spremembe. V primeru konca postopka se gel silicijeve kisline tvori na pH mediju 6,0, ki omogoča proces filtriranja (glej poskuse NN 6, 15, 24). Ohranite postopek do pH medija 8,0 je neprimerno zaradi neučinkovite porabe apnenega mleka, ker V tem primeru je rešitev ostaja brezplačna apna (glej poskuse NN 9, 18, 27). Tabela je opazila, da uporaba tehničnega titanovega tetraklorida zagotavlja večjo zmogljivost procesa v primerjavi s titanom tetrakloridom, očiščenim zaradi katalitskega učinka nečistoč, ki jih vsebuje TICL 4 tehnične. Vsebnost kartora-ionske nečistoče v titanovem hidroksidu v tem primeru je nekoliko višja, vendar 4-10 krat nižja v primerjavi s prototipom (glej izkušnjo n 16). Uporaba apna mleko titanov hidroksid kot pretikatorja je omogočila izvedbo postopka brez prisilnega hlajenja, zmanjšala prostornina splakovalnih voda za 30% v primerjavi s prototipom, in zato z manjšo porabo energije, da bi dobili še en izdelek kalcijev klorid .

Za visoke temperature Titan se kombinira s halogeni, kisikom sivim, dušikom in drugimi elementi. To temelji na uporabi titanovih zlitin z železom ( ferrotitan.) Kot dodatek jeklu. Titanium je priključen na dušik in kisik v staljenem jeklu in to preprečuje sprostitev slednjega med jeklenim strjevanjem, ulivanje dobimo homogeno in ne vsebuje praznine.

Povezovanje z ogljikom, titana oblikuje karbid. Iz karbidov titana in volframa z aditivom kobalta se pridobijo zlitine, na trdote, ki se približuje diamantu.

Titanov dioksidTiO 2 je bela ognjevzdržna snov, netopen v vodi in razredčenih kislin. To je amfoterski oksid, vendar osnovni in lastnosti kisline On je šibko izrazil.

V naravi rutil. (Kubic Sinskonia), manj pogosto kot anataza (Tetragonalno sinjonia) in burukita. (Rhombic Sinskonia). V rutini je vsak ion TI 4+ obdan s šestimi ioni približno 2-, in vsak ion približno 2- je obdan s tremi TI 4+ ioni. V preostalih dveh kristalnih oblikah so neposredni sosedje ionov enaki.

Popolnoma čistega titanovega dioksida Bessiless. V naravi je običajno onesnažena z železnim ovsom in zato poslikana.

V vodi in razredčenih kislin se ne raztopi. V topli koncentrirani žveplovi kislini, se počasi raztopi z možno tvorbo sulfit Titan.TI (SO 4) 2, ki pa se ne more izolirati v svoji čisti obliki zaradi enostavnosti prehoda zaradi hidrolize v titanila sulfit.(Tio) SO 4. To topno B. hladna voda Sol, ko se segreje, je tudi hidrolizirana z tvorbo H 2 SO 4 in hidriranega titanovega dioksida, tako imenovanega v Titanoviali metatitanska kislina. Enostavnost, s katero se pojavi ta hidroliza, označuje šibke osnovne lastnosti titanovega hidroksida. Titanov sulfat daje sulfati alkalijske kovine (ki se doda žveplovi kislini, ki se uporabljajo za raztopijo titanovega dioksida) z dvojnimi soli, na primer, K 2, bolj odporni na hidrolizo kot preproste sulfate.

Hydrooone in alkalijske kovinske karbonati so obori iz raztopin sulfata na hladnem žongliranem titanovem dioksidu, tako imenovanem B-Titanova kislina, ki se razlikujejo od višje reaktivnosti B-titana (tako, na primer, B-titanska kislina raztopi v alkaliji, kjer je B-Titanic netopen). Prekladanje titanov hidroksid ali dejansko titanova kislina TI (OH) 4, ni mogoče izolirati, izgleda kot silicijska in kositrna kislina. L- in v titanske kisline, ki so bolj ali manj dehidrirani titanov hidroksid derivati \u200b\u200b(IV), so popolnoma primerljivi z B-Tin kislinami.

Nevtralna ali nakisana raztopina titanil sulfata, kot tudi druge titanske soli je naslikana vodikov peroksid v temno oranžno barvo (reakcija detekcije vodikovega peroksida). Amoniak se obori iz teh rešitev perohotitanska kislinaH 4 TiO 5 Yellow-Brown, ki ima formulo TI (OH) 3 O-OH.

TiO 2 se uporablja pri izdelavi ognjevzdržnih kozarcev, glazrov, emajla, laboratorijskih jedi, odpornih na toploto, kot tudi za pripravo bele oljne barve z visoko pokrivno sposobnostjo ( titanium Belila.).

Dobimo tio 2 z BACO 3 titanat baria.Batio 3. Ta sol ima zelo visoko dielektrično konstanto in poleg tega ima možnost, da se deformira pod delovanjem električnega polja. Kristali barijevega titanata se uporabljajo pri visoko zmogljivih električnih kondenzatorjih in majhnih velikostih, v ultrazvočni opremi, v pickupih, v hidroakustičnih napravah.

