Le titane a été découvert en 1791, mais le premier titane pur a été produit en 1910, et cela a pris plus de cent ans. La raison en est que le titane est très actif à haute température et qu'il est facile à combiner avec l'oxygène, l'azote, le carbone et d'autres éléments. Il faut des conditions très dures pour extraire le titane pur.
Dans l'industrie, l'acide sulfurique est couramment utilisé pour décomposer l'ilménite pour produire du dioxyde de titane, puis pour produire du titane métallique à partir de dioxyde de titane. L'acide sulfurique concentré traite l'ilménite broyée (concentré) et les réactions chimiques suivantes se produisent :
FeTiO3 plus 3H2SO4 == Ti(SO4)2 plus FeSO4 plus 3H2O
FeTiO3 plus 2H2SO4 == TiOSO4 plus FeSO4 plus 2H2O
FeO plus H2SO4 == FeSO4 plus H2O
Fe2O3 plus 3H2SO4 == Fe2(SO4)3 plus 3H2O
Afin d'éliminer l'impureté Fe2(SO4)3, de la limaille de fer est ajoutée, Fe3 plus est réduit en Fe2 plus , puis la solution est refroidie en dessous de 273 K afin que FeSO4·7H2O (vitriol vert) cristallise comme sous-produit.
Ti(SO4)2 et TiOSO4 sont séparés par précipitation d'acide métatitanique blanc par l'eau, et la réaction est :
Ti(SO4)2 plus H2O == TiOSO4 plus H2SO4
TiOSO4 plus 2H2O == H2TiO3 plus H2SO4
Le dioxyde de titane est obtenu par calcination de l'acide métatitanique :
H2TiO3 == TiO2 plus H2O
Le titane métallique est produit industriellement par la méthode de réduction métallothermique pour réduire le tétrachlorure de titane. Mélangez et chauffez le TiO2 (ou le rutile naturel) et la poudre de carbone à 1000-1100K pour le traitement de chloration, et condensez la vapeur de TiCl4 générée.
TiO2 plus 2C plus 2Cl2=TiCl4 plus 2CO-
La réduction de TiCl4 avec du magnésium fondu dans de l'argon à 1070K donne une éponge de titane poreuse :
TiCl4 plus 2 Mg=2MgC12 plus Ti
Cette éponge de titane est broyée, fondue dans un four à arc électrique sous vide et finalement transformée en divers matériaux de titane.
Il peut également être mis en réaction : Ti plus 2I2=TiI4
Le TiI4 obtenu est décomposé à haute température (environ 1250 degrés Celsius) :
TiI4=Ti plus 2I2
Ainsi, une tige de titane pur est obtenue.
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