O tetracloreto de titânio é uma substância química importante com uma ampla gama de usos principais.
No campo da metalurgia, o tetracloreto de titânio é uma matéria-prima chave para a preparação do metal titânio. Começando com minerais que contêm titânio, como o rutilo, o tetracloreto de titânio é preparado reagindo com o gás cloro e, em seguida, reduzido por magnésio ou sódio para obter titânio metálico de alta pureza. O metal titânio tem muitas características excelentes, como baixa densidade, alta resistência, boa resistência à corrosão, etc., e é indispensável na indústria aeroespacial, construção naval, equipamentos químicos e outras indústrias. Na indústria aeroespacial, as ligas de titânio são frequentemente usadas para peças de motores de aeronaves, peças estruturais da fuselagem, etc. Nesse processo, o tetracloreto de titânio desempenha um papel importante como material de partida.
Na indústria química, o tetracloreto de titânio também tem muitos usos. Primeiro, pode ser usado como catalisador. Na polimerização de olefinas, o tetracloreto de titânio é combinado com alumínio alquil e outros cocatalisadores, que podem catalisar eficientemente a polimerização de olefinas e preparar materiais poliolefinas com diferentes propriedades, como polietileno, polipropileno, etc. Esses materiais poliolefinas são amplamente utilizados na produção de produtos plásticos e fibras. Em segundo lugar, o tetracloreto de titânio pode ser usado para preparar dióxido de titânio. O dióxido de titânio é um pigmento branco com excelente desempenho. Possui as vantagens de alto poder de cobertura e alta brancura. É amplamente utilizado em revestimentos, plásticos, fabricação de papel e outras indústrias. O tetracloreto de titânio é usado como matéria-prima e o dióxido de titânio de alta qualidade pode ser preparado por oxidação em fase gasosa e outros processos.
Além disso, o tetracloreto de titânio também pode ser usado para preparar outros compostos contendo titânio, que também são importantes nas áreas de eletrônica e cerâmica. No campo da eletrônica, alguns compostos contendo titânio podem ser usados como materiais cerâmicos eletrônicos, usados em capacitores, resistores e outros componentes eletrônicos; no campo da cerâmica, a adição de compostos contendo titânio pode melhorar as propriedades da cerâmica, como melhorar sua resistência, tenacidade e resistência a altas temperaturas. Em suma, o tetracloreto de titânio desempenha um papel fundamental em muitas indústrias e é de grande importância na promoção do desenvolvimento industrial.

O óxido férrico é um importante óxido de ferro e possui propriedades físicas únicas, que vale a pena estudar em detalhes.
Quando se trata de cor e estado, o óxido férrico é preto e sólido, e a textura é bastante sólida. Sua aparência é escura, com um certo brilho metálico, que é fácil de identificar em muitos cenários.
Olhando para sua densidade, o óxido férrico tem uma densidade maior e é mais pesado do que substâncias comuns no mesmo volume. Essa propriedade o torna particularmente valioso em alguns cenários de aplicação onde a relação entre o peso e o volume da substância precisa ser considerada.
Além de seu magnetismo, o óxido férrico é magnético, que é uma de suas características notáveis. Ele pode ser atraído por ímãs e também pode exibir seu próprio magnetismo. Esta propriedade magnética é amplamente utilizada em muitos campos, como a preparação de materiais magnéticos, meios de gravação magnética, etc., e desempenha um papel fundamental.
Quanto ao ponto de fusão, o óxido férrico tem um alto ponto de fusão e requer uma alta temperatura para derretê-lo. Esta característica de alto ponto de fusão permite que o óxido férrico mantenha uma estrutura estável no estado sólido em ambientes de alta temperatura e pode ser usado em materiais refratários e outros campos.
Além disso, o óxido férrico é insolúvel em água e pode permanecer sólido na água e não reage com a água. Esta propriedade determina que ele pode manter sua própria estrutura e propriedades em contato com a água, e não é afetado pela água.