Klorid titan.(Iv) TICL 4, pridobljen z isto metodo kot SICL 4, je brezbarvna tekočina z vreliščem 136? C in tališče -32? C, hidrolizacijska voda z tvorbo TiO 2 in 4HCl. Z alkalijskimi metal halid, titanov klorid (IV) daje dvojno kloride, ki vsebujejo kompleksni ion 2-. Titanov fluorid.(Iv) tif 4 je izoliran kot bel prašek s tališčem 284? C; Prav tako je lahko hidrolizirana in oblike s HF heksafluorotitanova.(Iv) kislina H 2 tif 6, podobna heksafluoroške kisline.

Brezvodni klorid titan.(Iii) Ticl 3 se dobi kot vijolični prah, tako da mimo ticl 4 pare skupaj s H 2 skozi bakreno cevi segreva na okoli 700? C. V obliki vodne raztopine (vijolične), jo dobimo z obnovo TICL 4 v klorovodikovi kislini z uporabo cinka ali elektrolita. Pridobljen je tudi titanov sulfat (III). Od vodne raztopine titanovega klorida (III) kristalizirane purple Hexagidat. TICL 3? 6H 2 O.

Klorid titan.(Ii) Ticl 2, pobarvana črna, se pridobiva s toplotno razgradnjo TICL 3 pri 700 ° C v vodikovo atmosferi:

Brezbarven voda rešitev Ta klorid se hitro oksidira v zraku, medtem ko je najprej poslikan v vijolični barvi, nato pa ponovno postane brezbarvna zaradi tvorbe prve spojine TI (III) in nato ti (IV) spojine.

Karbonitride, oksikarbidi in titanov oksinitride. Ugotovljeno je bilo, da je narava raztapljanja ognjevzdržnih faz izvajanja (TFV) - karbidi, nitridov in titanovih oksidov - iz sestave korelate s spremembo stopnje metalnosti metalnosti TI-TI vezi v seriji tic- Tin-TiO, in sicer: s povečanjem stopnje metalnosti faz v tej smeri njihova kemijska odpornost v HCl in H2 SO 4, ki se zmanjšuje, in v HNO 3 - raste. Ker so karbidi, nitride in titanov monoksid, za katere je značilna popolna medsebojna topnost, se lahko pričakuje, da se v interakciji njihovih trdnih raztopin s kislinami, podoben vzorec kaže.

Vendar pa so informacije, ki so na voljo v literaturi o odvisnosti stopnje raztapljanja TIC X in TIN X o Y iz sestavka v mineralne kisline Se strinjate s to predpostavko. Torej, topnost tic x o y (frakcija<56 мкм) в конц. HCl отсутствует вообще (20ўЄC, 6 ч и 100ўЄС, 3 ч), а в H 2 SO 4 - отсутствует при 20ўЄC (6 ч), но монотонно возрастает от 3% (TiC 0.30 O 0.78) до 10% (TiC 0.86 O 0.12) при 100ўЄC (3 ч). Степень растворения TiC x O y (фракция 15-20 мкм) в 92%-ной H 2 SO 4 (100ўЄC, 1 ч), напротив, уменьшается с ростом содержания углерода от 16% (TiC 0.34 O 0.66) до 2%(TiC 0.78 O 0.22). Степень растворения TiC x O y в конц. HCl (d.\u003d 1,19 g / cm) pod enakimi pogoji doseže 1-2%, ne zazna, vendar kakršno koli odvisnost od sestave faze. Stopnja raztapljanja Tin X o Y je na CONC. HNO 3 je nizek (2,5-3,0%) in ni odvisen od sestave oksiminitrida (20 ° C, 6 h). Po drugi strani pa se stopnja raztapljanja Tin X O Y v HNO 3 spreminja v enakih pogojih v zelo širokih mejah: od 98% za TIC 0,88 ° 0,13 do 4,5% za TIC 0,11 o 0,82. Težko je reči nekaj, kar je opredeljeno glede narave stopnje raztapljanja - sestava titanovega karbonitrida v soli in žveplove kisline. Stopnja raztapljanja TIC X o Y v HCl je zelo majhna (0,3%) in ni odvisna od sestave karbonitrida (60 ° C, 6 h). Vendar pa na konc. H 2 SO 4 je red velikosti višje (3,0-6,5%) in je značilen z najmanj (2%) za vzorec sestave TIC 0,67 0 0.26.

Pridobljeni eksperimentalni podatki kažejo, da je narava raztapljanja TIC X, TIC X o Y in TIN X o Y iz sestavka v HCL, H 2 SO 4 in HNO 3 popolnoma definirana in poleg tega je podobna predhodno nastavljena za TIC X , Tin X in Tio X. To pomeni, da morajo biti razlogi za kvalitativno različno kap teh odvisnosti v HCl in H2, tako 4, na eni strani, in v HNo 3 na drugi strani, skupni vsem preučevanim spojinam TI-C - brez sistema, tj Za določitev stopnje metalitete TI-TI komunikacije in pasivizacijska sposobnost oblikovanih interakcijskih izdelkov.

