Titan(IV)-chlorid

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Strukturformel
Strukturformel von Titan(IV)-chlorid
Allgemeines
Name Titan(IV)-chlorid
Andere Namen

Titantetrachlorid

Summenformel TiCl4
CAS-Nummer 7550-45-0
PubChem 24193
Kurzbeschreibung

farblose, stechend riechende, an feuchter Luft stark rauchende Flüssigkeit[1]

Eigenschaften
Molare Masse 189,71 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig

Dichte

1,73 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

−24,1 °C[2]

Siedepunkt

136,4 °C[2]

Dampfdruck

13,3 hPa (20 °C)[2]

Löslichkeit
Brechungsindex

1,6076 (18 °C)[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP)[4], ggf. erweitert[2]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 05 – Ätzend

Gefahr

H- und P-Sätze H: 330​‐​314​‐​370​‐​372
EUH: 014​‐​071
P: 280​‐​310​‐​304+340​‐​301+330+331​‐​303+361+353​‐​305+351+338 [2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Titan(IV)-chlorid (Titantetrachlorid) ist eine chemische Verbindung aus Chlor und Titan. Das Titan liegt in TiCl4 in seiner höchsten und stabilsten Oxidationsstufe vor.

Es sind weitere Chlorverbindungen des Titans, darunter beispielsweise Titan(III)-chlorid, das ein starkes Reduktionsmittel ist, bekannt.[5]

Herstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Titantetrachlorid wird durch Carbochlorierung von Titandioxid in Gegenwart von Kohle und Chlor bei 700–1000 °C hergestellt:[1]

Es ist ein Zwischenprodukt des Kroll-Prozesses zur Herstellung von Titan.

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Titantetrachlorid hydrolysiert mit Wasser in einer heftigen exothermen Reaktion zu Titandioxid und Chlorwasserstoff. Es entsteht allerdings kein reines Titandioxid, sondern eine Wasser und Chlorwasserstoff enthaltende Additionsverbindung.[6][7]

Die Hydrolysewärme beträgt −295 kJ·mol−1.[7] Die Hydrolyse findet bereits bei Kontakt mit Luftfeuchtigkeit statt.[6]

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Titantetrachlorid ist eine wichtige Lewissäure und wird in der Organischen Chemie in Knoevenagel-Reaktionen und der Mukaiyama-Michael-Reaktion verwendet. Es ist zudem Grundstoff für Katalysatoren, wie beispielsweise Ziegler-Natta-Katalysatoren, und Ausgangsstoff für Organo-Titan-Verbindungen. Titantetrachlorid findet in Raucherzeugern für militärische Zwecke Verwendung (vergleiche: Nebelkampfstoff). Titantetrachlorid tritt beim bei der Reinigung von Titandioxid („Chloridverfahren“) sowie bei der Titanherstellung ("Kroll-Prozess") als Zwischenprodukt auf. Es wird auch in der nass-analytischen Chemie zum Nachweis von Peroxiden benutzt. Bei Peroxidanwesenheit verfärbt sich die Lösung gelblich bis orange.

Wirkung im Körper[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Besonders beim militärischen Einsatz als Nebelkampfstoff besteht die Gefahr des Einatmens des entstehenden Chlorwasserstoffes HCl. Dieses kann zu Reizungen oder sogar Verätzungen der Schleimhäute oder des Lungengewebes führen. Erste Symptome beim Einatmen sind Husten und Brustschmerzen. Dauern die Symptome länger als 20 Minuten, ist mit einem lebensbedrohlichen Lungenödem zu rechnen, welches auch ohne anhaltende Symptome auftreten kann.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d Eintrag zu Titanchloride. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 29. September 2014.
  2. a b c d e f Eintrag zu Titan(IV)-chlorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 10. Januar 2017 (JavaScript erforderlich).
  3. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Index of Refraction of Inorganic Liquids, S. 4-140.
  4. Eintrag zu Titanium tetrachloride im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  5. Zur Bestimmung von Titandichlorid und -trichlorid in Alkali- oder Erdalkalichloridschmelzen, in Fresenius' Journal of Analytical Chemistry, 171/1959, S. 151–152
  6. a b Kapias, T.; Griffiths, R.F.: Accidental releases of titanium tetrachloride (TiCl4) in the context of major hazards—spill behaviour using REACTPOOL in J. Hazard. Mater. 119 (2005) 41–52, doi:10.1016/j.jhazmat.2004.12.001.
  7. a b Vechot, L.; Buston, J.E.H.; Kay, J.; Round, G.A.; Masharani, S.; Tickle, G.A.; Rowlands, R.: Experimental study of the liquid phase hydrolysis reaction of titanium tetrachloride in I. Chem. E. Symp. Series 156 (2011) 238–245, pdf.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Titan(IV)-chlorid – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien