Il-proprjetajiet kimiċi tat-titanju huma ddeterminati prinċipalment mill-istat ta 'ossidazzjoni tiegħu +4, minħabba li +4 huwa l-aktar stat stabbli tat-titanju. Il-kumplessi tat-titanju għandhom ġeometriji ta 'koordinazzjoni ottaedriċi, bl-eċċezzjoni notevoli tat-tetraklorur tat-titanju (TiCl 4 ), li għandu ġeometrija tetraedrika. L-istat ta 'ossidazzjoni ogħla tat-tetraklorur tat-titanju jirriżulta fi grad ogħla ta' twaħħil kovalenti. Bħala metall ta 'tranżizzjoni, it-titanju huwa magħruf li jifforma kumplessi milwiema Ti(IV), magħrufa bħala kumplessi tal-jone tat-titanju ligand akweju.
Ossidi, sulfidi u alkossidi
Titanates huma komposti tat-tetratitanium, bħal tetrachloride tat-titanju (TiCl&sup4;) u titanat tal-barju (BaTiO3). Għandhom proprjetajiet pjeżoelettriċi u jistgħu jintużaw bħala transducers għal konverżjoni reċiproka tal-ħoss u l-elettriku. Ilmenite (FeTiO3) huwa kompost tat-titanat.
L-aktar importanti mill-ossidi tat-titanju kollha huwa d-dijossidu tat-titanju (TiO²), li jeżisti fi tliet stati polikristallini: rutile, anatase u brookite, li huma solidi bojod u dijamanjetiċi. Stilel, rubini u żaffiri jippossjedu l-proprjetajiet tad-dijossidu tat-titanju (TiO²) tad-dawl tal-istilel, u huwa għalhekk li għandhom tleqqija li tifforma l-istilla.
L-ossidu tat-titanju (III,V) (Ti3O&sup5;) huwa semikonduttur vjola prodott bit-tnaqqis tad-dijossidu tat-titanju (TiO2) f'temperaturi għoljin fil-preżenza ta 'idroġenu.
L-ossidu tat-titanju (III,IV) (Ti3O&sup4;) jintuża biex jiksi l-ossidu tat-titanju fuq l-uċuħ għal reżistenza għall-korrużjoni u skopijiet estetiċi.
L-alkossidi tat-titanju huma prodotti bir-reazzjoni tat-tetraklorur tat-titanju ma 'l-alkoħol u jintużaw biex jiddepożitaw dijossidu tat-titanju solidu permezz ta' proċess sol-gel.
L-isopropossidu tat-titanju jista 'jintuża biex jipprepara komposti organiċi kirali bl-użu tal-proċess ta' epossidazzjoni Sharpless.
Hemm ħafna tipi ta 'komposti tas-sulfit tat-titanju, li minnhom id-disulfid tat-titanju huwa l-uniku wieħed komunement użat. Għandha struttura f'saffi u tintuża bħala katodu fil-manifattura ta 'batteriji tal-jone tal-litju.
Nitrur u karbur
Nitrur tat-titanju u karbur tat-titanju huma membri tal-grupp ta 'transizzjoni refrattorju.
Nitruri tat-titanju għandhom il-proprjetajiet ta 'żewġ komposti kovalenti:
Ebusija għolja ħafna
punt ta 'tidwib għoli
punt għoli tat-togħlija
stabbiltà termodinamika
Konduttività Termali
Konduttività
Nitrur tat-titanju (TiN) għandu ebusija Mohs ta' 9.0, l-istess bħal żaffir u karbur tas-silikon, u jintuża bħala materjal ta' kisi għal għodod tal-qtugħ bħal drill bits u għal skopijiet estetiċi minħabba l-wiċċ tad-deheb tleqq tiegħu. . Fil-manifattura tas-semikondutturi, taġixxi bħala materjal ta 'barriera.
alid
L-alidi tat-titanju huma prodotti minn reazzjoni diretta bejn it-titanju u l-gass aloġenu (X²). L-alid tat-titanju l-aktar komuni huwa tetrachloride tat-titanju (TiCl&sup4;), likwidu mingħajr kulur u volatili. It-tetraklorur tat-titanju industrijali huwa isfar ċar u idrolizza fl-arja, u jirrilaxxa sħab abjad.