Litijevi Titanates. in cink. Li 2 ZNTI 3 O 8 in LI 2 Zn 3 TI 4 O 12 imajo kubično spinel strukturo z drugo porazdelitvijo kations na položajih. Ugotovljeno je bilo, da so te spojine trdne litijevi prevodni elektrolit. V LI 2 ZNTI 3 O 8, litij in titanovih kations naročijo v oktaedlalskih položajih v razmerju 1: 3, polovica litij in cinkovih atomov statistično porazdeljena preko tetraedralnih položajev: (li 0,5 Zn 0,5) o 4. Kristalna kemijska formula LI 2 Zn 3 TI 4 O 12 se lahko zabeleži kot (ZN) O 4. Na podlagi analize IR in CR-Spectra se predlaga druga metoda distribucije litij in cinkovih atomov v strukturi teh spinerjev: litij ima tetraedralno koordinacijo in cink in titanium - oktaedral. Označeno je tudi močno izkrivljanje oktaedra TiO 6: Torej, v LI 2 Zn 3 TI 4 O 12, okolje TI 4+ ionov, blizu petih koordinacija. Nizka ionska prevodnost teh titanatov pri povišanih temperaturah je razloženo s tetraedralno koordinacijo litijevih atomov.

Na primeru galide spinels li 2 mx 4 (m \u003d mg 2+, MN 2+, Fe 2+; X \u003d Cl -, BR-) ugotovil, da imata kationska sestava in porazdelitev litijevih atomov v položajih močan učinek na količini električne prevodnosti. Ker v Spenel Struktura med istimi kationskimi položaji ni skupnih obrazov, več različnih položajev sodeluje pri prenosu ionske. Visoke vrednosti ionske prevodnosti v kloridnih spinels so opazili kot posledica motnje strukture spojin, povezanih s prehodom litijevih atomov pri povišanih temperaturah od tetraedralnih položajev 8 zvezekv prostih oktaedralnih položajih 16 od. Hkrati se je struktura spinel spremenila v strukturo tipa NACL. Informativna metoda za preučevanje motnje strukture kloridnih spinels je bila študija CR-spektra spojin pri visokih temperaturah.

Splošne značilnosti. Zgodovina odpiranje

Titanium (Titanium), TI, - kemični element IV Skupina periodičnega sistema elementov D. I. MENDELEEV. Številka razreda 22, Atomska teža 47,90. Sestoji iz 5 stabilnih izotopov; Pridobljeni so tudi umetno radioaktivni izotopi.

Leta 1791 je angleški kemik W. Gregor našel v pesku od Menakana (Anglija, Cornwall) novo "Land", imenovan Menakanova. Leta 1795 je nemški kemik M. Clavarot odkril v mineralnih rutilih neznano deželo, kovino, ki jo je imenoval Titan [v grščini. Titanij mitologija je otroci urana (nebo) in gay (zemljišča)]. Leta 1797 je Claparot dokazal identiteto tega zemljišča z odprtim W. Gregor. Pure Titanium je leta 1910 označil ameriški kemični lovec z izterjavo štiri-kloridnega titana natrija v železni bombi.

Iskanje v naravi

Titan je med najpogostejšimi elementi v naravi, njegova vsebina v zemeljski skorji je 0,6% (tehtanja). To je predvsem v obliki TiO 2 dioksida ali njegovih spojin - titanate. Znano je več kot 60 mineralov, ki vključuje titana, je vsebovano tudi v tleh, pri živalih in rastlinskih organizmih. Ilmenit. Fetio 3 I. rutil. TiO 2 služi kot glavna surovina za pridobitev titana. Kot vir titana pridobi vrednost žlindre iz taljenja titano-magnetiti. In ilmenit.

Fizikalne in kemijske lastnosti

Titanium obstaja v dveh državah: amorfni - temni prah, gostota 3.392-3.395g / cm 3 in kristalinična, gostota 4,5 g / cm 3. Za kristalini titana sta dve modifikaciji znana s prehodno točko pri 885 ° (pod 885 ° stabilno šestkotno obliko, nad - kubično); T ° Pl približno 1680 °; T ° Kay je nad 3000 °. Titan aktivno absorbira pline (vodik, kisik, dušik), zaradi česar je zelo krhka. Tehnična kovina je primerna za obdelavo vročih tlakov. Popolnoma čista kovina se lahko nahladi. V zraku, na navadnih temperaturah, se titanium ne spreminja, ko vplivamo, se oblikuje zmes oksida TI 2 O 3 in kositrnega nitrida. V kisiknem toku med rdečimi razpoki je oksidiran na tio 2 dioksid. Pri visokih temperaturah se odziva na ogljik, silicij, fosfor, žveplo, itd. Odporna na morsko vodo, dušikovo kislino, mokro klor, organske kisline in močne alkalije. Topen je v žveplovih, klorovodikovih in polagalnih kislinah, najbolje v mešanici HF in HNO 3. Dodajanje oksidacijskega sredstva preprečuje kovino pred korozijo pri sobni temperaturi. Halide kvadrikularnega titana, z izjemo TICL 4 - kristaliničnih teles, nizko taljenje in hlapnih v vodni raztopini, so hidlizirani, nagnjeni k nastavljanju kompleksnih spojin, od katerih je kalijev fluorotitanat K 2 tif 6 v tehnologiji in analitični praksi . TIC karbide in nitride kositra-podobne snovi, označene z veliko trdote (karbidni titan težje), ognjevzdržnega (TIC, t ° vzorec \u003d 3140 °; kositer, t ° pl \u003d 3200 °) in dobra električna prevodnost.

