チタンの化学的性質
チタンの化学的性質
チタン 1950年代に開発された重要な金属です。その優れた物理的および化学的特性のために、世界の多くの国がそれを継続的に研究および開発してきました。現在、チタンは航空、航空宇宙、化学、石油、電力、医療、建設、スポーツ用品などの分野で広く使用されています。この記事では、チタンの化学的性質を見ていきます。 。
チタンの化学的性質–化学反応
高温では、チタンは多くの元素や化合物と反応する可能性があります。さまざまな要素を 4つのカテゴリに分類できます チタンとのさまざまな反応によると：
最初のカテゴリ： ハロゲンおよび酸素族元素とチタンは、共有結合およびイオン結合化合物を形成します。
2番目のカテゴリ： 遷移元素、水素、ベリリウム、ホウ素基、炭素基、窒素基の元素とチタンは、金属間化合物と限られた固体溶液を生成します。
3番目のカテゴリ：ジルコニウム 、ハフニウム 、バナジウム基、クロム基、スカンジウム、チタンは無限固溶体を生成します。
4番目のカテゴリ： 不活性ガス、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素（スカンジウムを除く）、アクチニウム、トリウムなどは、チタンと反応しないか、基本的に反応しません。
チタンの化学的性質– チタンといくつかの化合物との反応
1。 HFとフッ化物
フッ化水素ガスは、加熱するとチタンと反応してTiF4を形成します。反応式は、Ti + 4HF =TiF4 + 2H2 + 135.0kcalです。
非水性フッ化水素液は、チタン表面に緻密な四フッ化チタン膜を形成し、HFがチタンに浸入するのを防ぐことができます。
フッ化水素酸はチタンの最強の溶剤です。 1％のフッ化水素酸でさえチタンと激しく反応する可能性があります：2Ti + 6HF =2TiF3 + 3H2。
2。 HCIと塩化物
塩化水素ガスはチタンを腐食させる可能性があり、温度が300°Cを超えると、乾燥塩化水素がチタンと反応してTC4を形成します：Ti + 4HCl =TiCl4 + 2H2 + 94.75 kcal 。
濃度が5％未満の塩酸は室温でチタンと反応せず、20％塩酸は室温でチタンと反応して紫色のTiCl3：2Ti +を生成します。 6HCl =2TiCl 3 + 3H 2。
温度が上がると、希塩酸でもチタンを腐食します。マグネシウム、マンガン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、水銀、スズ、カルシウム、ナトリウム、バリウム、NH4 +イオンなどのさまざまな無水塩化物とそれらの水溶液はチタンと反応しないため、これらの塩化物に含まれるチタンは優れています。安定。
3。硫酸と硫化水素
チタンは5％硫酸と明らかに反応します。室温では、硫酸の約40％がチタンの腐食速度が最も速いです。濃度が40％〜60％の場合、腐食速度は遅くなりますが、濃度が80％に達すると、腐食速度は再び最も速くなります。加熱された希酸または50％濃硫酸は、チタンと反応して硫酸チタンを生成する可能性があります：Ti + H 2 SO 4 =TiSO 4 + H 2、 2Ti + 3H 2 SO 4 =Ti 2 （SO 4 ） 3 + 3H 2。
加熱された濃硫酸はチタンによって還元されてSO2を形成します：2Ti + 6H2SO4 =Ti2（SO4）3 + 3SO2 + 6H2O + 202kcal。常温では、チタンは硫化水素と反応し、その表面に保護膜を形成します。これにより、硫化水素とチタンの間のさらなる反応を防ぐことができます。しかし、高温では、硫化水素がチタンと反応して水素を沈殿させます。Ti+ H2S =TiS + H2 + 70kcal。
4。硝酸と王水
表面が滑らかな高密度チタンは、硝酸がチタンの表面に強力な酸化皮膜をすばやく形成するため、硝酸に対して優れた安定性を示します。しかし、表面が粗いチタン、特にスポンジチタン またはパウダーチタン 、高温の希硝酸と反応できます：3Ti + 4HNO3 + 4H2O =3H4TiO4 + 4NO、
3Ti + 4HNO3 + H2O =3H2TiO3 + 4NO。
濃硝酸は、70℃を超えるとチタンと反応する可能性があります：Ti + 8HNO 3 =Ti（NO 3 ） 4 + 4NO 2 + 4H 2 O。
室温では、チタンは王水と反応しません。高温では、チタンは王水と反応してTiCl2を形成します：Ti + 8HNO3 =Ti（NO3）4 + 4NO2 + 4H2O。
一言で言えば、チタンの化学的性質 温度、その既存の形態、および純度と非常に密接な関係があります。
結論
記事をお読みいただきありがとうございます。チタンの化学的性質をより深く理解するのに役立つことを願っています。 。チタンやその他の高融点金属についてもっと知りたい場合 、 Advanced Refractory Metals（ARM）にアクセスできます 詳細については。
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