It-tetraklorur tat-titanju jintuża biex jiġi estratt il-metall tat-titanju minn minerali bħala parti mill-proċess Kroll.
L-alidi tat-titanju jintużaw bħala aċidi Lewis.
It-tetraiodide tat-titanju tal-alid tat-titanju (TiI&sup4;) ġej mill-proċess Van Arkel.
It-titanju (III) u t-titanju (II) jintużaw biex jiffurmaw trichloride tat-titanju u diklorur tat-titanju, bħala katalizzaturi fil-produzzjoni ta 'poliolefini, u bħala aġenti li jnaqqsu fil-kimika organika.
Proċess tal-manifattura tal-metall tat-titanju
Il-proċess Kroll jintuża biex jikkonverti titanju mhux raffinat f'metall tat-titanju. Il-passi fil-proċess jinkludu estrazzjoni, purifikazzjoni, produzzjoni ta 'sponoż, manifattura ta' liga, u iffurmar u formazzjoni. Minħabba li kull pass tal-proċess huwa għali u jieħu ħafna ħin, l-ebda industrija waħda ma tista 'twettaq il-ħames passi kollha, u l-industriji individwali jlestu diversi stadji.
estrazzjoni
Permezz tal-estrazzjoni, il-mineral jiġi ttrasportat lejn il-kumpanija għall-ipproċessar fil-forma ta 'minerali li fihom it-titanju. Fost it-tipi varji ta 'minerali, rutile u ilmenite huma l-aktar komunement użati għall-ipproċessar. Ilmenite jeħtieġ trattament minn qabel biex jitneħħa l-kontenut tal-ħadid tiegħu. Il-mineral jitqiegħed f'reattur tas-sodda fluwidizzata li jkun fih il-kloru u l-karbonju u jissaħħan sa 900 grad. Ir-reazzjoni kimika tirriżulta fil-produzzjoni ta 'forma impura ta' tetraklorur tat-titanju, bil-monossidu tal-karbonju bħala prodott sekondarju. L-impuritajiet, inkluż il-ħadid, huma preżenti fit-tetraklorur tat-titanju u għandhom jitneħħew biex jipproduċu dijossidu tat-titanju.
purifikazzjoni
It-tetraklorur tat-titanju huwa ppurifikat permezz ta 'distillazzjoni ta' vakwu f'temperatura għolja. Il-metall prodott matul il-proċess ta 'estrazzjoni jitqiegħed f'tankijiet kbar ta' distillazzjoni u jissaħħan. Il-proċess ta 'purifikazzjoni juża l-frazzjonament u l-preċipitazzjoni biex jissepara l-impuritajiet. Billi elementi differenti għandhom punti tat-togħlija differenti, waqt id-distillazzjoni l-elementi varji jitneħħew hekk kif jilħqu l-punt tat-togħlija tagħhom. L-impuritajiet imneħħija jinkludu vanadju, silikon, manjesju, żirkonju u ħadid.
formazzjoni ta 'sponża
Hekk kif l-isponża tifforma, it-tetraklorur tat-titanju purifikat jitferra fil-kontenitur ta 'reazzjoni ta' l-istainless steel f'forma likwida. Il-manjeżju huwa miżjud u t-taħlita tissaħħan sa temperatura ta '1100 grad sabiex il-manjeżju jista' jirreaġixxi mal-kloru biex jifforma klorur tal-manjeżju. Il-gass argon jiġi ppumpjat fil-bastiment biex tneħħi l-arja biex tiġi evitata reazzjoni bl-ossiġnu u n-nitroġenu. It-titanju prodott f'dan il-proċess mhuwiex titanju pur, iżda f'forma solida. Huwa jitneħħa mill-kontenitur permezz ta 'proċess ta' tħaffir u trattat b'taħlita ta 'ilma u aċidu idrokloriku biex tneħħi kull żejjed tal-manjeżju u klorur tal-manjeżju. It-titanju prodott minn dan il-proċess huwa qisu sponża.
