Titaantrichloridepoeder, het hoofdbestanddeel van titaniumtrichloride, is een anorganische verbinding met de chemische formule TiCl3. Het is een paars kristallijn poeder, dat gemakkelijk oplosbaar is in water, enigszins oplosbaar in ethanol en acetonitril, enigszins oplosbaar in chloroform en onoplosbaar in ether en benzeen. De oplossing is paars. De verwarmde oplossing wordt blauw en wordt na afkoeling weer paars. Nadat het lange tijd in de lucht is geplaatst, zal het vervagen en h2chemicalbooktio3 neerslaan. Oplosbaar in zoutzuur, onoplosbaar in ether, oplosbaar in HCl-oplossing om titaniumtrichloride-tetrahydraat TiCl3 · 4H2O te verkrijgen, dat onstabiel is in de lucht. Ontleden op 440 graden. Het kan in de lucht worden geoxideerd tot Ti (Ⅳ), en vocht kan het oxidatieproces versnellen, dus het moet worden opgeslagen in een CO2-atmosfeer. Het paarse TiCl3 · 6H2O-zout, bereid door elektrolyse van een verdunde HCl-oplossing van TiCl4, is relatief stabiel. Het wordt voornamelijk gebruikt als analytisch reagens, reductiemiddel, polypropyleenkatalysator, enz.
|
Chemische formule |
Cl3Ti |
|
Exacte massa |
153 |
|
Moleculair gewicht |
154 |
|
m/z |
153 (100.0%), 155 (95.9%), 157 (30.6%), 151 (11.2%), 153 (10.7%), 152 (10.1%), 154 (9.7%), 154 (7.3%), 156 (7.0%), 155 (7.0%), 157 (6.7%), 155 (3.4%), 159 (3.3%), 156 (3.1%), 158 (2.2%), 159 (2.2%) |
|
Elementaire analyse |
Cl, 68,96; Ti, 31.04 |
|
|
|
Synthetisch titaniumtrichloride:
Methode 1: TiCl4- en H2-gas worden in een buisoven tot rode hitte verwarmd en aan het koude uiteinde van de buis opgevangen. Het wordt verkregen door ontleding, of door TiCl4 te reduceren met zilver of kwik in een afgesloten buis, of door elektrolyse van een waterige TiCl4-oplossing.
Methode 2: titaniumtetrachloride reageert met metaaltitanium in gesmolten metaalchloridemedium met een laag kookpunt om laagwaardig titaniumzout te verkrijgen met een verzadigde concentratie titaniumdichloride;Titaantrichloridepoederbereid volgens deze methode heeft een hoge zuiverheid en goede dispergeerbaarheid.
Titaantrichloride (TiCl3) is een belangrijke anorganische verbinding met de chemische formule TiCl3, gewoonlijk in de vorm van paars kristallijn poeder of kleurloze kristallen. De unieke chemische eigenschappen - sterke reduceerbaarheid, chelerend vermogen en katalytische activiteit - zorgen ervoor dat het een sleutelrol speelt op meerdere gebieden, zoals chemische technologie, materiaalkunde, geneeskunde en analytische chemie.
1. Sterk reductiemiddel of reductiemiddel
Reductie van nitroverbindingen: een belangrijk reductiemiddel bij de synthese van farmaceutische en pesticidentussenproducten. Tijdens het proces van het reduceren van nitrobenzeen tot aniline kan de sterke reduceerbaarheid ervan bijvoorbeeld nauwkeurig de stikstof-zuurstofbinding in de nitrogroep (- NO ₂) verbreken, waardoor een aminogroep (- NH ₂) ontstaat, wat een belangrijke stap vormt voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen zoals antibiotica en analgetica.
