Гидрид титана(II)

Гидрид титана (дигидрид титана) — бинарное химическое соединение металла титана и водорода с формулой TiH₂. Гидрид титана стехиометрического состава устойчив только под давлением водорода в 1 атм. и температуре 400 °C . Содержит 4,04% водорода по массе.

Гидрид титана представляет собой серовато-чёрный порошок, хрупок. Имеет магнитную восприимчивость равную 4,58∙10⁻⁶.

Гидрид титана существует в двух кристаллических модификациях:

• тетрагональная, пространственная группа I4/mmm, с параметрами решетки a = 0,4528 нм, c = 0,4279 нм при температуре ниже 37 °C;

• кубическая гранецентрированная, пространственная группа Fm3m, с параметром решетки a = 0,4454 нм при температуре выше 37 °C.

Гидрид титана можно получить одним из следующих способов.

• Непосредственным гидрированием титана:

${\displaystyle {\mathsf {Ti+H_{2}{\xrightarrow {400-500^{\circ }C}}TiH_{2}}}}$

Перед процессом непосредственного насыщения титана водородом, титановую губку отжигают в вакууме при температуре 700 °C, после чего, в камеру подают водород и понижают температуру до 500 °C;

• Восстановлением соединений титана:

TiO₂ + 2CaH₂ = TiH₂ + 2CaO + H₂

Оксиды и хлориды титана можно восстанавливать кальцием, натрием, магнием, литием в среде водорода;

• Электрохимическим методом:

Насыщение титана водородом проводят при электролизе однонормального раствора H₂SO₄, где катодом служит титановая пластинка;

• Самораспространяющимся высокотемпературным синтезом:

Исходный металл в виде порошка или спрессованной стружки помещают в реактор, в котором создают давление водорода 0,1-0,3 МПа и производят локальный нагрев контейнера, что приводит к дальнейшему самопроизвольному горению и образованию гидридов.

Негигроскопичен и устойчив по отношению к разбавленным кислотам. Разложение гидрида титана начинается при температуре 300 °C, но дегидрирование даже при температуре 1100 °C не приводит к полному удалению водорода из титана. Глубокое вакуумирование позволяет снизить температуру дегидрирования. Тонкоизмельчённые порошки могут самовозгораться на воздухе.

Применяемый на практике гидрид титана по существу имеет состав TiH_1,8 – TiH_1,99. Используется как порообразователь для изготовления пенометаллов; как источник чистого водорода; как катализатор в реакциях гидрирования органических соединений. Применяется в порошковой металлургии титана для получения активного титана, а также процесс гидрирования и дегидрирования позволяет получать мелкие порошки титана за счет значительного различия параметров кристаллической решетки гидрида и исходного металла. Гидрид титана находит применение в пиротехнике для получения белого цвета свечения. Добавляется во флюсы для пайки металла с керамикой. Используется в мощных импульсных тиратронах с водородным наполнением и оксидным катодом в составе накаливаемого генератора водорода.

1. Пенообразователь
2. Неорганическая химия
3. Иттрий
4. Скандий
5. Химические свойства спиртов
6. Сульфит натрия
7. Ядерное оружие
8. Магний
9. Галлий
10. Перренат аммония
11. Олово
12. Алканы
13. Азот
14. Получение спиртов
15. Окись этилена
16. Стехиометрическая валентность
17. Металлы
18. Аэрозольное пожаротушение
19. Перренат натрия
20. Льюис, Джек