|
|
[ 信息發（fā）布:管理員 | 發布時間:2017-06-24 | 瀏覽:1634次 ] |
鈦（tài）在較高的溫度下，可與（yǔ）許多元（yuán）素和化合物發生反應。各種元素，按（àn）其與鈦發生不同反應可分為（wéi）四類：
第一類：鹵素和氧（yǎng）族元素與鈦生成共價鍵與離子鍵化合物（wù）；
第二類：過（guò）渡元素、氫、鈹、硼族、碳族和氮族元素與鈦生成金屬（shǔ）間化物（wù）和有限固溶體；
第三類：鋯、鉿、釩族、鉻族、鈧元素與鈦生成無限固溶體；
第四類：惰性氣體、堿金屬、堿土金屬、稀土元素（除（chú）鈧外），錒、釷等不與鈦發生反應或 基本上不發生反應。
與化合物的反應：
◇ HF和氟化物
氟（fú）化氫氣體（tǐ）在加熱時與鈦發生反應生成TiF4， 反應（yīng）式為（1）；不（bú）含水的氟化氫液體可在鈦表麵上生成一（yī）層致密的四氟化鈦膜，可防止HF浸入鈦的內部。氫氟酸是鈦的最強熔（róng）劑。即使是濃度為1%的（de）氫氟酸，也能與鈦發生激烈反應，見（jiàn）式（2）；無水的氟化物及其水溶液在低溫下（xià）不與鈦發生反應，僅在高溫下熔融的氟（fú）化物與鈦發（fā）生顯著反應（yīng）。
Ti＋4HF＝TiF4＋2H2＋135.0千卡 （1）2Ti＋6HF＝2TiF4＋3H2 （2）
◇ HCl和氯化物
氯化氫氣體能腐蝕金屬鈦，幹燥的氯化氫在>300℃時與鈦反應生成TiCl4，見 式(3);濃度<5%的鹽酸 在室溫下不與（yǔ）鈦反應，20%的鹽酸在常溫下（xià）與鈦發生瓜在生成紫色的TiCl3，見式(4);當溫度（dù）長高時（shí），即使稀鹽酸也會腐蝕鈦。各種無水的氯（lǜ）化物，如鎂、錳、鐵、鎳、銅、鋅（xīn）、汞、錫、鈣、鈉、鋇和NH4離（lí）子及其水溶液，都不與鈦發生（shēng）反應（yīng），鈦在這些氯（lǜ）化物中具有很好的穩定性。
Ti＋4HCl＝TiCl4＋2H2＋94.75千卡 (3)2Ti＋6HCl＝TiCl3＋3H2 (4)
◇ 硫酸和硫化氫
鈦與<5%的稀硫酸反應後在鈦表麵上生成（chéng）保護性氧化膜，可保護鈦不被稀酸 繼續腐蝕。但>5%的硫酸與鈦（tài）有明顯的反應，在（zài）常溫下，約40%的硫酸對鈦的腐蝕速度最快，當濃度大於40%，達到60%時腐蝕速度反而變慢，80%又達到最快。加熱的稀酸或50%的濃硫酸可與鈦反應生成硫酸鈦，見（jiàn）式（5）,（6），加熱的濃硫酸可被鈦還原，生成SO2，見式（7）。常溫（wēn）下鈦與硫化氫反應，在（zài）其表麵生（shēng）成一層保護膜，可阻止硫化氫與鈦（tài）的進一步反（fǎn）應。但在高溫下，硫化氫與鈦反應析出氫，見式（8），粉末鈦在600℃開始與硫化氫反應生成鈦的硫化物，在900℃時反應產物主要為TiS，1200℃時為Ti2S3。
Ti＋H2SO4＝TiSO4＋H2 (5) 2Ti＋3H2SO4＝Ti2(SO4)3＋H2 (6)
2Ti＋6H2SO4＝Ti2(SO4)3＋3SO2＋6H2O＋202千卡 (7)Ti＋H2S＝TiS＋H2＋70千卡(8)
◇ 硝酸和王（wáng）水 致密的表麵光滑的鈦對（duì）硝酸具有很好（hǎo）的穩定性，這是由於硝酸能快速在鈦表麵生成一層牢固的氧化膜，但（dàn）是表麵粗糙，特別是海綿鈦或粉末鈦，可（kě）與次、熱稀硝酸發生（shēng）反應，見式（9）、（10），高於70℃的濃硝酸也可與鈦發生反應，見式（11）；常（cháng）溫下，鈦不與王水反應。溫度高時，鈦可與王水反應生（shēng）成TiCl2。
3Ti＋4HNO3＋4H2O＝3H4TiO4＋4NO (9)3Ti＋4HNO3＋H2O＝3H2TiO3＋4NO (10)
Ti＋8HNO3＝Ti(NO3)4＋4NO2＋4H2O (11)
綜上所述（shù），鈦的性質與溫度及其存（cún）在形態（tài）、純度有著極其（qí）密切的關係。致密的金屬（shǔ）鈦在自然界中是相當穩定（dìng）的，但是，粉末鈦在空氣中可引起（qǐ）自燃。鈦中雜（zá）質的存在（zài），顯著的（de）影響鈦的物理、化學性能、機械性能和耐腐蝕性（xìng）能。特別是一些間隙雜質，它們（men）可以（yǐ）使鈦晶格發生畸變，而影響鈦的的各種性能。常溫下鈦的化學活性很小，能與氫氟酸等少數幾種物質發生反應，但溫度增加時鈦的活性迅速增加，特（tè）別是在高溫下鈦可與許多（duō）物質發生劇烈反應。鈦的冶煉過程一般都在800℃以上的高（gāo）溫下進行，因（yīn）此必（bì）須在真空中或在（zài）惰性氣氛保護下（xià）操作。 |
|
微信聯係我