Соединения титана
Страница 2

Безводный хлорид титана(III) TiCl3 получают в виде фиолетового порошка пропусканием паров TiCl4 вместе с Н2 через медную трубку, нагретую примерно до 700˚C. В виде водного раствора (фиолетового цвета) его получают восстановлением TiCl4 в соляной кислоте при помощи цинка или электролитически. Так же получают и сульфат титана(III). Из водного раствора хлорида титана(III) выкристаллизовывается фиолетовый гексагидрат TiCl3·6H2O.

Хлорид титана(II) TiCl2, окрашенный в черный цвет, получают термическим разложением TiCl3 при 700˚С в атмосфере водорода:

Бесцветный водный раствор этого хлорида быстро окисляется на воздухе, при этом он вначале окрашивается в фиолетовый цвет, а затем снова становится бесцветным вследствие образования сначала соединения Ti(III), а затем соединения Ti(IV).[2,c.636]

Карбонитриды, оксикарбиды и оксинитриды титана. Обнаружено, что характер зависимости растворения тугоплавких фаз внедрения (ТФВ) – карбидов, нитридов и оксидов титана – от состава коррелирует с изменением степени металличности связей Ti-Ti в ряду TiC-TiN-TiO, а именно: с увеличением степени металличности фаз в этом направлении их химическая стойкость в HCl и H2SO4 снижается, а в HNO3 – растет. Поскольку карбиды, нитриды и монооксид титана характеризуются полной взаимной растворимостью, то можно ожидать, что и при взаимодействии их твердых растворов с кислотами будет проявляться аналогичная закономерность.

Однако имеющиеся в литературе сведения о зависимости степени растворения TiCxOy и TiNxOy от состава в минеральных кислотах плохо согласуются с этим предположением. Так, растворимость TiCxOy (фракция <56 мкм) в конц. HCl отсутствует вообще (20˚C, 6 ч и 100˚С, 3 ч), а в H2SO4 – отсутствует при 20˚C (6 ч), но монотонно возрастает от 3% (TiC0.30O0.78) до 10% (TiC0.86O0.12) при 100˚C (3 ч). Степень растворения TiCxOy (фракция 15-20 мкм) в 92%-ной H2SO4 (100˚C, 1 ч), напротив, уменьшается с ростом содержания углерода от 16% (TiC0.34O0.66) до 2%(TiC0.78O0.22). Степень растворения TiCxOy в конц. HCl (d=1,19 г/см) в тех же условиях достигает 1-2%, не обнаруживая ,однако, какой-либо зависимости от состава фазы. Степень растворения TiNxOy в конц. HNO3 – низкая (2,5-3,0%) и не зависит от состава оксинитрида (20˚C, 6 ч). С другой стороны степень растворения TiNxOy в HNO3 в тех же условиях варьирует в очень широких пределах: от 98% для TiC0.88O0.13 до 4,5% для TiC0.11O0.82. Трудно сказать что-либо определенное о характере зависимости степень растворения – состав карбонитрида титана в соляной и серной кислотах. Степень растворения TiCxOy в HCl очень мала (0,3%) и не зависит от состава карбонитрида (60˚C, 6 ч). Однако в конц. H2SO4 она на порядок выше (3,0-6,5%) и характеризуется минимумом (2%) для образца состава TiC0.67O0.26.

Полученные экспериментальные данные позволяют утверждать, что характер зависимости растворения TiCxNy, TiCxOy и TiNxOy от состава в HCl, H2SO4 и HNO3 является вполне определенным и, более того, подобным установленному ранее для TiCx, TiNx и TiOx. Это означает, что и причины качественно различного хода этих зависимостей в HCl и H2SO4, с одной стороны, и в HNO3 с другой, должны быть общими для всех исследованных соединений системы TI-C-N-O, т.е. определяться степенью металличности связи Ti-Ti и пассивирующей способностью образующихся продуктов взаимодействия.[4]

Титанаты лития и цинка Li2ZnTi3O8 и Li2Zn3Ti4O12 имеют кубическую шпинельную структуру с различным распределением катионов по позициям. Установлено, что эти соединения являются твердыми литийпроводящими электролитами. В Li2ZnTi3O8 катионы лития и титана упорядочены в октаэдрических позициях в соотношении 1:3, половина атомов лития и цинк статистически распределены по тетраэдрическим позициям: (Li0.5Zn0.5)[Li0.5Ti1.5]O4. Кристаллохимическая формула Li2Zn3Ti4O12 может быть записана как (Zn)[Li2/3Ti4/3]O4. На основе анализа ИК- и КР-спектров предложен иной способ распределения атомов лития и цинка в структуре данных шпинелей: литий имеет тетраэдрическую координацию, а цинк и титан – октаэдрическую. Отмечено также сильное искажение октаэдров TiO6: так, в Li2Zn3Ti4O12 окружение ионов Ti4+ ,близко к пяти координационному. Невысокая ионная проводимость этих титанатов при повышенных температурах объясняется тетраэдрической координацией атомов лития.

Страницы: 1 2 3

Смотрите также

Разложение клетчатки микроорганизмами
Еще в древности при построении деревянных судов для защиты дерева использовали асфальт. Во времена Римской империи суда обивали металлическими листами. Выбор материалов производился экспери ...

Адсорбция полимеров на неорганических носителях
Адсорбция (от лат. ad — «на, при» и sorbeo — «поглощаю») – это процесс поглощения одного вещества (адсорбата) поверхностью другого (адсорбентом). Процесс проходит самопроизвольно, в не ...

Получение хлора и щелочи путем электролиза водных растворов хлоридов щелочных металлов. Извлечение ртути
Электролизеры для производства хлора и щелочи, в которых используется ртутная амальгама, находят широкое применение благодаря возможности получения концентрированных растворов щелочи. Однако ...