Metaalionreductie: Metaalionen met hoge valentie (zoals Fe ³ ⁺, Cu ² ⁺, V ⁵⁺) kunnen worden gereduceerd tot lage valentietoestanden voor metaalextractie of synthese van verbindingen. Bij de colorimetrische bepaling van wolfraam reageert het bijvoorbeeld met thiocyanaat om een rood complex te vormen, en de kwantitatieve analyse van wolfraam wordt bereikt via een colorimetrische methode.
Nitraatafbraak: Het kan nitraat (NO3 ⁻) in waterige oplossing reduceren tot ammoniak (NH3), dat kan worden gebruikt voor afvalwaterzuivering of bodemverbetering. In de landbouw kan het bijvoorbeeld het nitraatgehalte in de bodem verminderen en de vervuiling van het milieu door meststoffen minimaliseren.
2. Polymerisatiekatalysator
Alfa-olefinepolymerisatie: Samengesteld uit een katalysator van het Nata-type met triethylaluminium of een complex katalysatorsysteem met dichloordiethylaluminium, gebruikt voor de polymerisatiereactie van alfa-olefinen zoals propyleen en ethyleen. Het heeft een hoge katalytische activiteit en kan selectief de moleculaire ketenstructuur van polymeren controleren, waardoor hoogwaardige kunststoffen worden geproduceerd, zoals polyethyleen met hoge-dichtheid (HDPE) en lineair polyethyleen met lage- lage dichtheid (LLDPE).
Polypropyleensynthese: Bij de productie van polypropyleen kan de titaniumtrichloride-katalysator de polymerisatiereactiesnelheid en de stereoregelmatigheid van het product verbeteren, waardoor polypropyleen een hogere kristalliniteit en mechanische sterkte heeft en op grote schaal wordt gebruikt in verpakkingen, vezels, auto-onderdelen en andere gebieden.
3. Tussenproducten voor organische synthese
Analyse van azokleurstoffen: Als titrant wordt het gehalte aan azoverbindingen bepaald door middel van oxidatie-reductiereacties, wat kwaliteitscontrolemaatregelen voor de kleurstofindustrie oplevert.
Synthese van organische titaniumverbindingen:Titaantrichloridepoederkan reageren met alcoholen, carbonzuren, enz. om organische titaniumverbindingen (zoals titaniumesters) te genereren, die worden gebruikt in coatings, lijmen, plastic additieven en andere gebieden om de hittebestendigheid, weersbestendigheid en mechanische eigenschappen van materialen te verbeteren.
Materiaalkunde: de 'innovatiemotor' van nanotechnologie en legeringsvoorbereiding
1. Bereiding van nanomaterialen
Controle van nanodeeltjes: Titaantrichloride-oplossing kan dienen als een voorloper of stabilisator bij de synthese van nanomaterialen, waarbij de grootte en morfologie van nanodeeltjes wordt gecontroleerd door reactieomstandigheden zoals pH, temperatuur en concentratie aan te passen. Bij de bereiding van nanodeeltjes van titaniumdioxide (TiO ₂) hydrolyseert titaniumtrichloride bijvoorbeeld om Ti (OH) ∝ te vormen, dat verder wordt gecalcineerd om TiO ₂ met een hoog specifiek oppervlak te verkrijgen voor gebruik in gebieden zoals fotokatalyse en zonnecellen.
Speciale optische materialen: Nanomaterialen die betrokken zijn bij de synthese hebben unieke optische eigenschappen, zoals kwantumstippen, fotonische kristallen, enz., die kunnen worden gebruikt in hoogwaardige- velden zoals optische communicatie, sensoren en biologische beeldvorming.
Hoogwaardig legeringsadditief
Optimalisatie van de microstructuur: als additief bij de bereiding van hoogwaardige legeringen- zoals titaniumlegeringen en aluminiumlegeringen, kan het de korrelgrootte verfijnen, segregatie verminderen en de sterkte, taaiheid en corrosieweerstand van de legering verbeteren. Door dit product bijvoorbeeld toe te voegen aan titaniumlegeringen die worden gebruikt in de bladen van vliegtuigmotoren, kan de stabiliteit bij hoge-temperaturen en de weerstand tegen vermoeidheid aanzienlijk worden verbeterd.