Kemični element številka 22. Titana.

Elektronska formula titana je: 1S 2 | 2S 2 2P 6 | 3S 2 3P 6 3D 2 | 4S 2.

Titanova zaporedna številka v periodičnem sistemu kemijskih elementov D.I. Mendeleeva - 22. Številka elementa označuje naboj na dvorišče, torej titanovo polnilno jedro - +22, jedra MASS - 47.87. Titan je v četrtem obdobju, v stranski podskupini. Številka obdobja označuje število elektronskih plasti. Število skupine označuje število valenčnih elektronov. Stranska podskupina označuje, da se titanov nanaša na D-elemente.

Titan ima dva valenčna elektrona na zunanji plasti S-orbitalne in dve elektroni valence na D-orbitalu pol suhe plasti.

Kvantne številke za vsako valenco Electron:

S halogeni in vodikovim TI (IV), oblikuje spojine tipa tix 4, ki imajo SP 3 → Q 4 vrsta hibridizacije.

Titan - kovina. To je prvi element D-skupine. Najbolj stabilen in pogost je TI +4. Obstajajo tudi povezave z nižjo stopnjo oksidacije - TI 0, TI -1, TI +2, TI +3, vendar te spojine zlahka oksidiramo z zrakom, vodo ali drugimi reagenti v TI +4. Ločitev štirih elektronov zahteva visoke stroške energije, zato ion TI +4 ne obstaja res in spojina TI (IV) običajno vključuje kovalentno vez. TI (iv) v nekaterih pogledih je podobna elementom - SI, GE, SN in PB, zlasti s SN.

Lastnosti titanovih spojin.

Titanium oksidi:

TI (IV) - Tio 2 - titanov dioksid. Ima amfoterični znak. Najbolj stabilen in ima na splošno praktičen pomen.

TI (iii) - ti 2 o 3 - titanov oksid. Ima glavni lik. Odporen v raztopino in je močno reducirno sredstvo, pa tudi preostale spojine TI (III).

TI (ii) - Tio 2 - Titanium. Ima glavni lik. Najmanj stabilen.

Titanov dioksid, tio2, - spojina titana s kisikom, v kateri je Titan Quadratum. Beli prah, rumena v segretem stanju. Najdeno je v naravi predvsem v obliki mineralnega rutila, t °l nad 1850 °. Gostota je 3,9 - 4,25 g / cm 3. Praktično netopno v alkalijah in kislinah, razen HF. V koncentriranem H 2 SO 4 raztopi le z dolgim \u200b\u200bogrevanjem. Pri umeščanju titanatov s kavstičnimi ali ogromskimi alkaliji se titanate oblikujejo, ki so lahko hidrolizirane z tvorbo ortotične kisline (ali hidrata) ti (OH) 4, enostavno topne v kislinah. Ko stoji, gre v mestrukansko kislino (obrazec), ki ima mikrokristalno strukturo in topno le v vroče koncentrirane žvepla in fluorojske kisline. Večina titanatov je praktično netopna v vodi. Glavne lastnosti titanovega dioksida so močnejše od kisle, vendar soli, v katerih je titanium kation, prav tako večinoma hidroliziramo z tvorbo bivalentnega tio 2 + titanilnega radikala. Slednji je del soli kot kation (na primer, tios 4 * 2H2 o titanil sulfat). Titanov dioksid je eden najpomembnejših titanovih spojin, ki služi kot izvorni material za pridobitev drugih spojin, kot tudi delno kovinski titanium. Uporablja se predvsem kot mineralna barva, poleg polnila v proizvodnji gume in plastičnih kovin. To je del ognjevzdržnih kozarcev, glazura, mas. Izdelani so umetni dragi kamni, brezbarvni in pobarvani.

Titanov dioksid se ne raztopi v vodi in razredčenih mineralnih kislin (razen tekočine) in razredčenih raztopin Alkalije.

Počasi raztopimo v koncentrirani žveplove kisline:

Tio 2 + 2h 2 SO 4 \u003d TI (SO4) 2 + 2H20

Z vodikovim peroksidom se oblikuje H4TIO4 ortotitanska kislina:

Tio 2 + 2h 2 O 2 \u003d H 4 TiO 4

V koncentriranih raztopinah Alkalije:

Tio 2 + 2naoh \u003d na 2 tio 3 + h 2 o

Pri segrevanju titanovega dioksida z amoniakom tvori titanov nitrid:

2TiO 2 + 2NH 3 \u003d 2Tin + 3H 2 O + O 2

V nasičeni raztopini kalijevega bikarbonata:

TiO 2 + 2KHCO 3 \u003d K 2 TiO 3 + H 2 O + 2CO 2

Pri sevanju z oksidi, hidroksidi in karbonatov, titanate in dvojni oksidi se oblikujejo:

TIO 2 + BAO \u003d BAO ∙ TiO 2 (Batio 3)

TiO 2 + BACO 3 \u003d BAO ∙ TiO2 + CO 2 (Batio 3)

Tio 2 + ba (OH) 2 \u003d BAO ∙ TiO 2 (Batio 3)

Titanium hidroksidi:

