كلوريد التيتانيوم الرباعي: الفائدة والمخاطر
الصيغة الكيميائية لرباعي كلوريد التيتانيوم هي TiCl₄، وهو مادة خام كيميائية مهمة بشكل خاص في الصناعة. لا تستطيع العديد من الصناعات الاستغناء عنه. بعد ذلك، دعونا نتحدث عن ما هو جيد في هذا الشيء وما هي الصداع.
رباعي كلوريد التيتانيوم هو شيء مهم بشكل خاص في إنتاج معدن التيتانيوم. عند استخدام طريقة كروول (المعروفة أيضًا باسم طريقة الاختزال الحراري بالمغنيسيوم)، يتم وضع رباعي كلوريد التيتانيوم والمغنيسيوم في بيئة عالية الحرارة لصنع التيتانيوم الإسفنجي.
يمكن استخدام هذه التيتانيوم الإسفنجي لصنع معدات الفضاء، وزرع سبائك التيتانيوم الطبية، ومواد عالية الجودة في الصناعة الكيميائية.
في المصنع، يمكن زيادة نقاء رباعي كلوريد التيتانيوم إلى أكثر من 99.9٪ عن طريق التقطير وطرق أخرى. جودة معدن التيتانيوم ومركبات التيتانيوم المنتجة بهذه الطريقة مضمونة بشكل خاص.
رباعي كلوريد التيتانيوم هو حمض لويس وغالبًا ما يضاف إلى المحفزات لتفاعلات بلمرة الأوليفينات (تستخدم لإنتاج البولي إيثيلين والبولي بروبيلين)، مثل محفزات زيجلر-ناتا.
إن إضافته لا يجعل التفاعل أسرع فحسب، بل يتحكم أيضًا في حجم وبنية البوليمر. من خلال التحلل المائي، والتحلل الكحولي وتفاعلات أخرى، يمكن تحويل رباعي كلوريد التيتانيوم إلى مركبات مثل ثاني أكسيد التيتانيوم والتيتانات.
يمكن استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم الناتج بعد التحلل المائي كصبغة بيضاء ومحفز ضوئي؛ يمكن استخدام التيتانات كعامل ربط لجعل المواد المركبة أقوى وأكثر متانة.
نظرًا لأن رباعي كلوريد التيتانيوم لديه خصائص كيميائية نشطة نسبيًا، يمكن صنع مواد نانوية قائمة على التيتانيوم مثل أفلام النانو TiO₂ والأنابيب النانوية باستخدام طريقة ترسيب البخار (CVD) أو طريقة الهلام-الصلب. هذه المواد النانوية مفيدة جدًا في الأجهزة الكهروضوئية، وأجهزة الاستشعار وغيرها من المجالات.
نقطة الغليان لتيتانيوم تتراكلوريد حوالي 136℃، ونقطة الانصهار هي -25℃، وهو في حالة سائلة عند درجة حرارة الغرفة، مما يسهل التخزين والنقل.
ومع ذلك، يجب أن يكون معزولاً ولا يمكنه ملامسة الماء. في بيئة جافة، تكون خواصه الكيميائية مستقرة نسبياً. يمكن أن تتحكم التفاعل الكيميائي الذي يشارك فيه تيتانيوم تتراكلوريد في عملية التفاعل من خلال ضبط درجة الحرارة والتركيز. على سبيل المثال، يمكن أن يضبط قيمة pH ودرجة الحرارة للتحكم في معدل تحلله المائي، وهو مناسب بشكل خاص للإنتاج الصناعي على نطاق واسع.
بمجرد أن يلامس تيتانيوم تتراكلوريد الماء، سيتفاعل بعنف ليولد جزيئات أكسيد التيتانيوم وغاز كلوريد الهيدروجين، مما ينتج عنه سحابة بيضاء كثيفة.
في الماضي، كان يستخدم في الجيش للتداخل مع رؤية العدو وجعل من الصعب على الرادار الكشف. عند معالجة سطح المعدن، يمكن استخدام تيتانيوم تتراكلوريد كمواد خام أولية لصنع مواد الطلاء. مع هذا الطلاء، يصبح سطح المعدن أكثر مقاومة للتآكل ومقاومة للتآكل.
تيتانيوم تتراكلوريد مثل "شيطان كيميائي". إذا لامس الجلد أو العينين، أو تم استنشاقه في الجهاز التنفسي، فسوف يسبب أضرارًا خطيرة، مثل حروق الجلد. إذا تم تناوله عن طريق الخطأ (بالنسبة للفئران، فإن تناول حوالي 500 ملغ/كغ قد يكون مميتًا)، فإن العواقب ستكون أيضًا خطيرة. لذلك، عند التشغيل، يجب ارتداء ملابس واقية وقناع غاز.
