Titan kann bei höheren Temperaturen mit vielen Elementen und Verbindungen reagieren. Verschiedene Elemente können entsprechend ihrer unterschiedlichen Reaktionen mit Titan in vier Kategorien eingeteilt werden:
Kategorie 1: Halogene und Sauerstoffgruppenelemente bilden mit Titan kovalente und ionische Bindungsverbindungen;
Kategorie 2: Übergangselemente, Wasserstoff, Beryllium, Bor, Kohlenstoff- und Stickstoffelemente sowie Titan bilden intermetallische Verbindungen und endliche feste Lösungen;
Kategorie 3: Zirkonium, Hafnium, Vanadium-Familie, Chrom-Familie, Scandium-Elemente und Titan bilden eine unendliche feste Lösung;
Kategorie 4: Inertgase, Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Seltenerdelemente (außer Scandium), Actinium, Thorium usw. reagieren nicht oder grundsätzlich nicht mit Titan.
Reaktionen mit Verbindungen:
◇ HF und Fluorid
Fluorwasserstoffgas reagiert beim Erhitzen mit Titan unter Bildung von TiF4; Die wasserfreie Fluorwasserstoffflüssigkeit kann einen dichten Titantetrafluoridfilm auf der Titanoberfläche bilden, der verhindern kann, dass HF in das Innere von Titan eindringt. Flusssäure ist das stärkste Flussmittel für Titan. Selbst Flusssäure in einer Konzentration von 1 % kann heftig mit Titan reagieren; Wasserfreies Fluorid und seine wässrige Lösung reagieren bei niedrigen Temperaturen nicht mit Titan, und nur geschmolzenes Fluorid reagiert bei hohen Temperaturen signifikant mit Titan.
Ti{{0}}HF=TiF4+2H2+135.0 kcal
2Ti+6HF=2TiF4+3H2
◇ HCl und Chlorid
Hydrogen chloride gas can corrode metal titanium. Dry hydrogen chloride reacts with titanium at >300 Grad, um TiCl4 zu bilden; Salzsäure mit einer Konzentration<5% does not react with titanium at room temperature, and 20% hydrochloric acid reacts with titanium at room temperature to form purple. TiCl3; When the temperature becomes high, even dilute hydrochloric acid will corrode titanium. Various anhydrous chlorides, such as magnesium, manganese, iron, nickel, copper, zinc, mercury, tin, calcium, sodium, barium and NH4 ions and their aqueous solutions, do not react with titanium. Titanium in these chlorides Has very good stability.
Ti+4HCl=TiCl4+2H2+94.75 kcal
2Ti+6HCl=TiCl3+3H2 (4)
◇ Schwefelsäure und Schwefelwasserstoff
Nachdem Titan mit reagiert hat<5% dilute sulfuric acid, a protective oxide film is formed on the titanium surface, which can protect titanium from continued corrosion by dilute acid. However, >5 %ige Schwefelsäure reagiert offensichtlich mit Titan. Bei normaler Temperatur korrodiert etwa 40 %ige Schwefelsäure Titan am schnellsten. Wenn die Konzentration mehr als 40 % beträgt, verlangsamt sich die Korrosionsrate, wenn sie 60 % erreicht, und erreicht 80 %. am schnellsten. Erhitzte verdünnte Säure oder 50 %ige konzentrierte Schwefelsäure können mit Titan reagieren, um Titansulfat zu erzeugen, und erhitzte konzentrierte Schwefelsäure kann durch Titan reduziert werden, um SO2 zu erzeugen. Bei Raumtemperatur reagiert Titan mit Schwefelwasserstoff und bildet auf seiner Oberfläche einen Schutzfilm, der eine weitere Reaktion zwischen Schwefelwasserstoff und Titan verhindern kann. Bei hohen Temperaturen reagiert Schwefelwasserstoff jedoch mit Titan unter Bildung von Wasserstoff. Pulverisiertes Titan beginnt bei 600 Grad mit Schwefelwasserstoff zu reagieren und Titansulfid zu bilden. Das Reaktionsprodukt ist hauptsächlich TiS bei 900 Grad und Ti2S3 bei 1200 Grad.
Ti+H2SO4=TiSO4+H2
2Ti+3H2SO4=Ti2(SO4)3+H2
2Ti+6H2SO4=Ti2(SO4)3+3SO2+6H2O+202 kcal
Ti+H2S=TiS+H2+70kcal
