Тетрахлорид титана

Молекулярная формула: TiCl₄

Молекулярная масса: 189.68 г/моль

Физические свойства

Плотность: 1.73 г/см³ (при 25 °C)

Давление газа: 10.1 кПа (при 20 °C)

Агрегатное состояние: Жидкость

Внешний вид: Прозрачная бесцветная или слегка желтоватая жидкость

Запах: Резкий, раздражающий

Температура самовоспламенения: Не применимо

Температура кипения: 136.4 °C

Температура плавления: −24.1 °C

Растворимость в воде: Гидролизуется с выделением тепла и образованием оксихлоридов титана

Температура хранения: Рекомендуется хранить в сухом и герметичном контейнере при температуре от 5 °C до 30 °C

Тетрахлорид титана (TiCl₄) представляет собой важное неорганическое соединение титана, которое находит применение в различных отраслях промышленности благодаря своим химическим и физическим свойствам. Это вещество характеризуется высокой реакционной способностью, что делает его востребованным в качестве сырья для производства титансодержащих соединений, катализаторов и в процессах синтеза различных материалов.

Производство диоксида титана (TiO₂)

Одно из основных применений тетрахлорида титана заключается в получении диоксида титана, который используется как пигмент в лакокрасочной промышленности, пластмассах, бумаге и косметике. TiCl₄ подвергается гидролизу с образованием диоксида титана высокой степени чистоты, который используется для создания белых красок с превосходной укрывистостью и устойчивостью к воздействию внешней среды.

Катализаторы в химической промышленности

Тетрахлорид титана применяется в качестве катализатора в процессах полимеризации олефинов (например, этилена и пропилена). Он входит в состав катализаторов Циглера-Натта, которые позволяют получать полимеры с высокой степенью контроля над молекулярной массой и структурой. Это особенно важно в производстве полиэтилена и полипропилена для различных промышленных и бытовых применений.

Производство металлического титана

Тетрахлорид титана служит промежуточным продуктом в производстве металлического титана методом Кролла. Этот процесс включает восстановление TiCl₄ магнием или натрием для получения титана высокой чистоты, который используется в аэрокосмической, медицинской и автомобильной промышленности.

Применение в оптических материалах и покрытиях

TiCl₄ используется для получения оптических покрытий и материалов с заданными свойствами. Это вещество применяется в процессах химического осаждения из газовой фазы (CVD) для создания тонких пленок оксидов титана, которые обеспечивают антибликовые, защитные или фотокаталитические свойства.

Дымообразующие составы

Тетрахлорид титана используется в производстве дымообразующих составов. При контакте с влажным воздухом TiCl₄ образует плотный белый дым, состоящий из микроскопических частиц диоксида титана и хлороводорода. Это свойство используется в военных и гражданских приложениях, включая маскировочные составы.

Применение в органическом синтезе

TiCl₄ применяется в качестве катализатора или реагента в органическом синтезе для таких процессов, как Фриделя-Крафтса, алкилирование, а также в реакциях с участием карбонильных соединений. Его высокореакционная природа позволяет использовать его в создании сложных молекул и функциональных материалов.

Производство стекол и керамики

В производстве стекол тетрахлорид титана используется для модификации поверхностных свойств, улучшения оптических характеристик и придания стеклу устойчивости к воздействию ультрафиолетового излучения. В керамике он служит прекурсором для создания функциональных покрытий и наполнителей с высокой механической и термической стабильностью.

Использование в фотокаталитических системах

Благодаря возможности преобразования в диоксид титана, тетрахлорид титана используется в фотокаталитических системах для очистки воды и воздуха. Такие системы разрушают органические загрязнители под действием ультрафиолета, что делает их экологически важными.