IV. Stranska skupina

Titan in titanove spojine

Nahajanje: zelo pogost element, v zemeljski skorji je deveti najpogostejši element, redko pa je v velikih nahajališčih, Minerali, v katerih se nahaja so rutil TiO in ilmenit FeO . TiO2 . 

Pridobivanje: iz ilmenita, temu najprej odstranijo železo, nato pa nastali titanov(IV) oksid reagira s klorom in koksom: TiO2 + 2 C + 2 Cl2 ® TiCl4 + 2 CO. Titanov(IV) klorid očistijo z destilacijo in ga reducirajo s tekočim magnezijem v zaščitni atmosferi argona: TiCl4 + 2 Mg  ® Ti + 2 MgCl2 (Krollov postopek).

Lastnosti:titan je lahka, jeklu podobna kovina, ki jo kujejo pri temperaturi rdečega žara. Obstojna je na zraku pri običajni temperaturi in celo v vlažnem kloru. Pri segre vanju (taljenju) se veže s kisikom in dušikom. zato ga moramo taliti v visokem vaku umu. Dobro se topi v fluorovodikovi kislini, pri segrevanju tudi v klorovodikovi kis ini. Nastanejo vijolične Ti(III) soli. V dušikovi (V) kislini nastane netopna bela snov  TiO2 .. H2O.

Uporaba: za izdelavo industrijske kemijske opreme, za medicinske inštrumente, v galvanotehniki, v letalstvu, ladjarstvu in raketni tehniki.

 

Titanove spojine: vijolične titanove(III) spojine- titanov(III)lorid TiCI3 so večinoma zelo močna redukcijska sredstva, ki na zraku takoj oksidirajo v večinoma brezharvne titanove(IV) spojine. Titanov(IV) oksid. TiO2 je bel in netopen prah, uporabljajo ga kot dobro prekrivno belo barvilo. imenovna titanovo belilo, ki ga običajno  mešajo s CaSO4 ali BaSO4, uporaba za barvanje ali kot matirno srestvo za poliamidna vlakna BaTiO3 je močno feroelektričen, mešane kristale s SrTiO3; in CaTiO3 uporabljajo za dielektrike, elektroakustične pretvornike za ultrazvok .


Cirkonij

Nahajanje: v mineralu badeleitu ZrO2 in cirkonu ZrSiO3.

Pridobivanje: zelo težavno, najbolj znan postopek je razkroj par cirkonijevega(IV) jodida na volframovi žici pri 1800 0C.

Lastnosti: jekleno svetleća kovina, zelo obstojna na topel zrak, vodo, raztopine  alkalijskih hidroksidov, razredčene kisline, raztaplja se v zlatotopki in fluorovodikovi kislini, dobro zadržuje nevtrone.

Uporaba:za  izgorevalne prostore raket, za kirurške inštrumente, za jedrsko tehniko(srajčke uranovih gorilnih elementov v reaktorjih), zlitine cirkonija z zlatom lahko zamenjajo zlitine platine in iridija .

 

Cirkonijeve spojine: spojine so večinoma brezbarvne, pomembnejši je cirkonijev dioksid, ZrO2, ki ga uporabljajo  kot ognjeodporni material in material za visoke temperature.  


Hafnij

Nahajanje: spremlja  minerale cirkona.

Pridobivanje: z redukcijo hafnijevega tetraklorida.

Lastnosti: je mehka kovina, da se valjati in kovati, po kemijskih lastnostih podoben cirkonu.

Uporaba: nima kakšne večje uporabe, zaradi lahke emisije elektronov bi se lahko uporabljal v elektrotehniki.