Titanylsulfat

Titanylsulfat ist eine chemische Verbindung des Titans aus der Gruppe der Sulfate.

Gewinnung und Darstellung

Titanylsulfat Monohydrat kann durch Reaktion von Titan(IV)-oxid mit konzentrierter Schwefelsäure gewonnen werden.<ref name="Hans Peter Latscha,Martin Mutz">Vorlage:Literatur</ref>

<math>\mathrm{TiO_2 + 2 \ H_2SO_4 \longrightarrow Ti(SO_4)_2 + 2 \ H_2O}</math>

<math>\mathrm{Ti(SO_4)_2 + 2 \ H_2O \longrightarrow TiOSO_4 \cdot H_2O + H_2SO_4}</math>

Das Monohydrat erhält man bei der Einwirkung von Schwefelsäuresalzen von Titan(IV)-Verbindungen wie Titan(IV)-sulfat Ti(SO₄)₂ mit Wasser.<ref name="Egon Wiberg, A. F. Holleman, Nils Wiberg">Vorlage:Literatur</ref>

Die wasserfreie Form erhält man bei der Reaktion von Titan(IV)-chlorid mit konzentrierter Schwefelsäure, wobei die so erhaltene noch stark HCl-haltige Lösung im Vakuum von HCl befreit und getrocknet werden muss, da beim Eindampfen noch HCl-haltiger Lösungen gelbliche gelatinöse bzw. harzartige Massen ausfallen.<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1375.</ref>

<math>\mathrm{TiCl_4 + H_2SO_4 + H_2O \longrightarrow TiOSO_4 + 4 \ HCl}</math>

Bei Reaktion von Titan(IV)-oxid oder seinen Hydraten bildet sich mit konzentrierter Schwefelsäure ebenfalls Titanylsulfat. Bei Verwendung von 70 % Schwefelsäure bildet sich das leicht in Wasser lösliche Dihydrat.<ref name="brauer" />

Eigenschaften

Titanylsulfat ist ein feuchtigkeitsempfindlicher weißer geruchloser Feststoff, der praktisch unlöslich in Wasser ist.<ref name="GESTIS" /> Im Titanylsulfat liegen endlose Ti-O-Ti-O-Zickzack-Ketten vor, bei denen durch das Sulfat und (beim Hydrat) durch Wassermoleküle die Struktur vervollständigt wird.<ref name="Hans Peter Latscha,Martin Mutz" /> Titanylsulfat hat eine orthorhombische Kristallstruktur mit der Vorlage:Raumgruppe. Das Monohydrat hat ebenfalls eine orthorhombische Kristallstruktur jedoch mit der Raumgruppe Vorlage:Raumgruppe und wandelt sich bei 350 °C in die wasserfreie Form um. Diese zersetzt sich bei 500 °C.<ref name="Jean D'Ans, Ellen Lax">Vorlage:Literatur</ref>

Verwendung

Titanylsulfat wird als Nachweisreagenz für Wasserstoffperoxid und Titan verwendet, da sich bei dessen Anwesenheit das intensiv orangegelb gefärbte Peroxotitanyl-Ion (TiO₂)²⁺ bildet. Dieser Nachweis ist sehr empfindlich und es lassen sich schon Spuren von Wasserstoffperoxid nachweisen.<ref>Professor Blumes Bildungsserver [1]</ref> Es entsteht auch als Zwischenprodukt beim Sulfatverfahren zur Herstellung von Titandioxid.

Einzelnachweise