H 2 TiO 3 - P.R. \u003d 1,0 ∙ 10 -29

H 2 TiO 4 - P.R. \u003d 3.6 ∙ 10 -17

Tio (OH) 2 - P.R. \u003d 1,0 ∙ 10 -29

TI (OH) 2 - P.R. \u003d 1,0 ∙ 10 -35

TI (IV) - TI (OH) 4 ali H 4 TiO 4 - OH) 4 ali H 4 TiO 4 - Ortotinska kislina sploh ne obstaja, in oborina, ki pade, ko dodajanje baz na rešitve Ti (IV), je hidrirana Obrazec TIO 2. Ta snov se raztopi v kontrattralnih alkalijah, in hidrirane titanate s splošno formulo lahko razlikujejo od takih rešitev: m 2 tio 3 ∙ NH 2 O in M \u200b\u200b2 TI 2 O 5 ∙ NH 2 O.

Titanija je značilna komplet z ustreznimi halogenimi kislinami in zlasti s svojimi soli. Najbolj značilni kompleksni derivati \u200b\u200bs splošno formulo mene 2 TIG 6 (kjer me je monovalentna kovina). Dobro kristalizirajo in podvrženi hidrolizi so veliko manj kot začetni halidi TIG 4. To kaže na stabilnost kompleksnih ionov TIG 6 v raztopini.

Slika iz derivatov titana je močno odvisna od narave halogenske dohodne v njih:

Odpornost soli kompleksnih kislin tipa H2, npr. 6, na splošno, se poveča glede na serijo TI-ZR-HF in zmanjša v številne F-CL-BR-IALOGENS.

Derivativni elementi so bolj ali manj značilni samo za titana. Dark vijolični oksid ti 2 o 3 (t. Pl. 1820 ° C) lahko dobimo s kalciniranjem TiO 2 do 1200 ° C v toku vodika. Kot vmesni proizvod pri 700-1000 ° C se oblikuje modra TI 2 O3.

V vodi Ti 2 O 3 skoraj netopen. Njegov hidroksid se oblikuje v obliki temno rjave oborine pod delovanjem alkalij na reševanju trivalentnih titanova soli. Začne se oborimo kislim rešitvam pri pH \u003d 4, ima le osnovne lastnosti in v presežku alkalijev ne raztopi. Vendar so bile kovine (LI, NA, MG, MN) izdelane iz HIVI 2, so bile pridobljene s suhim načinom. Znana je tudi modra-črna "Titanium bronasta" sestava Na0,2tia 2.

Titanijev hidroksid (III) se zlahka oksidira z zračnim kisikom. Če v raztopini ni drugih trdnih snovi, hkrati z oksidacijo TI (OH) 3, je formuliran vodikov peroksid. V prisotnosti SA (OH) 2 (vezava H 2 O 2), reakcija nadaljuje z enačbo:

2TI (OH) 3 + O 2 + 2H 2 O \u003d 2TI (OH) 4 + H 2 O 2

Slanice dušikove kisline TI (OH) 3 obnavlja amoniak.

Vijolična TiCL 3 prah lahko dobimo s prenosom mešanice pare Ticl 4 s presežkom vodika skozi cev, ki se ogreva na 650 ° C. Ogrevanje povzroči njeno sublimacijo (z delno tvorbo dimernih molekul TI 2 Cl 6) in nato Dissutacija v skladu s shemo:

2Ticl 3 \u003d Ticl 4 + Ticl 2

Zanimivo je, da je v normalnih razmerah titan tetraklorid postopoma obnovljen s kovinskim bakra, ki tvori črno spojino sestave CUTICL 4 (t.j. Cucl · Ticl 3).

Tri-kloridni titanij je oblikovan tudi v skladu z TICL 4 vodik v času izolacije (Zn + kislina). V tem primeru je brezbarvna raztopina pobarvana v vijolično barvo, značilnost TI 3+ ionov, in CL3 · 6H 2 O. Kristalid lahko izoliramo iz njega. Znano je in majhen odporen zeleni kristalni hidrat enakega Sestava, sproščena iz nasičene raztopine HCl TICL 3. Struktura obeh oblik, kot tudi podobne kristalohidrate CRCl 3, ustreza s formulo CL3 in Cl · 2N 2 O. Ko stojite v odprtem posodi, se raztopina TICL3 postopoma razbarva zaradi oksidacije TI 3+ TI 4+ Zračni kisik z reakcijo:

4Ticl 3 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4tiocl 2 + 4HCl.

Ion TI3 + je eden izmed redkih redukcijskih sredstev, precej hitro obnavlja (v kislega) perklorate na kloride. V prisotnosti Platinum TI 3+ oksidira z vodo (s sproščanjem vodika).

Brezvodnega ti 2 (SO 4) 3 ima zeleno barvo. V vodi, je netopen, in njena rešitev v razredčeni žveplove kisline ima vijolično vijolično barvo za soli TI 3+. Iz sulfata Trohulant Titana, kompleksne soli so narejene, večinoma vrste mene · 12h 2 o (kjer sem CS ali RB) in jaz (s spremenljivkami, odvisno od narave katacije kristalizacijske vode).

Toplota nastanka TIO (T. SQ 1750 ° C) je 518 kJ / MOL. Pridobi se v obliki zlate rumene kompaktne mase z ogrevanjem v vakuumu do 1700 ° C stisnjene mešanice TiO 2 + TI. Zanimiv način oblikovanja njegove tvorbe je toplotna razgradnja (v visokem vakuumu pri 1000 ° C) titanil nitril. Podobna vrsta kovine, temno rjave tis, ki jo dosežemo s kalciniranjem TIS 2 v toku vodika (sprva se oblikujejo sulfidi vmesne sestave, zlasti TI 2 S 3). Znane so tudi tite in silicid sestave TI 2 SI.

Vse TIG 2 se oblikuje pri ogrevanju ustreznih halogenidov TIG 3 brez dostopa do zraka zaradi razgradnje po shemi:

2tig 3 \u003d TIG 4 + TIG 2

Z nekoliko višjo temperaturo halogenidov, so sami sebi predmet predejanja po shemi: 2tig 2 \u003d TIG 4 + TI

Dvorojeni titanij lahko dobimo tudi z obnovo TICL4 vodika pri 700 ° C. To je dobro topen v vodi (in alkoholu), in s tekočim amoniakom daje sivi amoniak ticl 2 · 4nh 3. Rešitev TICL 2 lahko dobimo z obnovitvijo TICL 4 natrijevega amalgama. Zaradi kisika oksidacije, bo brezbarvna raztopina TICL 2 hitro hitro, potem postane vijolična (TI 3+) in končno se je ponovno prekrivala (TI 4+). TICL 2 rešitev TI (OH) 2 dobimo z raztopino TI (OH) 2 je izjemno enostavno oksidirana.

Titanium oksidi:

TI (IV) - TiO 2 - Titanov dioksid. Ima amfoterični znak. Najbolj stabilen in ima na splošno praktičen pomen.

TI (III) - TI 2 O 3 - titanov oksid. Ima glavni lik. Odporen v raztopino in je močno reducirno sredstvo, pa tudi preostale spojine TI (III).

TI (ii) - TiO 2 - Zaku Titanium. Ima glavni lik. Najmanj stabilen.

Titanov dioksid se ne raztopi v vodi in razredčenih mineralnih kislin (razen tekočine) in razredčenih raztopin Alkalije.

Počasi raztopimo v koncentrirani žveplove kisline:

Tio 2 + 2h 2 SO 4 \u003d TI (SO4) 2 + 2H20

Z vodikovim peroksidom se oblikuje H4TIO4 ortotitanska kislina:

Tio 2 + 2h 2 O 2 \u003d H 4 TiO 4

V koncentriranih raztopinah Alkalije:

Tio 2 + 2naoh \u003d na 2 tio 3 + h 2 o

Pri segrevanju titanovega dioksida z amoniakom tvori titanov nitrid:

2TiO 2 + 2NH 3 \u003d 2Tin + 3H 2 O + O 2

V nasičeni raztopini kalijevega bikarbonata:

TiO 2 + 2KHCO 3 \u003d K 2 TiO 3 + H 2 O + 2CO 2

Pri sevanju z oksidi, hidroksidi in karbonatov, titanate in dvojni oksidi se oblikujejo:

TIO 2 + BAO \u003d BAO ∙ TiO 2 (Batio 3)

TiO 2 + BACO 3 \u003d BAO ∙ TiO2 + CO 2 (Batio 3)

Tio 2 + ba (OH) 2 \u003d BAO ∙ TiO 2 (Batio 3)

Titanium hidroksidi:

H 2 TiO 3 - P.R. \u003d 1,0 ∙ 10 -29

H 2 TiO 4 - P.R. \u003d 3.6 ∙ 10 -17

Tio (OH) 2 - P.R. \u003d 1,0 ∙ 10 -29

TI (OH) 2 - P.R. \u003d 1,0 ∙ 10 -35

Slika iz derivatov titana je močno odvisna od narave halogenske dohodne v njih:

Odpornost soli kompleksnih kislin tipa H2, npr. 6, na splošno, se poveča glede na serijo TI-ZR-HF in zmanjša v številne F-CL-BR-IALOGENS.

2TI (OH) 3 + O 2 + 2H 2 O \u003d 2TI (OH) 4 + H 2 O 2

Slanice dušikove kisline TI (OH) 3 obnavlja amoniak.

2Ticl 3 \u003d Ticl 4 + Ticl 2

Zanimivo je, da je v normalnih razmerah titan tetraklorid postopoma obnovljen s kovinskim bakra, ki tvori črno spojino sestave CUTICL 4 (t.j. Cucl · Ticl 3).

4Ticl 3 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4tiocl 2 + 4HCl.

Ion TI3 + je eden izmed redkih redukcijskih sredstev, precej hitro obnavlja (v kislega) perklorate na kloride. V prisotnosti Platinum TI 3+ oksidira z vodo (s sproščanjem vodika).