Em resumo, a forma do sólido preto, alta densidade, propriedades magnéticas, alto ponto de fusão e insolubilidade em água do óxido férrico o tornam indispensável em muitos campos e estabelecem as bases para muitas aplicações de produção industrial, pesquisa científica e vida diária.

O tetracloreto de titânio é comumente usado em reações químicas da seguinte forma:
Primeiro, como agente clorante. No campo da metalurgia, por exemplo, no processo de extração de titânio, o rutilo (o componente principal TiO _ 2) é co-aquecido com coque e cloro, e o tetracloreto de titânio é usado como agente clorante para participar da reação. Neste processo, TiO _ 2 + 2C + 2Cl _ 2 $\ stackrel {alta temperatura} {=} $TiCl + 2CO, o tetracloreto de titânio é convertido do titânio pela reação de cloração e, em seguida, reduzido para obter titânio metálico. Na síntese orgânica, como a reação de cloração de cadeias laterais aromáticas, o tetracloreto de titânio pode introduzir átomos de cloro nas cadeias laterais dos aromáticos, alterando assim a estrutura e as propriedades da matéria orgânica.
Segundo, como catalisador. Ele desempenha um papel catalítico chave em muitas reações na síntese orgânica. Por exemplo, a famosa reação de Friedel-Crafts, seja reação de alquilação ou acilação, o tetracloreto de titânio pode interagir com hidrocarbonetos halogenados ou haletos de acila para gerar intermediários ativos como íons carbono positivos, o que reduz muito a energia de ativação da reação, promove a reação suave de aromáticos com hidrocarbonetos halogenados ou haletos de acila, realiza a construção de ligações carbono-carbono e sintetiza uma variedade de compostos orgânicos complexos. Na polimerização de olefinas, o tetracloreto de titânio e o alumínio alquil formam um sistema catalisador Ziegler-Natta, que possui alta atividade catalítica e seletividade para a polimerização de olefinas, e pode preparar materiais poliolefinas com diferentes estruturas e propriedades, como polietileno de alta densidade, polipropileno isotático, etc., o que é de grande importância na síntese de materiais poliméricos.
Terceiro, é chamado de ácido de Lewis. Devido à órbita vazia do átomo central de titânio, ele pode aceitar pares de elétrons e exibir as características do ácido de Lewis. Em algumas reações orgânicas, compostos de coordenação são formados com compostos contendo pares solitários de elétrons, como éteres e aminas, que mudam a distribuição da nuvem de elétrons dos reagentes e afetam a reatividade e seletividade. Por exemplo, em algumas reações de ciclização, o tetracloreto de titânio se coordena com átomos como oxigênio e nitrogênio nas moléculas do reagente para guiar a reação em uma direção específica para gerar compostos cíclicos com estruturas específicas.

O tetracloreto de titânio é uma importante matéria-prima química. Embora o método de preparação não seja detalhado no antigo livro "Tiangong Kaiwu", o método pode ser estudado da seguinte forma:
O primeiro método de cloração do rutilo. Este é o rutilo (contendo principalmente dióxido de titânio) como matéria-prima, que é misturado com coque e colocado em um forno de cloração. O forno é preenchido com gás cloro e, em condições de alta temperatura, ocorre uma reação química. O dióxido de titânio no rutilo interage com o gás cloro e o coque, e a equação da reação é $TiO _ {2} + 2C + 2Cl _ {2}\ stackrel {high temperatura} {=\! =\! =} TiCl _ {4} + 2CO $. Nesta reação, o coque é usado como um agente redutor para reduzir o dióxido de titânio e o cloro é combinado com ele para formar o gás tetracloreto de titânio. O gás tetracloreto de titânio gerado é condensado e coletado, e então destilado e purificado para obter tetracloreto de titânio de alta pureza.
