Титан может реагировать со многими элементами и соединениями при более высоких температурах. Различные элементы можно разделить на четыре категории в зависимости от их различных реакций с титаном:
Категория 1: галогены и элементы кислородной группы образуют с титаном соединения ковалентной и ионной связи;
Категория 2: Переходные элементы, водород, бериллий, бор, углерод и азотистые элементы, а также титан образуют интерметаллические соединения и конечные твердые растворы;
Категория 3: Цирконий, гафний, семейство ванадия, семейство хрома, элементы скандия и титан образуют бесконечный твердый раствор;
Категория 4: Инертные газы, щелочные металлы, щелочноземельные металлы, редкоземельные элементы (кроме скандия), актиний, торий и др. не вступают в реакцию с титаном или практически не вступают в реакцию.
Реакции с соединениями:
◇ HF и фторид
Газообразный фтороводород реагирует с титаном с образованием TiF4 при нагревании; безводная жидкость фторида водорода может образовывать плотную пленку тетрафторида титана на поверхности титана, которая может предотвратить проникновение HF внутрь титана. Плавиковая кислота является самым сильным флюсом для титана. Даже плавиковая кислота концентрацией 1% может бурно реагировать с титаном; безводный фторид и его водный раствор не реагируют с титаном при низких температурах, и только расплавленный фторид существенно реагирует с титаном при высоких температурах.
Ti{{0}}HF=TiF4+2H2+135.0 ккал
2Ti+6HF=2TiF4+3H2
◇ HCl и хлорид
Hydrogen chloride gas can corrode metal titanium. Dry hydrogen chloride reacts with titanium at >300 градусов с образованием TiCl4; соляная кислота с концентрацией<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 ккал
2Ti+6HCl=TiCl3+3H2 (4)
◇ Серная кислота и сероводород
После реакции титана с<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%-ная серная кислота вступает в очевидную реакцию с титаном. При обычной температуре быстрее всего титан разъедает около 40%-ная серная кислота. При концентрации более 40% скорость коррозии замедляется, когда она достигает 60%, и достигает 80%. самый быстрый. Нагретая разбавленная кислота или 50%-ная концентрированная серная кислота могут реагировать с титаном с образованием сульфата титана, а нагретая концентрированная серная кислота может быть восстановлена титаном с образованием SO2. При комнатной температуре титан реагирует с сероводородом и образует на его поверхности защитную пленку, которая может предотвратить дальнейшую реакцию между сероводородом и титаном. Однако при высоких температурах сероводород реагирует с титаном с образованием водорода. Порошок титана начинает реагировать с сероводородом при температуре 600 градусов с образованием сульфида титана. Продуктом реакции в основном является TiS при 900 градусах и Ti2S3 при 1200 градусах.
Ti+H2SO4=TiSO4+H2
2Ti+3H2SO4=Ti2(SO4)3+H2
2Ti+6H2SO4=Ti2(SO4)3+3SO2+6H2O+202 ккал
Ti+H2S=TiS+H2+70ккал
