鈦可以在較高溫度下與許多元素和化合物發(fā)生反應(yīng)。各種元素按與鈦反應(yīng)的不同可分為四類：第一類：鹵素和氧基元素與鈦形成共價(jià)鍵和離子鍵化合物；第二類：過渡元素、氫、鈹、硼、碳和氮元素與鈦形成金屬間化合物和有限固溶體；第三類：鋯、鉿、釩、鉻、鈧和鈦形成無限固溶體；第四類：惰性氣體、堿金屬、堿土金屬、稀土元素（鈧除外）、錒、釷等與鈦不反應(yīng)或基本不反應(yīng)。加熱時(shí)，它與化合物 HF 和氟化氫氟化氫氣體反應(yīng)生成 TiF4。反應(yīng)式為Ti+4HF=TiF4+2H2+135.0kcal，非水氟化氫液體可在鈦表面形成致密的四氟化鈦薄膜，可防止HF浸入鈦中。氫氟酸是鈦的最強(qiáng)溶劑。即使?jié)舛葹?%的氫氟酸也能與鈦發(fā)生劇烈反應(yīng)：2Ti+6HF=2TiF3+3H2無水氟化物及其水溶液在低溫下不與鈦反應(yīng)，只有在高溫下熔化的氟化物與鈦發(fā)生明顯反應(yīng)。 HCl和氯化氫氣體能腐蝕金屬鈦，干燥的氯化氫在>300℃時(shí)與鈦反應(yīng)生成TiCl4：Ti+4HCl=TiCl4+2H2+94.75kcal濃度<5%的鹽酸在常溫下，20%的鹽酸在常溫下會(huì)與鈦反應(yīng)生成紫色的TiCl3：2Ti+6HCl=2TiCl3+3H2，溫度高時(shí)，即使是稀鹽酸也會(huì)腐蝕鈦。各種無水氯化物，如鎂、錳、鐵、鎳、銅、鋅、汞、錫、鈣、鈉、鋇和NH4+離子及其水溶液，不與鈦反應(yīng)。高純鈦在這些氯化物中具有良好的穩(wěn)定性。硫酸和硫化氫鈦與5%的硫酸有明顯反應(yīng)。在常溫下，40%左右的硫酸對(duì)鈦的腐蝕速度最快。當(dāng)濃度大于40%時(shí)，濃度達(dá)到60%時(shí)腐蝕速度變慢，80%達(dá)到最快。加熱稀酸或50%濃硫酸可與鈦反應(yīng)生成硫酸鈦：Ti+H2SO4=TiSO4+H22Ti+3H2SO4=Ti2(SO4)3+3H2加熱濃硫酸可被鈦還原生成SO2:2Ti+ 6H2SO4=Ti2(SO4)3+3SO2+6H2O+202 kcal 鈦在室溫下與硫化氫反應(yīng)，在其表面形成一層保護(hù)膜，可以防止硫化氫與鈦進(jìn)一步反應(yīng)。但在高溫下，硫化氫與鈦反應(yīng)生成氫氣：Ti+H2S=TiS+H2+70kcal 粉狀鈦在600℃與硫化氫反應(yīng)生成硫化鈦。反應(yīng)產(chǎn)物主要是 900°C 的 TiS 和 1200°C 的 Ti2S3。硝酸和王水鈦表面致密光滑，對(duì)硝酸有很好的穩(wěn)定性。這是因?yàn)橄跛崮芎芸煸阝伇砻嫘纬梢粚永喂痰难趸?，但表面粗糙，尤其是海綿鈦或粉末鈦。二、熱稀硝酸反應(yīng)：3Ti+4HNO3+4H2O=3H4TiO4+4NO3Ti+4HNO3+H2O=3H2TiO3+4NO70℃以上的濃硝酸也能與鈦反應(yīng)：Ti+8HNO3=Ti(NO3)4+4NO2+4H2O
在室溫下，鈦不與王水反應(yīng)。溫度高時(shí)，鈦能與王水反應(yīng)生成TiCl2。 Ti+8HNO3=Ti(NO3)4+4NO2+4H2O ⑾ 綜上所述，鈦的性質(zhì)與溫度、存在形式和純度密切相關(guān)。致密的金屬鈦在自然界中相當(dāng)穩(wěn)定，但粉末狀的鈦在空氣中會(huì)引起自燃。鈦中雜質(zhì)的存在顯著影響鈦的物理、化學(xué)、機(jī)械和耐腐蝕性能。特別是一些間隙雜質(zhì)會(huì)使鈦晶格變形，影響鈦的各種性能。