Ti – это один из металлов, представленных в периодической системе Д. И. Менделеева. За счет своих уникальных свойств он получил обширное применение в промышленности, а также используется для бытовых потребностей, обеспечивая изделия с продолжительным периодом службы. Интересны также способы получения титана.
Получение титана в природе и промышленными методами
В чистой форме в природе Ti не встречается, а только в форме соединений с кислородом. Его местонахождения:
- морская глина;
- алюминиевые руды с железом и кремнием;
- минералы – титанит, рутил и титаномагнетит.
Крупные месторождения добычи представлены в Китае, России (Коми), Канаде, США, ЮАР, Индии и Корее.
В промышленности получение титана осуществляется следующими эффективными способами:
- Магниетермический – предполагает добычу руды, которая содержит Ti и его переработку в диоксид, под воздействием высоких температур и хлорирования, проводимого в среде углерода. Далее полученный хлорид Ti восстанавливается магнием. Следующий этап – нагрев металла в вакуумном аппарате под высокой t. В итоге осуществляется испарение магния и магниевого хлорида, а остаётся губчатый вид металла с многочисленными порами, который переплавляют.
- Гидридно-кальциевый – вначале получают гидрид Ti и делят его на титан и Н2. Процедура проводится без воздуха и под воздействием высокой температуры. Происходит образование оксида кальция, подвергающегося отмывке с использованием слабо действующих кислот.
- Электролизный – хлорид или диоксид Ti подвергают мощной силе тока. Итог процесса заключается в разложении соединений.
- Йодидный – диоксид Ti проходит взаимодействие с йодными парами. Затем для получения данного металла титановый йодид подвергается воздействию высоких температур. Это максимально эффективный и дорогой метод. Металл получается высокого качества и без присутствия примесей и дополнительных элементов.
Титан треххлористый: особенности
Титан треххлористый – кристаллический порошок с фиолетовым или коричневатым оттенком. Он парамагнитен и при низкой t обладает антиферромагнетизмом, а также легко растворяется в воде и спирте, образуя фиолетовый или зеленый раствор.
Главным сырьем для получения Ti 3-х хлористого является четыреххлористый вид данного металла. Вторым компонентом реакции могут быть различные растворители – натрий, водород, алюминий, магний, кремний и другие. Наиболее интересным способом получения трёххлористого Ti является соединение четыреххлористого титана с водородом под воздействием 1000 – 1200 градусов по Цельсию.
Титан и соляная кислота – что получится?
Титан и соляная кислота при соединении могут дать разную реакцию, зависящую от температуры воздействия. Металл сохраняет стойкость перед данной агрессивной средой (концентрация не более 0,5%) только при t 60 градусов Цельсия. Если повысить концентрацию и температуру, то в соляной кислоте Ti начинает корродировать с выделением водорода.
