(99。9%)钛,此方法为著名的制备金属钛的亨特法。1940 年卢森堡科学家克劳尔用 镁还原 TiCl4 制取了金属 Ti,形成了制取 Ti 的高质量且安全的工业化主流方法—克劳 尔法。
钛原子的电子结构是[Ar]3d24s2,外围电子层 3d 和 4s 上电子的电离势较小,易 失去,3p 电子的电离势较高,很难失去。所以有 4 个价电子可供成键,最高价态是 正四价。低价氧化态有正二价和和正三价。钛离子正电荷较高且半径较小(68pm), 对配位离子有很强极化能力,所以 Ti(+Ⅳ)的化合物都是共价化合物(极化),Ti(+Ⅲ) 和 Ti(+Ⅱ)均不稳定,易被氧化,是还原剂。钛的熔点高(1680℃),并且为同素异构 体:882℃以下为α钛,呈密排六方结构;882℃以上为β钛,呈体心立方。钛的密度为 4。51 g/cm3,比钢轻 43%,比镁稍重。但钛合金机械强度非常高,与高强度钢相当, 比强度位于金属之首,是很好的结构材料。
钛的金属活泼性很强,平衡电位低,易发生热力学腐蚀。但由于钛对氧的亲和力 很大,能在表面生成一层致密的惰性氧化物膜,保护钛基体不被腐蚀,即使遭局部破 坏后也能在瞬间吸氧“自愈”或重新再生,所以钛表现出很强的耐腐蚀性能[3]。钛合 金在海水介质中工作时,对海水的抗腐蚀性很强,远优于不锈钢;对酸蚀、点蚀、应 力腐蚀等也有很强的抵抗力,所以其被广泛用作为耐腐蚀材料。
钛合金同时具有弹性模量低(常温下为 106。4 GPa,是钢的 57%)和屈服强度高 的特点,因此是很好的弹簧材料。由于其良好的高温性能和低温性能,是很好的航空 材料。且具有很低的阻尼特性,适合用作声呐材料。钛具有“亲生物”性,与人体具有 很好的生物相容性,并且无毒,因此被广泛用于人体植入材料和医疗器械。文献综述
钛有如此多的优点,在航空、航天、舰船、化工、电力、冶金、食品、医疗等领 域都有广泛的应用,是重要的战略材料。被称为“智慧金属”、“海洋金属”、和“太 空金属”,21 世纪将是“钛的世纪”。 金红石(TiO2)也由于其优异的物化性能而被 广泛应用在航空、化工、军工等领域,对金红石的需求愈来愈多,应用前景广泛。所 以,针对钛的研究非常有必要。
1。3 钛离子分离富集方法
分离富集是分离和富集两个互相关联的过程。分离是将待测目标元素与对测定过 程有干扰的元素分开,富集是将分布分散的待测元素集中以利于测定。金属离子分离 与富集的方法有很多,在实际操作中应根据待测元素的含量、性质和测定方法决定选 用哪种技术。
1。3。1 沉淀法
(1)沉淀法 沉淀分离法是运用最早的方法,向样品溶液中加入合适的沉淀剂,欲分离物质与
之发生沉淀反应,而从液相进入固相,或加入沉淀剂将干扰组分沉淀出去,以达到分 离目的。
(2)共沉淀法 共沉淀法是利用共沉淀载体在沉淀过程中的混晶、吸藏和吸附等作用,痕量组分
和收集剂—起沉淀,而达到预分离富集的目的。共沉淀法由于工艺简单、效率高且回 收率高、不需有机试剂等优点而被广泛应用。类似丁二酮肟、8-羟基喹啉、四苯硼钠 等这些优良的有机沉淀剂均被广泛应用于共沉淀分离富集。
1。3。2 液-液萃取
液-液萃取法是一种常用的分离富集方法,又称溶剂萃取。是以分配定律为原理, 在溶液中加入不溶于水的有机溶剂,通过振荡、离心等手段使不同组分分别进入水相 和有机相,而实现组分间的分离[4]。如用 0。20 mol/L Cyanex923 萃取镀锌泥、锌合金 中的锢,锢纯度可达 99%,金属离子回收率 95%。但是,同时也有一些弊端,如大 多数萃取剂较昂贵,有机溶剂易挥发并存在一定的毒性,多级萃取过程繁琐等。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-