Vse TIG 2 se oblikuje pri ogrevanju ustreznih halogenidov TIG 3 brez dostopa do zraka zaradi razgradnje po shemi:

2tig 3 \u003d TIG 4 + TIG 2

Z nekoliko višjo temperaturo halonidov TIG 2 so predmet predejanja po shemi: 2tig 2 \u003d TIG 4 + TI. Dvorojeni titanij lahko dobimo tudi z obnovo TICL4 vodika pri 700 ° C. To je dobro topen v vodi (in alkoholu), in s tekočim amoniakom daje sivi amoniak ticl 2 · 4nh 3. Rešitev TICL 2 lahko dobimo z obnovitvijo TICL 4 natrijevega amalgama. Zaradi kisika oksidacije, bo brezbarvna raztopina TICL 2 hitro hitro, potem postane vijolična (TI 3+) in končno se je ponovno prekrivala (TI 4+). TICL 2 rešitev TI (OH) 2 dobimo z raztopino TI (OH) 2 je izjemno enostavno oksidirana.

Titan - precej aktivna kovina; Standardni potencial elektrode sistema TI / TI 2+ je -1,63 V. Vendar ima titanium izjemno visoko odpornost proti koroziji, ki presega odpornost iz nerjavnega jekla, ki presega odpornost iz nerjavnega jekla. Ne oksidira v zraku, v morski vodah in se ne spremeni v številnih agresivnih kemijskih medijih, zlasti v razredčeni in koncentrirani dušikovi kislini in celo Royal Vodki.

Titanium pri nizki temperaturi je bolj odporen na akcijo kisika kot železa, vendar pri segrevanju v zraku, ki gori na TiO 2. S klorom, Titan reagira na približno 300 ° C.

V nasprotju s cirkonijevim in hafnijem se titana raztopi pri segrevanju v klorovodikovi kislini, ki tvorijo AquaComplexes TI (III) v redukcijskem atmosferi:

Titanove rešitve. V vodnih raztopinah je TI v glavnem v stanju 4-valence, pod določenimi pogoji pa so kompleksi, v katerih je valenca titana enaka tri. Majhen radij ION omogoča pridobivanje opaznega deleža elektronske gostote darovalca kisika z tvorbo močne kovalentne vezi. Vrednosti električne energije za TiOH in TiO - 2.43 in 2.56. Afiniteta TI +4 ionov je tako velika, da kompleksi skoraj vedno vsebujejo kisik in obliko v raztopinah titana (IV) verige s hidroksilnimi in kisikovimi mostovi.

Kemija titana, tudi pri razredčenih raztopinah je opremljena s polimerizacijskimi procesi.

V raztopinah je titanij lahko v obliki preprostih in kompleksnih ionov, kot tudi v razpršenem stanju. Razširjenost ene ali druge oblike je odvisna od pogojev za pridobivanje in shranjevanje raztopine, njene koncentracije, vsebino nečistoč in drugih dejavnikov. Možnost, da se pridružijo tipičnih ionskih reakcijah, na primer v oksidativnem redukciji, kaže, da žveplove raztopine disociacijo raztopin za kations in anione. Torej, transformacija sulfata v kloridu pri dodajanju bacl 2:

TI 4+ + 2SO 4 2- + 2BA 2+ + 4CL - \u003d 2BASO 4 + TI 4+ + 4CL -

TI 4+ ion je v celoti in ion se ne spremeni. Kristalizacija soli z jasno izrazito stehiometrični odnosi je tudi dokaz njihove ionske narave.

V vodnih rešitvah sulfata, obstoj TI 4+ ionov ni mogoč, saj TI obstaja v obliki hidratnih kompleksov TI (H 2 O) 6 4+, ki je podvržen hidrolizi s depotonizacijo. S stališča idej o ledene strukture vode, izračuni, izdelani v skladu z navideznimi molskimi količinami, omogočajo, da se ugotovitev TI (H 2 O) 6 4+ kot v okviru strukture vode in v njegovih praznin.

Ni neposrednih dokazov o obstoju titanilnih ionov tio 2+ v raztopini. Vendar pa prisotnost skupine TIO v številnih spojinah ni dvoma. Termokemična metoda je prikazana, da ima titanil ion izrazito pozitivno hidracijo v raztopini. Hyded številke, izračunane za TI-Obrazce v Molly Ratios SO SO SO 3: TI, EQUAL 2 in 1, SO 90 5, OZNAČEVANJU, KI JE BLIŽI MINIMALNE VREDNOTE ZA IONS U 4+, NA + IN K +, Število prenosa elektrolitov. Z naraščajočo koncentracijo titana se zmanjšajo številke hidrata in s kristalizacijo sulfatov postane blizu molekul H 2 O na TI atom, trdno priključen v trdno fazo.

Hidroliza ionov, ki vsebujejo titana ali nevtralne molekule v žveplovih raztopinah je kompleksen fizikalno-kemijski proces. Razlikuje več faz: interakcijo titanovih sulfatov z vodo s prehodom na glavne sulfate, tvorbo in rast micela hidroksida, koagulacija micela z izgubo sedimentov. Postopek hidrolize titanovih sulfatov lahko zastopajo po zaporednih reakcijah:

Titanium goba. V kovinski toplotni obnovitvi titana štiri klorida se oblikujejo posamezni kovinski kristali. Velikost teh kristalov sega od stotin mikrona do 10 mm in več. V procesu okrevanja in z visokotemperaturnim odlomkom se posamezni kristali rastejo v gobico, ki ohranja dimenzije in obliko reakcijskega posode. Kot vsako porozno telo ima titanij goba veliko specifično površino.