إنه يخاف بشكل خاص من الماء. حتى الرطوبة القليلة في الهواء ستتفاعل بسرعة عند الملامسة، مما يطلق غاز كلوريد الهيدروجين الحاد. لن يؤدي هذا فقط إلى تآكل المعدات، ولكن قد يتسبب أيضًا في حوادث سلامة. لذلك، عند التخزين والنقل، يجب أن يكون جافًا تمامًا، وعادة ما يتم استخدام أسطوانات محكمة الإغلاق أو محمية بغازات غير تفاعلية.
لإنتاج رباعي كلوريد التيتانيوم في مصنع، يجب استخدام الروتيل (المكون الرئيسي هو ثنائي أكسيد التيتانيوم) للتفاعل مع الكلور والفحم عند درجات حرارة عالية تتراوح بين 900-1000℃، وهو ما يستهلك الطاقة بشكل خاص. علاوة على ذلك، سيؤدي التفاعل إلى إنتاج مواد ثانوية مثل حمض الهيدروكلوريك، الذي لديه متطلبات حماية بيئية عالية بشكل خاص.
نظرًا لأن رباعي كلوريد التيتانيوم شديد التآكل ويتفاعل بسهولة مع الماء، يجب أن تكون المعدات مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، الزجاج، والبولي تترافلوروإيثيلين خلال الإنتاج والاستخدام، مما يزيد بشكل كبير من التكلفة.
إذا تسرب رباعي كلوريد التيتانيوم إلى البيئة، فإن حمض الهيدروكلوريك الناتج عن التفاعل مع الماء سيتسبب في تلوث مصدر المياه والهواء، مما يجعل البيئة المحيطة حمضية، ويضر بالنباتات والحيوانات. على الرغم من أن ثنائي أكسيد التيتانيوم نفسه غير سام، فإن الانبعاثات على نطاق واسع ستؤثر أيضًا على جودة الهواء.
عند نقل وتخزين رباعي كلوريد التيتانيوم، يجب التحكم بشكل صارم في الرطوبة ودرجة الحرارة، ويجب أن يتم التشغيل وفقًا لمعايير نقل المواد الخطرة، مما يجعل تكاليف اللوجستيات أعلى والإدارة أكثر إزعاجًا.
في بعض التفاعلات الكيميائية، مثل إنتاج معدن التيتانيوم باستخدام رباعي كلوريد التيتانيوم، تتطلب الظروف درجات حرارة عالية، مما يستهلك الطاقة بشكل خاص. إنه لا يتماشى مع الاتجاه الحالي للإنتاج منخفض الكربون والصديق للبيئة، وعلينا إيجاد طرق لتطوير تقنيات أكثر توفيرًا للطاقة.
في تفاعلات التخ合 العضوي، غالبًا ما يستخدم رباعي كلوريد التيتانيوم كعامل محفز، لكنه أحيانًا "يسبب المتاعب" ويثير بعض التفاعلات الجانبية غير المرغوب فيها، مما يؤثر على نقاوة المنتج. لذا يجب علينا تعديل ظروف التفاعل باستمرار أو إضافة بعض المثبطات لحل هذه المشكلة.
ثاني أكسيد التيتانيوم هو "القوة الرئيسية" في صناعة التيتانيوم، التفاعلات الكيميائية وإنتاج المواد. بدونها، لا يمكن أن تعمل الصناعة الحديثة. ومع ذلك، فإن هذا الشيء شديد التآكل وسام. إذا تم استخدامه بشكل غير صحيح، فسوف يتسبب في أضرار بيئية.
بالإضافة إلى ذلك، فإن تكاليف الإنتاج والاستخدام مرتفعة، ومتطلبات السلامة صارمة بشكل خاص، مما يؤدي إلى عدم قدرة بعض الأماكن على استخدامه بسهولة. لذلك، في العملية الفعلية، يجب مراقبة عملية الإنتاج عن كثب، ويجب أن تكون تدابير السلامة في مكانها، ويجب استغلال مزاياها بالكامل، ويجب تجنب تلك المخاطر.
تربط منصتنا مئات من الموردين الكيميائيين المعتمدين الصينيين بالمشترين في جميع أنحاء العالم، مما يعزز المعاملات الشفافة، وفرص العمل الأفضل، والشراكات ذات القيمة العالية. سواء كنت تبحث عن سلع بالجملة، أو مواد كيميائية خاصة، أو خدمات شراء مخصصة، فإن TDD-Global موثوقة لتكون خيارك الأول.
