في الكيمياء إن مركب هيدرات أكسيد التيتانيوم عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي، وهيدرات أكسيد التيتانيوم هي فئة من المواد التي جذبت اهتمامًا علميًا قويًا في النصف الأول من القرن التاسع عشر، ولكنها في الوقت الحاضر تجد استخدامها عمليًا فقط كسلائف من أجل تحضير مركب ثاني أكسيد التيتانيوم البلوري (TiO2).
هيدرات أكسيد التيتانيوم
- إن هيدرات أكسيد التيتانيوم هي فئة من المواد التي جذبت اهتمامًا علميًا قويًا في النصف الأول من القرن التاسع عشر، ولكنها في الوقت الحاضر تجد استخدامها عمليًا فقط كسلائف من أجل تحضير أكسيد التيتانيوم البلوري (TiO2)، يتم تحضير هيدرات أكسيد التيتانيوم من خلال التحلل المائي بدرجة حرارة منخفضة لرابع كلوريد التيتانيوم (TiCl4) أو رباعي أيزوبروبوكسيد التيتانيوم (TTIP).
- تم الإثبات ىأن تشتت هيدرات أكسيد التيتانيوم يظهر صبغة ضوئية واضحة عند التشعيع بضوء الأشعة فوق البنفسجية، خاصةً عند وجود الجلسرين، إذ كشف التحليل الطيفي للرنين الإلكتروني المغزلي أن اللون الضوئي ينشأ في تكوين أنواع (Ti +3)، ويعمل الجلسرين على استقرار التشتت بشكل كبير، مما يمنع تراكم هيدرات أكسيد التيتانيوم.
- وبالتالي، يسمح بإعداد أنظمة شفافة ذات محتوى عالٍ من هذه البوليمرات غير العضوية، عند تحويل أنواع التيتانيوم (Ti) بالكامل إلى (TiO2) المتبلور، تقل الاستجابة الفوتوكرومية بشكل كبير، حيث إن لم تكن مفقودة تمامًا، مما يشير إلى أن هيدرات أكسيد التيتانيوم كانت الأصل الحقيقي للضوئية التي تم الإبلاغ عنها في الماضي لـ “TiO2 البلوري”.
- من الواضح أنه من الممكن الاستفادة من الاستجابة الفوتوكرومية القوية، على سبيل المثال، من أجل الكشف عن الكسور غير المتبلورة في أكسيد التيتانيوم البلوري أو من أجل تصنيع أجهزة الكشف عن الضوء فوق البنفسجي، ويتضح أن غالبية الطرق الاصطناعية المستخدمة من أجل إنتاج أكسيد التيتانيوم تعتمد على التحلل المائي للسلائف المناسبة.
- نتيجة لذلك، يكون المنتج الأول في أغلب الأحيان مادة غير متبلورة تسمى بشكل عام “تيتانيا غير متبلورة” أو “تيتانيا مائية”، من المعروف أن هذا المركب غير المنظم يتكون من هيدرات أكسيد التيتانيوم، وكما قلنا سابقا فهي فئة مثيرة للاهتمام من الهيدرات التي تم فحصها بشكل خاص خلال فترة استمرت أكثر من 100 عام وانتهت منذ حوالي 60 عامًا.
- هيدرات أكسيد التيتانيوم رسميًا هو من تركيبة (TixOy (H2O)z)، يشار إلى هيدرات أكسيد التيتانيوم عمومًا على أنها فئة من مركبات التيتانيوم التي تحتوي على جزء من مجموعات (Ti-OH)، وبالتالي يتم تحويلها إلى ثاني أكسيد التيتانيوم عن طريق التقادم تحت إطلاق الماء، ممثلة بالصيغة العامة الأكثر تفصيلاً (TixOy (OH) z (H2O) v (H3O) w)، تم اقتراح أن أيونات الهيدرونيوم أيضًا يمكن أن تكون جزءًا من هيدرات أكسيد التيتانيوم.
- عن طريق إضافة محلول مائي من هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول كبريتي من التيتانيوم (IV)، تم الحصول على المركب (TiO2 · nH2O)، وقيمة (n) تقارب 1، كان الترسيب مصحوبًا بتفاعل طارد للحرارة يشير إلى أن الراسب يتكون دائمًا عند درجات حرارة = 90 درجة مئوية.
