Qu’est-ce que le chlorure de titane ?
Le chlorure de titane (II) est un chlorure de titane dont on connaît trois composés en raison de différences de composition.
Le chlorure de titane (II), dont le numéro d’oxydation est II, est une poudre rouge-brun foncé dont la formule chimique est TiCl2, le poids moléculaire 118,77 et le numéro d’enregistrement CAS 10049-06-6. Il se décompose facilement dans l’eau et s’enflamme lorsqu’il est chauffé à l’air.
Le chlorure de titane (III), dont le numéro d’oxydation est III, est un cristal violet déliquescent dont la formule chimique est TiCl3, le poids moléculaire 154,23 et le numéro d’enregistrement CAS 7705-07-9. Il s’agit du type de chlorure de titane le plus courant et d’un catalyseur important dans la production de polyoléfines.
Le chlorure de titane (IV), dont le numéro d’oxydation est IV, est un liquide incolore à jaune pâle dont la formule chimique est TiCl4, le poids moléculaire 189,71 et le numéro d’enregistrement CAS 7550-45-0. Il réagit avec l’humidité de l’air en produisant une fumée blanche.
Propriétés du chlorure de titane
Le chlorure de titane (II) a un point de fusion de 1 035°C, un point d’ébullition de 1 500°C et une densité de 3,13 g/cm3. C’est un puissant agent réducteur, il a une grande affinité pour l’oxygène et réagit de manière irréversible avec l’eau pour former du H2. Il n’a pas fait l’objet d’études approfondies en raison de sa trop grande réactivité.
Le chlorure de titane (III) a un point de fusion de 440 °C (décomposition) et une densité de 2,64 g/cm3. Chaque atome de titane possède un électron d, ce qui rend ses dérivés paramagnétiques et donc attirés par les champs magnétiques.
Le chlorure de titane (IV) a un point de fusion de -24°C, un point d’ébullition de 136°C et une densité de 1,73 g/cm3. Il est soluble dans le toluène et les chlorocarbones. C’est l’un des rares halogénures métalliques à être liquide à température ambiante. Cette propriété reflète le fait que les molécules de TiCl4 sont faiblement auto-agrégantes.
Utilisations du chlorure de titane
Le chlorure de titane (II) est utilisé comme méthode de formation de liaisons carbone-carbone en synthèse organique, la réaction d’aldéhydes ou de cétones en présence de zinc conduisant au couplage pinacol et à la formation sélective de méso 1,2-diols.
Le chlorure de titane (III) est utilisé comme acide de Lewis et comme matière première pour les catalyseurs Ziegler-Natta utilisés dans la polymérisation des oléfines.
Le chlorure de titane (IV) peut être utilisé comme matière première principale pour le dioxyde de titane (IV), qui est utilisé comme matière première pour les pigments et les cosmétiques. En chimie organique, il est également utilisé comme acide de Lewis et, comme le chlorure de titane (III), comme matière première du catalyseur Ziegler-Natta, un catalyseur utilisé dans la polymérisation des oléfines. En raison de sa propriété de produire de la fumée blanche lorsqu’il réagit avec l’humidité de l’air, il est parfois utilisé pour produire de la fumée dans les vols acrobatiques et dans les effets spéciaux.
Autres informations sur le chlorure de titane
1. Comment le chlorure de titane est produit
Le chlorure de titane (II) est obtenu par réduction du TiCl4 mélangé à de l’hydrogène dans une faible décharge sans électrode.
Le chlorure de titane (III) peut être obtenu en chauffant le TiCl4 à une température élevée de 650 °C en présence d’un excès, puis en le réduisant. Le chlorure de titane (IV) est obtenu par distillation supplémentaire et purification du chlorure de titane brut (IV), qui est obtenu en chauffant le minerai de titanite ou de rutile à 900 °C en présence de coke et de chlore.
2. Informations légales
Le chlorure de titane (II) est classé, en vertu de la loi sur les services d’incendie, dans la catégorie “Classe 2 : solide combustible, poudre métallique, classe de danger II, solide combustible de classe 1” selon les principales réglementations.
Le chlorure de titane (III) est désigné comme “substance nocive” en vertu de la loi sur le contrôle des substances toxiques et nocives et comme “substance chimique spécifiée de troisième classe” et “substance dangereuse et toxique qui doit être étiquetée et notifiée par son nom” en vertu de la loi sur la sécurité et la santé industrielles.
Le chlorure de titane (IV) ne relève d’aucune des principales lois et réglementations, telles que la loi sur le contrôle des substances toxiques et délétères, la loi sur les services d’incendie, la loi sur la confirmation, etc. du rejet de substances chimiques et la promotion de leur gestion (loi PRTR).
3. Précautions de manipulation et de stockage
Les précautions de manipulation et de stockage sont les suivantes :
- Fermer hermétiquement le récipient et le stocker dans un endroit sec, frais et sombre.
- Utiliser uniquement à l’extérieur ou dans des zones bien ventilées.
- Éviter l’humidité, car le produit réagit au contact de l’eau et de l’humidité.
- Le chlorure de titane (II) est spontanément combustible et doit être manipulé avec précaution.
- Porter des gants de protection, des lunettes de protection, des vêtements de protection et des masques de protection lors de l’utilisation.
- Se laver soigneusement les mains après manipulation.
- En cas de contact avec la peau, rincer immédiatement à l’eau.
- En cas de contact avec les yeux, rincer soigneusement avec de l’eau pendant plusieurs minutes.