<原创>二氧化钛为原料实验室制取钛金属
lily2009/08/26化学 IP:北京
首先说下几个基本的反应:TiO2+C+Cl==TiCl4等等
                        TiCl4+Na==Ti+NaCl
然后说下中间体的化学及物理性质:TiCl4遇空气中的水分会反应生成TiCl3和HCl,所以刚刚制备出来的TiCl4只能保存在Cl2气氛下。这样Na是不能和四氯化钛反应的,因为氯气会和钠反应。又知四氯化钛溶于石蜡油中。估可用石蜡油溶解反应产物四氯化钛。



下面介绍主要实验器材:酒精灯,酒精喷灯,烧瓶,铁架台(套),石棉网,孔胶塞若干,玻璃导管橡胶导管若干,广口瓶若干,双球干燥管一个,U形管一只。


下面说实验步骤,首先是一套制氯气的装置,先洗气,除去HCl,然后通过双球干燥管,管内填充CaCl2。这样就得到干燥的氯气。然后将干燥氯气导入U形管,U形管中装有二氧化钛和碳的均匀混合物(提前焦化可以提高反应活性),在U形管下用酒精喷灯加热,U形管胶塞上接一个有活塞的梨形漏斗,内装石蜡油。这样当氯气通过二氧化钛和碳的混合物后会有大量的四氯化钛生成,待反应结束,U形管温度冷却至常温后,开启装有石蜡油的漏斗活塞,将石蜡油注入。排除反应系统中多余氯气后,将U形管分离,并将U形管内液体倒入小烧杯中。向烧杯中加入过量钠的小颗粒,并水浴加热,钠熔融后会和四氯化钛反应,置换出钛。待冷却,像烧杯中加入水,除尽多余的钠。过滤反应后生成的银色的金属粉末。这就是钛了!
如果有兴趣有条件,可以试试做记忆金属。成不成功只能看操作水平了。

这是我高中时期的一个实验设计,时隔多年,很怀念啊。
+400  科创币    虎哥    2009/08/26 赞扬
来自:数理化 / 化学
32
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~~空空如也
北落师门
14年9个月前 IP:未同步
145534
这样的比较纯,但是麻烦,而且是粉末,要成块的话比较困难,钛在高温下的活性和镁差不多啊
我看过用铝热反应做的,应该能成块,但是会有铝杂质,玩玩还是不错的
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trample
14年9个月前 IP:未同步
145553
额  2个问题.....
1:“TiO2+C+Cl==TiCl4”...按照LZ的意思应该是  :TiO2+2Cl2+C==TiCl4+CO2
2:TiCl4+4Na==Ti+4NaCl........
按照高中一个方程式2分....LZ这4分全没了....
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花落一天
14年9个月前 IP:未同步
145571
钛材TB上零售才350一公斤……………
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mithril
14年9个月前 IP:未同步
145777
本人认为用镁热还原法更符合成本效益。

但缺点就是产物纯度不高。

有条件的可以试试用电解法制备高纯钛。

方法就是以石墨为阳极,二氧化钛为阴极,以氯化钙为熔融盐,加以2.8~3V的直流电压即可,具体工艺可以上网查找。

由于氯化钙的熔点较高(770℃左右),故实验条件需要用到酒精喷灯。且操作方面需要一定的技巧。
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dctyu
14年9个月前 IP:未同步
145816
二氧化钛是白色颜料吗?好像我们看见的绝大多数白色表面都是二氧化钛表现的。
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lily作者
14年9个月前 IP:未同步
145845
引用第2楼化学diy于2009-08-26 10:28发表的  :
额  2个问题.....
1:“TiO2+C+Cl==TiCl4”...按照LZ的意思应该是  :TiO2+2Cl2+C==TiCl4+CO2
2:TiCl4+4Na==Ti+4NaCl........
按照高中一个方程式2分....LZ这4分全没了....


没配平嘛。。。这么较真哦
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lily作者
14年9个月前 IP:未同步
145848
电解的试过,有难度,用95瓷的干锅熔氯化钙,融了之后呢。。。后来做完了忘了管了,结果裂了,那个心疼啊。。。这样做就是得有好设备,要是喜欢玩冶炼的朋友可以置办一些。
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p6anda
14年9个月前 IP:未同步
146005
1.方程式错了.