Iskanje v zrak, ta površina je v stiku s plini, ki so vključeni v zrak. Titan je kemično aktiven element in vstopi v interakcijo z okoliškimi plini. Stopnja te interakcije je odvisna od velikosti površine gobe, naravo interakcije titana z vsakim plinom in temperaturo.

Pri drobljenju, stiskanju in drugih operacijah se goba segreje na 250-300 ° C. To prispeva k pospeševanju kemijske interakcije titana s plini. Prisotnost kloridnih soli v gobico je njen stik z zrakom bolj nevaren, saj kloridi intenzivno absorbirajo vodo. Te lastnosti gobice pod določenimi pogoji se kažejo toliko, da je proizvod iz najvišje kovinske sorte ali celo poroke. Zato je pojav, ki je povezan s kontaminacijo titana gobice med bivanjem v zraku, zahtevajo skrbno študijo in stalno pozornost.

Interakcija titanovega goba s kisikom. Titanium sodeluje s kisikom pri vseh temperaturah. Z presežkom kisika, je TIO 2 oblikovan, v drugih pogojih je mogoče oblikovati TiO in TI 2 O 3. Adsorpcijska plast, ki je nastala pri sobni temperaturi, je sestavljena iz kemično vezanega kisika in nadgradnje šibko, s površino atomov plinov. V začetnem obdobju procesa o stopnji rasti oksidne folije ima glavni vpliv temperaturo. Oksidacija površine titana se pojavi predvsem za 1-2 uri. Nadaljnja izpostavljenost pri temperaturah do 300 ° C vodi do manjše spremembe v stanju površine. To je posledica zaščitnih lastnosti oksidne folije.

Postopek oksidacije titana v zraku v območju od 20 do 300 ° C je mogoče razdeliti na tri obdobja:

1. tvorba oksidne folije pri temperaturah do 50 ° C; Hkrati pa se povečanje vsebnosti kisika z metodo taljenja vakuuma ni zaznano.

2. titanova oksidacija v temperaturnem območju od 60 do 140 ° C; V tem temperaturnem območju je povečanje vsebnosti kisika oboževalo linearno enačbo

3. titanova oksidacija v temperaturnem območju od 140 do 300 ° C; V tem temperaturnem območju je povečanje vsebnosti kisika v titanu izraženo s parabolično odvisnostjo

Pri temperaturah nad 400 ° C je filmska struktura prekinjena, stopnja titanovega oksidacije pa se močno poveča. To je posledica povečanja stopnje difuzije kisikovih ionov s površine kovine. Oksidacija titana v zraku teče intenzivneje kot v čistem kisiku. To je posledica prisotnosti dušika, ki prispeva k oblikovanju napak v oksidni mreži in poveča hitrost oksidacije.

Interakcija titana z dušikom. Zaradi interakcije titana z dušikom se tvori titan nitrid (kositer). Barva titanovega nitrida se od svetlo rjave barve spreminja v bronasto rumeno.

V zraku do 300 ° C, titanium rahlo sodeluje z dušikom. To dejstvo potrjuje, da je oksidni film v glavnem oblikovan v zraku, ki večinoma varuje titana pred interakcijo z dušikom. S povečanjem temperature na 400 ° C se nekaj raztapljanja oksidne folije v globino kovine začne, se struktura površinskega filma pojavi, zaradi česar se interakcija titana z zračnim dušikom intenzivira.

V srednjem dušiku se interakcija titana z dušikom pri 20 ° C zazna le s spreminjanjem barve kovinske površine.

Dušik je sposoben raztopiti v titanu; Do 550 ° C, difuzija dušikovih ionov v globine kovine, počasi, vendar se je močno aktivirala pri 700 ° C. Tudi manjša vsebnost dušika v titanu vodi do opaznega povečanja njegove trdote. Nitriranje je učinkovito sredstvo za povečanje odpornosti proti obrabi titana.

Interakcija titana z vodo. S kemijsko interakcijo titana z vodo po shemi

Dva postopka se hkrati nadaljujeta: absorpcija vodikovega titana in tvorbo oksidnih spojin.

Povečanje vsebnosti kisika v titaniju gobico, ko je oksidacija v vodi pri temperaturah do 100 ° C sorazmerna s kvadratno temperaturo

Intenzivno teče titanovega oksidacije v vodi; Povečanje vsebnosti kisika v titanu, kot posledica interakcije z vodo več kot desetkrat višja od oksidacije v zraku pri istih temperaturah, vsebnost vodika v titanu po stiku z vodo se poveča za 3-4 krat.

Interakcija titana z vodikom. V interakciji titana z vodikom se tvori titanov hidrid (TIH2). Poleg tega titan absorbira okoli 30% vodika, ki zavzema oktaedlalne praznine rešetke. Če je nepomembna količina vodika adsorbirala, se opazi le širitev kristalne mreže, ne da bi spremenila vrsto konstrukcije. Nadaljnja adsorpcija ustvarja pomemben stres. Formula TIH 2 ustreza fazi richer vodika.

Adsorbiramo pri povišanih temperaturah, vodik ostane samo na površini. Vodik se razprši v titanu z zelo velikimi hitrostmi. Na primer, pri 500 ° C, koeficient difuzije vodika v ά-titanu je 1,5 · 10 -5 cm 2 / s.