鈦在常溫下的化學(xué)活性很小，能與氫氟酸等少數(shù)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但隨著溫度的升高，鈦的活性迅速增加，特別是在高溫下，鈦能與許多物質(zhì)發(fā)生劇烈反應(yīng)。鈦的冶煉過程一般在800℃以上的高溫下進(jìn)行，因此必須在真空或惰性氣氛保護(hù)下進(jìn)行。金屬鈦的物理特性 鈦 (Ti) 是一種灰色金屬。原子序數(shù)為22，相對(duì)原子質(zhì)量為47.87。亞層中核外電子的排列為1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3d2 4S2。金屬的流動(dòng)性介于鎂和鋁之間，常溫下不穩(wěn)定。因此，它在自然界中僅以化學(xué)狀態(tài)存在。常見的鈦化合物包括鈦鐵礦 (FeTiO3) 和金紅石 (TiO2)。鈦在地殼中的含量比較高，排名第九，達(dá)到5600ppm，換算成百分比為0.56%。純鈦的密度為4.54×103kg/m3，摩爾體積為10.54cm3/mol，硬度較差，莫氏硬度只有4左右，因此具有良好的延展性。鈦具有良好的熱穩(wěn)定性，熔點(diǎn)1660±10℃，沸點(diǎn)3287℃。金屬鈦的化學(xué)性質(zhì) 金屬鈦在高溫環(huán)境下的還原能力極強(qiáng)。能與氧、碳、氮等多種元素結(jié)合，也能從一些金屬氧化物（如氧化鋁）中奪取氧。鈦在室溫下與氧結(jié)合，形成極薄致密的氧化膜。這種氧化膜在常溫下不與硝酸、稀硫酸、稀鹽酸、酸之王——王水發(fā)生反應(yīng)。與氫氟酸、濃鹽酸、濃硫酸反應(yīng)。
鈦耐腐蝕，因此常用于化學(xué)工業(yè)。過去，不銹鋼用于化學(xué)反應(yīng)器中含有熱硝酸的部件。不銹鋼也怕強(qiáng)腐蝕性的熱硝酸。這種零件必須每六個(gè)月更換一次。用鈦來制作這些零件，雖然成本比不銹鋼零件貴，但是可以連續(xù)使用五年，但是算起來性價(jià)比高很多。 在電化學(xué)中，鈦是一種單向閥電位非常負(fù)的金屬，通常不可能用鈦?zhàn)鳛殛枠O進(jìn)行分解。鈦的最大缺點(diǎn)是難以提取。主要原因是鈦在高溫下具有很強(qiáng)的與氧、碳、氮等多種元素結(jié)合的能力。因此，無論是冶煉還是鑄造，人們都小心翼翼地防止這些元素“侵入”鈦。熔煉鈦時(shí)，當(dāng)然嚴(yán)禁空氣和水接近。就連冶金上常用的氧化鋁坩堝也是禁止使用的，因?yàn)殁仌?huì)剝奪氧化鋁中的氧氣。人們利用鎂和四氯化鈦在惰性氣體氦氣或氬氣中反應(yīng)提煉鈦。人們利用鈦在高溫下極強(qiáng)的化學(xué)能力。在煉鋼過程中，氮很容易溶解在鋼水中。鋼錠冷卻時(shí)，鋼錠內(nèi)會(huì)形成氣泡，影響鋼的質(zhì)量。因此，煉鋼工人在鋼水中加入金屬鈦，與氮化結(jié)合成為渣氮化鈦，漂浮在鋼水表面，使鋼錠比較純凈。 超音速飛機(jī)飛行時(shí)，它的翅膀溫度可達(dá)500°C。如果用比較耐熱的鋁合金來做機(jī)翼，一兩三百度就壓倒了。必須有一種輕便、堅(jiān)韌、耐高溫的材料來代替鋁合金，而鈦能滿足這些要求。鈦可以承受零下一百多度的考驗(yàn)。在這種低溫下，鈦仍然具有良好的韌性而不脆。利用鈦和鋯對(duì)空氣的強(qiáng)大吸收能力，可以去除空氣，形成真空。例如，鈦制成的真空泵只能將空氣抽到十萬億分之一。

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