2.家用设备用电解比较不方便
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北落师门
14年9个月前 IP:未同步
146025
我试过电解熔融NaOH,发现要是完全熔化成液态的话效果不好,要等降温到刚好凝固,此时NaOH能导电,电解出来的钠暴露于空气中,稍微大一点就会爆炸,小爆炸~
业余条件真的很难搞!!
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放羊的猩猩
14年9个月前 IP:未同步
146569
电解好,只是阳极腐蚀的厉害啊
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power_rdx
14年9个月前 IP:未同步
146572
可以免费拿到少量高纯钛的路过。现在手中还有重约500克的钛柱一个。其实想搞到钛很容易,淘宝上卖钛及钛合金制品的一群一群的,我比较推荐钛手电
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acmilan
14年9个月前 IP:未同步
146579
使用镍坩埚熔融TiO2和CaCl2,然后以镍为阴极,石墨为阳极电解即可。。。不过石墨会被烧完。。。
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硝钾苦无
14年9个月前 IP:未同步
147500
同9L  我在家电解氢氧化钠 结果发生一连串小爆炸 氢氧化钠溅得到处都是
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lovehongkong
14年9个月前 IP:未同步
150145
目前觉得如果我要用钛,纯粹就是钛白粉作陶瓷喷管添加料..其他地方想不到有什么需要的....
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拔刀斋
14年9个月前 IP:未同步
150155
二氧化钛用水果染色可以做太阳能电池
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lily作者
14年9个月前 IP:未同步
150293
怎么叫用水果染色?什么原理?请赐教
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chanyiushing
14年9个月前 IP:未同步
150588
二氧化鈦和碳共熱,即得鈦金屬……不是嗎?
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lovehongkong
14年9个月前 IP:未同步
150592
...碳可以还原二氧化钛吗?貌似不行吧?
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条纹兔子
14年8个月前 IP:未同步
154412
回ls···可以的,工业制钛就是这个方法···您也可以理解成四氯化碳与二氧化钛反应····还有实验室的话,尽量避免高温反应,直接用氯化亚砜,光气,氯仿等氯化TiO2不是更方便吗?最后一点四氯化钛水解因该出钛酰氯(碱式盐)吧,三氯化钛制备条件有一点苛刻,没有那么容易出来吧?
+10
科创币
thallium2012
2009-09-30
没错 毕竟实验室和工业的 ..
+50
科创币
虎哥
2009-09-30
鼓励。
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lily作者
14年8个月前 IP:未同步
154438
喷灯算高温吗?感觉您的话说的满有学究的气质的。
氯化亚砜,光气,氯仿。我觉得在实验室都没有氯气好控制。
这个反应,是工业制法的原理,实验室制法的精神。我觉得就可以了。现在这种实验我都没心玩了。很累
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laser63588
14年8个月前 IP:未同步
156525
以前在电镀车间很多机器零件都是钛做的,没事就拿钛丝在电镀电源上短路着玩,燃烧起来那个亮度,那温度,比镁差点但也很厉害。也不知道是什么型号钛,反正强度不如钢,比铝强,密度也是。
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cyberpig
14年0个月前 IP:未同步
216699
支持,不過有簡單點的方法嗎.畢竟原枓還挺難入手的
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y2k
14年0个月前 IP:未同步
216704
呃.居然看到香港人..同鄉啊同鄉..
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thallium2012
14年0个月前 IP:未同步
217140
说的简单实施起来难度很大 不过我很感兴趣 以后给大家坐坐看
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北落师门
14年0个月前 IP:未同步
217149
引用第24楼kasim于2010-05-17 03:50发表的  :
说的简单实施起来难度很大 不过我很感兴趣 以后给大家坐坐看

要是过程简单,危险系数不大,我也想试试
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dx毁灭者
13年6个月前 IP:未同步
266877
二氧化钛能用涂改液里的吗?貌似很便宜[s:255]
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奇侠
13年6个月前 IP:未同步
266983
引用第9楼北落师门于2009-08-26 23:40发表的  :
我试过电解熔融NaOH,发现要是完全熔化成液态的话效果不好,要等降温到刚好凝固,此时NaOH能导电,电解出来的钠暴露于空气中,稍微大一点就会爆炸,小爆炸~
业余条件真的很难搞!!

关于电解NaOH的问题的话,我记得有一位网友说过可以考虑用N2作保护气,应该是没问题的
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caoyuan9642
13年6个月前 IP:未同步
266987
话说我以前考虑过自己电解制钠的,
结果后来发现淘宝上有卖的就直接买了250g回来
不制了。。
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zxyso4
13年5个月前 IP:未同步
270153
电解NaOH的时候在上面加一层煤油隔绝空气行不????
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617657716
13年5个月前 IP:未同步
270229
钠一遇空气就炸吗?
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spacemanlyh
13年5个月前 IP:未同步
270243
氢气就好吧,还可以营造一个还原气氛  不过不确定会不会把氢分子弄进Ti里 如果会的话加热应该能除掉
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