Хлорид титана(IV) (тетрахлорид титана, титан четыреххлористый, тетрахлортитан) — бесцветная подвижная прозрачная жидкость, дымящая на воздухе. Химическая формула — TiCl₄.

Физические свойства

• Температура кипения: 136,4 °C^[1]
• Температура плавления: −24,1 °C
• Относительная плотность (вода = 1): 1,7
• Растворимость в воде — растворяется
• Давление паров, кПа при 21,3 °C: 1,3
• Относительная плотность пара (воздух = 1): 6,5

Химические свойства

Гидролизуется в воде. Способен присоединять NH₃, ароматические соединения, эфиры. Выше 500—600 °C окисляется О₂ воздуха до ТiO₂, в присутствии паров воды образуются также оксихлориды TiOCl₂, Ti₂O₃Cl₂. Бурно реагирует с водой с получением ТiO₂·nН₂О, в качестве промежуточных продуктов образуются гидрат TiCl₄·5H₂O и гидроксохлориды Ti(OH)_nCl_4-n·xH₂O. Растворим в этаноле и диэтиловом эфире. С парами воды при 300—400 °C даёт ТiO₂. Восстанавливается водородом Н₂ и активными металлами до TiCl₂ и TiCl₃, затем до Ti. В TiCl₄ растворим хлор Сl₂ (7,6 % по массе при 20 °C), незначительно растворим хлороводород НСl. Смешивается во всех соотношениях с жидким НСl, а также с хлоридами Sn, С, Si. Растворим в соляной кислоте при пропускании газообразного НСl с получением ярко-жёлтого раствора гексахлортитановой кислоты (H₂TiCl₆). С разбавленной серной кислотой H₂SO₄ образует TiOSO₄, с концентрированной H₂SO₄ образует TiCl₂SO₄.

Получение

При очень медленном добавлении воды с тщательным перемешиванием и охлаждением можно получить устойчивые концентрированные растворы TiCl4. Для получения TiCl₄ высокой чистоты используют ректификацию и адсорбцию примесей на силикагеле. Очищают тетрахлорид титана фильтрованием, гидролизом с помощью увлажнённого NaCl (удаление As), восстановлением медью, алюминием или сероводородом H₂S (удаление ванадия, серы, хрома, органических соединений), дистилляцией и ректификацией.

Также тетрахлорид титана можно получить, проделав следующие реакции:

Хлорид титана(IV) производится в процессе хлорирования, который предусматривает обработку руды титана. Как правило, реакция ильменита (FeTiO₃) с углеродом происходит под хлором при температуре 900 °C. Примеси удаляются путём дистилляции:

Применение

Используют TiCl₄ для получения титана, оксида TiO₂, катализаторов (где происходит полимеризация этилена и пропилена, алкилирование ароматических углеводородов и др.) и как дымообразователь. Тетрахлорид титана применяется:

• в производстве губчатого титана, пигментной двуокиси титана;
• в качестве катализатора в химической промышленности (см. Катализаторы Циглера — Натта).

Примечания

Литература

• Зефиров Н.С. и др. т.4 Пол-Три // Химическая энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия, 1995. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5-85270-092-4