Titan

Physikalische und chemische Eigenschaften

• Tb: 3262 °C

• Leichtmetall, Dichte: 4.54 g/cm3

• unedel, Normalpotential: -1.63V

• Tm: 1677 °C

• 5 stabile Isotope

• angreifbar von heißen Säuren und Flusssäure

• passiviert durch Oxidschicht

• Kristallstruktur:

α-Ti 882°C β-Ti Hexagonal dichteste kubisch raumzentriert Kugelpackung

• gut schmiedbar (duktil)

• Guter Leiter (elektr. Strom)

• silberweiß

Starke Verteilung

• 10.Stelle der Elementhäufigkeit

• mit 0.41% am Aufbau der Erdkruste beteiligt

• Nicht Elementar

IlmenitFeTiO3

TitanoxideRutilAnatasBrookit

Perowskit CaTiO3

Titanit CaTi[SiO4]O

Vorkommen

Kristallstruktur von Perowskit

Ca2+-Ion

O2--Ion

Ti4+-Ion

a). Herstellung von Titanchlorid

Aus Rutil:

TiO2 (s) + 2C (s) + 2Cl2 (g) 800-1200°C TiCl4 (l) + 2CO (g)

Aus Ilmenit:

FeTiO3 (s) + C (s) T>1600°C TiO2 (s) + Fe (l) + CO (g)

TiO2 (s) + 2C (s) + 2Cl2 (g) 800-1200°C TiCl4 (l) + 2CO (g)

Herstellung

1. Titanschwamm

c) Reduktion mit Magnesium unter Argon-Atmosphäre(Kroll-Prozess)

TiCl4 + 2Mg 950 – 1150°C Ti + 2MgCl2

d) ReinigungDurch Herauslösen mit ver. Salzsäure oder Vakuumdestillation

b) Reinigung von TiCl4 durch Destillation

2. Weiterverarbeitung

Titanschwamm

UmschmelzenZugabe von LegierungspartnerAl, V, Mo, Sn, Ni, Nb, Fe/Mn,

• Hohe/höchste Korrosionsbeständigkeit• Gute Oxidationsbeständigkeit bei T<600°C• Geringe Dichte• Hohe spezifische Festigkeit

Titanlegierung

Van Arkel – de Boer – Verfahren

• Reinigung: Nur Hauptkomponente wird transportiert

• Transportreaktion

3. Hochreines Titan

Kaltstelle

500°C

TiI2

Heizdraht

1200 – 1500°C

TiI2

TiI4

2I2 + Ti → TiI4TiI4 → 2I2 + Ti

TiI2

• Verkehrstechnik• Medizintechnik• Schmuckindustrie

• Verkehrstechnik• Energietechnik• Chemische Industrie• Meerestechnik

• Farbindustrie• Kunststoffe

Verwendung

von Titan

Metall

Legierung

Pigment