Lage voorbereidingskosten: als titaniumbron kan het een aantal hoog-zuivere titaniummetalen vervangen, de productiekosten van legeringen verlagen en de wijdverbreide toepassing van hoogwaardige- legeringen in de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en andere gebieden bevorderen.
Farmaceutisch gebied: potentiële voorraden voor de synthese van antivirale middelen en geneesmiddelen
1. Antiviraal onderzoek
Directe remming van virussen: Recente onderzoeken hebben aangetoond dat in vitro-experimenten de replicatie van bepaalde virussen kunnen remmen, zoals het influenzavirus, het coronavirus, enz. Het mechanisme kan verband houden met de vernietiging van de virale envelop of interferentie met de virale RNA-synthese, wat nieuwe richtingen biedt voor de ontwikkeling van antivirale geneesmiddelen.
Immuunregulerend effect: het kan het menselijke immuunsysteem activeren, de proliferatie van T- en B-cellen stimuleren, de productie van antilichamen verbeteren en de weerstand van het lichaam tegen virussen verbeteren. Bij dierproeven kan een voorbehandeling met titaniumtrichloride bijvoorbeeld het sterftecijfer van met virus-geïnfecteerde muizen verlagen.
2. Synthese van farmaceutische tussenproducten
Antitumormedicijnen: Voorlopers van op platina gebaseerde anti{0}}tumormedicijnen (zoals cisplatine en carboplatine) die betrokken zijn bij de synthese genereren actieve platinacomplexen via reductiereacties, die de DNA-structuur van tumorcellen verstoren en hun proliferatie remmen.
Antibioticasynthese: Bij de synthese van - lactamantibiotica (zoals penicilline en cefalosporines) kan het als reductiemiddel gevoelige groepen beschermen, de reactieselectiviteit verbeteren en de productzuiverheid en opbrengst verhogen.
Analytische chemie: een nauwkeurig hulpmiddel voor detectie en titratie
1. Redox-titratie
Bepaling van het ijzergehalte: Gecombineerd met de kaliumdichromaattitratiemethode, gebruikt voor de bepaling van het ijzergehalte in staal en erts. De reduceerbaarheid ervan reduceert Fe ³ ⁺ tot Fe ² ⁺ en titreert vervolgens Fe ² ⁺ met de standaardoplossing van kaliumdichromaat. Het eindpunt wordt bepaald door de kleurverandering van de indicator en de methode is nauwkeurig en betrouwbaar.
Bepaling van het titaniumgehalte: Bij de analyse van titaniumerts wordt hoogwaardig titanium als reductiemiddel gereduceerd tot Ti ³ ⁺, en wordt het titaniumgehalte bepaald door potentiometrische titratie of colorimetrische methode, die gegevensondersteuning biedt voor de ontwikkeling van minerale hulpbronnen.
2. Colorimetrische analyse en spectrale detectie
Colorimetrische bepaling van wolfraam: reageert met thiocyanaat en vormt een rood complex, waarvan de absorptie evenredig is met de concentratie van wolfraam. De absorptie wordt gemeten met een spectrofotometer om een snelle kwantitatieve analyse van wolfraam te bereiken.
Atoomabsorptiespectroscopie: als matrixmodificator kan het de invloed van interfererende elementen in het monster elimineren en de gevoeligheid en nauwkeurigheid van atomaire absorptiespectroscopie bij het bepalen van metaalionen verbeteren.
Andere gebieden: "Opkomende toepassingen" in de landbouw en milieubescherming
1. Agromelioratie
Zout alkalisch landherstel: Wanneer het wordt gebruikt in combinatie met meststoffen zoals ijzersulfaat, kan het de pH van de bodem verlagen, natriumionen (NaE) in zoute alkalische grond vervangen, de bodemstructuur verbeteren en de gewasopbrengst verhogen. In het landverbeteringsproject met zoute alkaliën in Gansu verhoogde de toevoeging van titaniumtrichloride-meststof bijvoorbeeld de rijstopbrengst met meer dan 30% per mu.
