Titāna tetrahlorīds

Titāna tetrahlorīds (TiCl₄) ir bezkrāsains, caurspīdīgs, smags šķidrums. Šo savienojumu iegūst, hlorējot titāna rūdu (kas sastāv no netīra titāna dioksīda). Titāna tetrahlorīds ir stabilākais titāna hlorīds, to attīra destilējot. Titāna tetrahlorīdu lieto par visu pārējo titāna savienojumu izejvielu. Titāna tetrahlorīds ir viens no dažiem metālu hlorīdiem, kas normālos apstākļos ir šķidrums.

Titāna tetrahlorīds
Ķīmiskā formula	TiCl4
Molmasa	189,71 g/mol
Blīvums	1730 kg/m3
Kušanas temperatūra	-24 °C
Viršanas temperatūra	136,4 °C

Iegūšana

Titāna tetrahlorīdu iegūst reducējot titāna rūdu (parasti ilmenītu vai rutilu) ar ogli hlora atmosfērā pie 900C.

2FeTiO₃ + 7Cl₂ + 6C → 2TiCl₄ + 2FeCl₃ + 6CO

Piemaisījumus atdala destilējot. Tā, kā titāna tetrahlorīds ir visu pārējo titāna savienojumu izejviela, tas ir lētākais titāna savienojums.

Īpašības

Tīrs titāna tetrahlorīds ir blīvs, bezkrāsains šķidrums, lai arī netīrā veidā tas var būt dzeltenīgs vai pat brūns. Atšķirībā no gandrīz visiem pārējiem pārejas metālu hlorīdiem, titāna tetrahlorīds ir šķidrums, tas ir tāpēc, ka tas ir molekulārs savienojums (molekulas neveido stipras saites savā starpā). Gandrīz visi pārējie pārejas metālu hlorīdi ir polimēri.

Titāna tetrahlorīds šķīst nepolāros šķīdinātājos, tādos kā toluols un hlorogļūdeņraži.

Titāna tetrahlorīds reaģē ar ūdeni, veidojot titāna dioksīdu un sālsskābi:

TiCl₄ + 2H₂O → TiO₂ + 4HCl

Šo reakciju lieto, lai iegūtu tīru titāna dioksīdu, un agrāk lietoja, lai taisītu dūmus (tagad vairs nelieto, jo šādi dūmi satur ļoti daudz sālsskābes, kas ir korozīva).

Reducējot titāna tetrahlorīdu ar magniju vai nātriju, iegūst metālisku titānu (parasti lieto magniju):

2Mg + TiCl₄ → 2MgCl₂(šķ) + Ti

Tā, kā magnijs ir relatīvi dārgs (jo to iegūst ar elektrolīzi), titāns ir vēl dārgāks (jo tā iegūšanai patērē magniju).

Titāna tetrahlorīdu iespējams oksidēt ar skābekli:

TiCl₄ + O₂ → TiO₂ + 2Cl₂

Šo reakciju dažreiz lieto titāna dioksīda attīrīšanai, jo šeit veidojas brīvs hlors (nevis sālsskābe, kā ar ūdeni), kuru var lietot par izejvielu titāna hlorīda ieguvei no rūdas.