ħolqien ta 'liga
L-isponża tat-titanju pur hija mħallta ma 'ligi differenti u ruttam tal-metall bl-użu ta' forn ta 'l-ark elettriku ta' elettrodu konsumabbli biex jinħolqu ligi. Wara li l-metalli jiġu mdewba u mħallta fi proporzjonijiet xierqa, il-briquettes huma kkumpatti u wweldjati biex jiffurmaw elettrodi ta 'sponża, li huma mdewba f'forn b'ark vakwu biex jiffurmaw ingotti għal aktar ipproċessar biex jimmanifatturaw diversi prodotti industrijali u kummerċjali.
It-tiswir u l-iffurmar
L-ingotti jitneħħew mill-forn, jiġu spezzjonati għal difetti, ippakkjati u mibgħuta għall-użu fil-manifattura ta 'prodotti ta' liga tat-titanju. Iċċekkja l-proprjetajiet ta 'kull ingott biex tiżgura li jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-klijenti. L-ingotti jgħaddu minn proċessi differenti bħall-iwweldjar, il-formazzjoni, l-ikkastjar, il-forġa u l-metallurġija tat-trab matul il-proċess tal-manifattura tal-prodott.
Prodotti sekondarji tal-proċess Kroll
Meta t-titanju jiġi separat mill-impuritajiet tiegħu, iħalli warajh il-manjeżju u l-klorur tal-manjeżju, li huma prodotti sekondarji tal-proċess Kroll u jiġu rkuprati f'tankijiet ta 'rkupru li jisseparaw il-manjeżju u l-kloru fil-forom stabbli tagħhom, manjesju solidu u gass tal-kloru. Matul il-proċess tal-ġbir, il-kloru jinġabar fil-quċċata tal-unità ta 'rkupru. Il-manjeżju solidu u l-kloru jiġu ffrankati għall-użu mill-ġdid fil-proċess Kroll.
ħolqien ta 'liga
Fir-raba 'stadju, sponża tat-titanju pur hija mħallta ma' ligi differenti u metall skreppjat biex toħloq ligi li jistgħu jintużaw bl-għajnuna ta 'forn ta' l-ark elettriku ta 'elettrodu konsumabbli. Wara li l-metalli kollha meħtieġa huma mdewba u mħallta fil-proporzjonijiet mixtieqa, il-massa hija kkumpattata u wweldjata biex tifforma l-elettrodu ta 'l-isponża. Dan l-elettrodu sponża huwa mdewweb f'forn b'ark vakwu biex jiffurmaw ingotti. Dawn l-ingotti huma tipikament imdewweb għal darb'oħra biex jinħolqu ingotti kummerċjalment aċċettabbli.
It-tiswir u l-iffurmar
Fl-istadju finali tal-proċess Kroll, l-ingotti jitneħħew mill-forn, jiġu spezzjonati għal difetti, u jintbagħtu għall-użu fil-manifattura ta 'prodotti ta' liga tat-titanju. Iċċekkja l-prestazzjoni ta 'kull ingott biex tiżgura li r-rekwiżiti tal-klijenti jiġu sodisfatti. L-ingotti ta 'l-azzar jgħaddu minn diversi proċessi bħall-iwweldjar, l-iffurmar, l-ikkastjar, il-forġa, il-metallurġija tat-trab, eċċ., u finalment huma ffurmati fi prodotti lesti. Kollox jiddependi fuq l-ispeċifikazzjonijiet tal-prodott meħtieġ.
Prodotti sekondarji tal-proċess Kroll
Matul il-proċess Kroll, meta t-titanju jiġi separat mill-impuritajiet, jitħallew lura ammonti kbar ta 'manjeżju u klorur tal-manjeżju. Il-prodotti sekondarji tal-proċess Kroll jiġu rkuprati immedjatament fl-unità tar-riċiklaġġ. It-tankijiet tar-riċiklaġġ jisseparaw il-manjeżju u l-kloru f'forom stabbli. Jiġifieri manjesju f'forma solida u klorin f'forma gassuża. Il-kloru jinġabar mill-quċċata tat-tank tal-irkupru u ż-żewġ komponenti jerġgħu jintużaw fil-proċess Kroll.
