Titanium kan bij hogere temperaturen met veel elementen en verbindingen reageren. Verschillende elementen kunnen worden onderverdeeld in vier categorieën op basis van hun verschillende reacties met titanium:
Categorie 1: halogenen en zuurstofgroepelementen vormen covalente en ionische bindingsverbindingen met titanium;
Categorie 2: Overgangselementen, waterstof-, beryllium-, boor-, koolstof- en stikstofelementen en titanium vormen intermetallische verbindingen en eindige vaste oplossingen;
Categorie 3: Zirkonium, hafnium, vanadiumfamilie, chroomfamilie, scandiumelementen en titanium vormen een oneindige vaste oplossing;
Categorie 4: Inerte gassen, alkalimetalen, aardalkalimetalen, zeldzame aardelementen (behalve scandium), actinium, thorium etc. reageren niet met titanium of reageren in principe niet.
Reacties met verbindingen:
◇ HF en fluoride
Waterstoffluoridegas reageert met titanium en vormt bij verhitting TiF4; de watervrije waterstoffluoridevloeistof kan een dichte titaniumtetrafluoridefilm vormen op het oppervlak van titanium, waardoor kan worden voorkomen dat HF in het inwendige van titanium infiltreert. Fluorwaterstofzuur is het sterkste vloeimiddel voor titanium. Zelfs fluorwaterstofzuur met een concentratie van 1% kan heftig reageren met titanium; watervrij fluoride en de waterige oplossing ervan reageren niet met titanium bij lage temperaturen, en alleen gesmolten fluoride reageert significant met titanium bij hoge temperaturen.
Ti{{0}}HF=TiF4+2H2+135.0 kcal
2Ti+6HF=2TiF4+3H2
◇ HCl en chloride
Hydrogen chloride gas can corrode metal titanium. Dry hydrogen chloride reacts with titanium at >300 graden om TiCl4 te vormen; zoutzuur met een concentratie<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 kcal
2Ti+6HCl=TiCl3+3H2 (4)
◇ Zwavelzuur en waterstofsulfide
Nadat titanium reageert met<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% zwavelzuur heeft een duidelijke reactie met titanium. Bij normale temperatuur corrodeert ongeveer 40% zwavelzuur titanium het snelst. Wanneer de concentratie groter is dan 40%, vertraagt de corrosiesnelheid wanneer deze 60% bereikt, en bereikt 80%. snelste. Verwarmd verdund zuur of 50% geconcentreerd zwavelzuur kan reageren met titanium om titaniumsulfaat te genereren, en verwarmd geconcentreerd zwavelzuur kan door titanium worden gereduceerd om SO2 te genereren. Bij kamertemperatuur reageert titanium met waterstofsulfide en vormt een beschermende film op het oppervlak, die verdere reactie tussen waterstofsulfide en titanium kan voorkomen. Bij hoge temperaturen reageert waterstofsulfide echter met titanium om waterstof te produceren. Poedervormig titanium begint te reageren met waterstofsulfide bij 600 graden om titaniumsulfide te vormen. Het reactieproduct bestaat voornamelijk uit TiS bij 900 graden en Ti2S3 bij 1200 graden.
Ti+H2SO4=TiSO4+H2
2Ti+3H2SO4=Ti2(SO4)3+H2
2Ti+6H2SO4=Ti2(SO4)3+3SO2+6H2O+202 kcal
Ti+H2S=TiS+H2+70kcal
