Титанаты

ТИТАНАТЫ, соед. высших оксидов Ti с более основными оксидами. Б. ч. относятся к сложным оксидам, т.к. в их структуре, как правило, отсутствуют анионные группировки. Титанаты(IV) можно рассматривать как соли несуществующих титановых к-т: метатитановой Н₂ТiO₃, ортотита-новой Н₄ТЮ₄, полититановых H_2nTi_mO_2m+n. Существуют также оксотитанаты. Особенно разнообразны Т. щелочных и щел.-зем. металлов. Так, для Na описано 9 Т. (от Na₄TiO₄ до Na₂Ti₆O₁₃), для К-7, для Ва-10 (от Ва₂ТiO₄ до BaTi₅O₁₃), для Са и Sr-no 7. Из прочих металлов большое число Т. известно у Bi (от Bi₁₂TiO₂₀ до Bi₂Ti₄O₁₁). Нек-рые металлы образуют по одному Т., напр. Са-только СdTiО₃. Для металлов в степенях окисления +1 и +2 характерно образование мета- и ортотитанатов наряду с полититаната-ми. Титанаты M^IITiO₃ имеют гл. обр. структуры ильменита FeTiO₃ или перовскита CaTiO₃. M₂TiO₄ имеют кубич. структуру типа обратной шпинели. Металлы в степени окисления + 3, в частности РЗЭ, образуют б.ч. оксотитанаты М₂ТiO₅ и дититанаты M₂Ti₂O₇ (со структурой типа пирохлора), в степени окисления +4-ортотитанаты MTiO₄.

Известны многочисл. двойные Т., напр. NaBiTi₂O₆. Многие Т. являются фазами переменного состава.

Т. щелочных металлов раств. в разб. к-тах, водой гидро-лизуются. Остальные Т. не раств. в воде и разб. к-тах, при нагр. разлагаются конц. H₂SO₄. Т. имеют довольно высокие т-ры плавления, являются диэлектриками, большинство из них отличается высокой диэлектрич. проницаемостью. Т. металлов в степенях окисления +2 и +3, а также многие двойные Т.-сегнетоэлектрики. Важнейшие из них.-бария титанат, свинца титанит, стронция титанат.

Т. встречаются в природе в виде минералов, напр, ильменит, перовскит, гейкилит MgTiO₃, лопарит NaCeTi₂O₆ и др. Являются компонентами титанистых шлаков-полупродуктов при переработке нек-рых типов титановых руд. Получают Т. спеканием или сплавлением ТiO₂ с оксидами, карбонатами или гидроксидами соответствующих металлов, нагреванием совместно осажденных гидроксидов, карбонатов, оксалатов. Св-ва нек-рых Т. даны в таблице.

Т. (III) (устаревшее-титаниты) изучены гораздо меньше. Для щелочных металлов известны МТiO₂, для щел.-зем.-MTi₂O₄, для РЗЭ-МТiO₃ (со структурой типа перовскита). Все они не раств. в воде, разлагаются минер. к-тами. При натр. на воздухе они окисляются до Т. (IV).

Лит.: Лимарь Т. Ф., Мохосоев М. В., Кривобок В. И., Химия редких элементов, ч. 2, Титанаты, цирконаты, гафнаты, Донецк, 1973; Резничен-ко В. А., Меняйлона Г. А., Искусственные титанаты, М., 1977.