Гидрид титана(II)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Гидрид титана»)
Перейти к: навигация, поиск
Гидрид титана
Гидрид титана(II)
Общие
Систематическое
наименование
дигидрид титана
Традиционные названия гидрид титана
Хим. формула TiH2
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 49,915 г/моль
Плотность 3,76 г/см³
Термические свойства
Т. разл. 300 °C
Т. свспл. 342 °C
Мол. теплоёмк. 7,19 Дж/(моль·К)
Классификация
Рег. номер CAS [http://www.chemnet.com/cas/supplier.cgi?exact=dict&terms=7704-98-5 7704-98-5 7704-98-5 7704-98-5]
PubChem 197094
SMILES
RTECS XR2130000
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

Гидрид титана (дигидрид титана) – бинарное химическое соединение металла титана и водорода с формулой TiH2. Гидрид титана стехиометрического состава устойчив только по давлением водорода в 1 атм. и температуре 400 °C [1]. Содержит 4,04% водорода по массе.

Физические свойства[править | править вики-текст]

Гидрид титана представляет собой серовато-чёрный порошок, хрупок. Имеет магнитную восприимчивость равную 4,58∙10−6[2].

Гидрид титана существует в двух кристаллических модификациях:

  • тетрагональная, пространственная группа I4/mmm, с параметрами решетки a = 0,4528 нм, c = 0,4279 нм при температуре ниже 37 °C;

Получение[править | править вики-текст]

Гидрид титана можно получить одним из следующих способов.

  • Непосредственным гидрированием титана:
~\mathsf{Ti + H_2 \xrightarrow{400-500^\circ C} TiH_2}
Перед процессом непосредственного насыщения титана водородом, титановую губку отжигают в вакууме при температуре 700 °C, после чего, в камеру подают водород и понижают температуру до 500 °C;
  • Восстановлением соединений титана:
TiO2 + 2CaH2 = TiH2 + 2CaO + H2
Оксиды и хлориды титана можно восстанавливать кальцием, натрием, магнием, литием в среде водорода[4];
  • Электрохимическим методом:
Насыщение титана водородом проводят при электролизе однонормального раствора H2SO4, где катодом служит титановая пластинка;
Исходный металл в виде порошка или спрессовной стружки помещают в реактор, в котором создают давление водорода 0,1-0,3 МПа и производят локальный нагрев контейнера, что приводит к дальнейшему самопроизвольному горению и образованию гидридов[3].

Химические свойства[править | править вики-текст]

Негигроскопичен и устойчив по отношению к разбавленным кислотам[1]. Разложение гидрида титана начинается при температуре 300 °C, но дегидрирование даже при температуре 1100 °C не приводит к полному удалению водорода из титана. Глубокое вакуумирование позволяет снизить температуру дегидрирования[4]. Тонкоизмельчённые порошки могут самовозгораться на воздухе.

Применение[править | править вики-текст]

Применяемый на практике гидрид титана по существу имеет состав TiH1,8 – TiH1,99. Используется как порообразователь для изготовления пенометаллов; как источник чистого водорода; как катализатор в реакциях гидрирования органических соединений[3]. Применяется в порошковой металлургии титана для получения активного титана, а также процесс гидрирования и дегидрирования позволяет получать мелкие порошки титана за счет значительного различия параметров кристаллической решетки гидрида и исходного металла. Гидрид титана находит применение в пиротехнике для получения белого цвета свечения[4][5]. Добавляется во флюсы для пайки металла с керамикой[6].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Лучинский Г. П. Химия титана. — Химия, 1971. — С. 164-166. — 472 с.
  2. Под ред. В. Мюллера, Д. Блэкледжа, Дж. Либовца Гидриды металлов. — Атомиздат, 1973. — С. 432.
  3. 1 2 3 Андриевский Р. А. Материаловедение гидридов. — Металлургия, 1986. — С. 128.
  4. 1 2 3 Устинов В. С., Олесов Ю. Г., Антипин Л. Н., Дрозденко В. А. Порошковая металлургия титана. — Металлургия, 1973. — С. 28-70. — 248 с.
  5. Гармата В. А., Петрунько А. Н., Галицкий Н. В., Олесов Ю. Г., Сандлер Р. А. Титан. — Металлургия, 1983. — С. 44-58. — 539 с.
  6. Петрунин И. Е. и др. Справочник по пайке. — Машиностроение, 2003. — С. 309-312. — 480 с.