Além disso, pode ser preparado a partir da ilmenita. Primeiro, a ilmenita ($FeTiO _ {3} $) é reagida com ácido sulfúrico para obter solução de oxissulfato de titânio ($TiOSO _ {4} $). A reação é a seguinte: $FeTiO _ {3} + 2H _ {2} SO _ {4} = TiOSO _ {4} + FeSO _ {4} + 2H _ {2} O $. Após a hidrólise, o sulfato de titânio é hidrolisado para formar ácido metatitânico ($H _ {2} TiO _ {3} $) precipitação, $TiOSO _ {4} + 2H _ {2} O = H _ {2} TiO _ {3}\ downarrow + H _ {2} SO _ {4} $. A precipitação é calcinada para obter dióxido de =} {2} + H _ {2} O $TiO _. O dióxido de titânio obtido é então reagido com gás cloro e coque para produzir tetracloreto de titânio pelo método de cloração rutilo.
Ou o rutilo natural e o rutilo artificial são tratados pelo método de cloração. Esses materiais reagem diretamente com o cloro em alta temperatura e sob a ação de um catalisador para formar tetracloreto de titânio. Neste processo, o controle preciso da temperatura da reação, da taxa de fluxo de cloro e de outras condições é crucial, o que está relacionado ao rendimento e pureza do tetracloreto de titânio. Todos os métodos de preparação acima precisam ser estritamente operados e seguir princípios químicos para produzir tetracloreto de titânio de alta qualidade.

O tetracloreto de titânio é um produto químico altamente corrosivo. Ao usá-lo, muitas coisas devem ser observadas.
Primeiro, está relacionado a medidas de proteção. Os usuários devem usar equipamento de proteção completo, como roupas de proteção resistentes a ácidos e álcalis, luvas de proteção, óculos de proteção e máscaras de gás. Devido à sua forte corrosividade e irritação, se tocado acidentalmente, causará queimaduras graves na pele, olhos e outras partes; se inalado, seu aerossol volátil também causará danos ao trato respiratório.
Em segundo lugar, as condições ambientais são extremamente críticas. O local de uso deve ser bem ventilado, e é melhor ter um dispositivo de ventilação forte para dispersar rapidamente o aerossol gerado pela volatilização de tetracloreto de titânio e evitar que se acumule no ar. Ao mesmo tempo, a operação deve ser realizada em uma exaustão específica, o que pode garantir ainda mais a segurança do operador e evitar a propagação de aerossol fora da área de operação.
Terceiro, a operação de acesso deve ser cautelosa. Ao abrir o recipiente contendo tetracloreto de titânio, a ação deve ser suave para evitar que o recipiente seja danificado e faça com que vaze. Durante o processo de acesso, devem ser usados utensílios especiais, como funis resistentes à corrosão, conta-gotas, etc., e o recipiente deve ser selado imediatamente após o acesso para evitar o contato de longo prazo com o ar e a reação.
Quarto, os requisitos de armazenamento não devem ser ignorados. O tetracloreto de titânio deve ser armazenado em local seco, fresco e ventilado, longe de fontes de fogo e calor, e deve ser armazenado separadamente de álcalis, álcoois e outras substâncias, e não deve ser misturado. Por reagir violentamente em contato com a água e produzir gás cloreto de hidrogênio, a secagem do ambiente de armazenamento é crucial.
Quinto, a resposta de emergência deve ter um plano. No caso de um vazamento, o pessoal da área contaminada deve ser evacuado rapidamente para uma área segura, em quarentena e com acesso estritamente restrito. O pessoal de emergência deve usar equipamentos de proteção e respiradores e não permitir que o vazamento entre em contato com substâncias combustíveis. No caso de um pequeno vazamento, pode ser misturado com areia, cal seca ou carbonato de sódio; no caso de um grande vazamento, um dique deve ser construído ou um poço deve ser cavado para contenção, e os departamentos relevantes devem ser informados em tempo hábil e tratados por profissionais.