Was ist Titanchlorid?
Titan(II)-chlorid ist ein Chlorid des Titans, von dem aufgrund von Unterschieden in der Zusammensetzung drei Verbindungen bekannt sind.
Titan(II)-chlorid mit der Oxidationszahl II ist ein dunkles, rötlich-braunes Pulver mit der chemischen Formel TiCl2, dem Molekulargewicht 118,77 und der CAS-Registrierungsnummer 10049-06-6. Es zersetzt sich leicht in Wasser und entzündet sich beim Erhitzen an der Luft.
Titan(III)-chlorid mit der Oxidationszahl III ist ein zerfließender violetter Kristall mit der chemischen Formel TiCl3, dem Molekulargewicht 154,23 und der CAS-Registrierungsnummer 7705-07-9. Es ist das am häufigsten vorkommende Titanchlorid und ein wichtiger Katalysator bei der Herstellung von Polyolefinen.
Titan(IV)-chlorid mit der Oxidationszahl IV ist eine farblose bis blassgelbe Flüssigkeit mit der chemischen Formel TiCl4, dem Molekulargewicht 189,71 und der CAS-Nummer 7550-45-0. Sie reagiert mit Luftfeuchtigkeit und erzeugt weißen Rauch.
Eigenschaften von Titanchlorid
Titan(II)-chlorid hat einen Schmelzpunkt von 1035 °C, einen Siedepunkt von 1500 °C und eine Dichte von 3,13 g/cm3. Es ist ein starkes Reduktionsmittel, hat eine hohe Affinität zu Sauerstoff und reagiert irreversibel mit Wasser unter Bildung von H2. Da es zu reaktiv ist, wurde es nicht eingehend untersucht.
Titan(III)-chlorid hat einen Schmelzpunkt von 440 °C (Zersetzung) und eine Dichte von 2,64 g/cm3. Jedes Titanatom hat ein d-Elektron, wodurch seine Derivate paramagnetisch sind und daher von Magnetfeldern angezogen werden.
Titan(IV)-chlorid hat einen Schmelzpunkt von -24 °C, einen Siedepunkt von 136 °C und eine Dichte von 1,73 g/cm3. Es ist in Toluol und Chlorkohlenwasserstoffen löslich. Es ist eines der seltenen Metallhalogenide, die bei Raumtemperatur flüssig sind. Diese Eigenschaft spiegelt die Tatsache wider, dass die Moleküle von TiCl4 nur schwach selbstaggregierend sind.
Anwendungen von Titanchlorid
Titan(II)-chlorid wird als Methode zur Bildung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen in der organischen Synthese verwendet, wobei die Reaktion von Aldehyden oder Ketonen in Gegenwart von Zink zur Pinacol-Kopplung und selektiven Bildung von meso-1,2-Diolen führt.
Titan(III)-chlorid wird als Lewis-Säure und als Ausgangsstoff für Ziegler-Natta-Katalysatoren verwendet, die bei der Polymerisation von Olefinen eingesetzt werden.
Titan(IV)-chlorid kann als Hauptrohstoff für Titandioxid (IV) verwendet werden, das als Rohstoff für Pigmente und Kosmetika eingesetzt wird. In der organischen Chemie wird es auch als Lewis-Säure und, wie Titan(III)-chlorid, als Rohstoff für den Ziegler-Natta-Katalysator bei der Polymerisation von Olefinen verwendet. Aufgrund seiner Eigenschaft, bei der Reaktion mit Luftfeuchtigkeit weißen Rauch zu erzeugen, wird es manchmal zur Erzeugung von Rauch bei Kunstflügen und für Spezialeffekte verwendet.
Weitere Informationen zu Titanchlorid
1. Wie Titanchlorid hergestellt wird
Titan(II)-chlorid wird durch Reduktion von TiCl4 in einer Mischung mit Wasserstoff in einer schwachen elektrodenlosen Entladung gewonnen.
Titan(III)-chlorid wird durch Erhitzen von TiCl4 auf eine hohe Temperatur von 650 °C in Gegenwart von Überschuss und anschließender Reduktion gewonnen. Titan(IV)-chlorid wird durch weitere Destillation und Reinigung von rohem Titanchlorid (IV) gewonnen, das durch Erhitzen von Titaneisen- oder Rutilerz auf 900 °C in Gegenwart von Koks und Chlor gewonnen wird.
2. Rechtliche Hinweise
Titan(II)-chlorid ist als gefährlicher Stoff, Titan(III)-chlorid als gefährlicher und giftiger Stoff und Titan(IV)-chlorid als gefährlicher Stoff eingestuft.
3. Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung und Lagerung
Bei der Handhabung und Lagerung sind folgende Vorsichtsmaßnahmen zu beachten:
- Den Behälter fest verschließen und an einem trockenen, kühlen und dunklen Ort lagern.
- Nur im Freien oder in gut belüfteten Räumen verwenden.
- Feuchtigkeit vermeiden, da das Produkt bei Kontakt mit Wasser und Feuchtigkeit reagiert.
- Titan(II)-chlorid ist selbstentzündlich, daher mit Vorsicht behandeln.
- Bei der Verwendung Schutzhandschuhe, Schutzbrille, Schutzkleidung und Schutzmaske tragen.
- Nach der Handhabung die Hände gründlich waschen.
Bei Hautkontakt sofort mit Wasser abspülen. - Bei Augenkontakt mehrere Minuten lang sorgfältig mit Wasser spülen.