Passivering van zware metalen: Het kan stabiele complexen vormen met zware metaalionen (zoals Cd ² ⁺, Pb ² ⁺) in de bodem, waardoor hun biologische beschikbaarheid wordt verminderd en het risico op residuen van zware metalen in landbouwproducten wordt verlaagd.
2. Milieuzuivering van afvalwater
Chroomhoudende afvalwaterzuivering: Zeer giftig zeswaardig chroom (Cr ⁶⁺) kan worden gereduceerd tot driewaardig chroom met lage toxiciteit (Cr ³ ⁺), dat kan worden verwijderd door middel van precipitatiemethode om standaardlozing van afvalwater uit industrieën zoals galvaniseren en leer te bereiken.
Afbraak van organische verontreinigende stoffen: De reduceerbaarheid van titaniumtrichloride kan de moleculaire structuur van organische verontreinigende stoffen zoals kleurstoffen en pesticiden vernietigen, hun toxiciteit verminderen en een economische en efficiënte oplossing bieden voor industriële afvalwaterzuivering.
Titaantrichloridepoederheeft vier kristalvormen en een hexahydraat:
(1) Een-type TiCl3 wordt bereid door TiCl4 bij hoge temperatuur te reduceren, dat een paarse plaatstructuur heeft en tot een hexagonaal systeem behoort, met een roosterconstante a=6.122 × 10-8cm,c=17.52 × 10-8cm. De relatieve dichtheid is 2,64. Ontleden op 440 graden. Kookpunt 660 graden (14,132 × 103Pa).
(2) Reductie van TiCl4 door alkylaluminium - Type TiCl3, bruin poeder, vezelachtige structuur. In de stroom van inert gas verandert het in het type -.
(3) Verkregen door aluminiumreductie van TiCl4 - Type TiCl3, roodpaars gelaagd kristal.
(4) Zal - Verkregen door het malen van type TiCl3 δ- Type TiCl3, δ- Type is paars poeder met onbekende structuur, dat hogere katalytische prestaties heeft dan andere kristalvormen van TiCl3.
Smeltpunt 730 graden -920 graden, relatieve dichtheid 2,69, kookpunt 660 graden (106 x 133,322 Pa). Het wordt paars als het wordt opgelost in water en enigszins oplosbaar in ethanol, wordt blauw bij verhitting en wordt weer paars als het koud is. Na lange tijd in de lucht te zijn bewaard, vervaagt het en slaat metataanzuur (H2TiO3) neer. Onoplosbaar in ether. Titaantrichloride is een katalysator voor veel organische chemische reacties en wordt veel gebruikt als belangrijkste katalysator voor de productie van polypropyleen. Het wordt gebruikt als titrant voor azokleurstofanalyse en colorimetrische bepaling van Cu, Fe en V.
Naast vier verschillende kristalvormen heeft titaniumtrichloride ook een hexahydraat (TiCl3 · 6H2O). Vanwege de verschillende coördinatie van liganden kan het worden onderverdeeld in het paarse stabiele type en het groene onstabiele type. Disproportioneringsreacties vinden plaats boven 450 graden om titaniumdichloride en titaniumtetrachloride te produceren. Onoplosbaar in benzeen, enigszins oplosbaar in chloroform, oplosbaar in ethanol. HEXAHYDRATE is lichtpaars kristal. Gemakkelijk om vocht op te nemen. Oplosbaar in water. Het wordt langzaam geoxideerd en ontkleurd in droge lucht. Hydraat wordt in natte lucht snel omgezet in titaniumdichloride.
Populaire tags: titaniumtrichloridepoeder cas 7705-07-9, leveranciers, fabrikanten, fabriek, groothandel, kopen, prijs, bulk, te koop