Dit blijkt echter vrijwel onmogelijk te zijn, omdat TiO2 zeer inert is.
In zure oplossing vormt het in aanwezigheid van H2O2 een geel complex met sterke kleuring, vermoedelijk een peroxide. Er wordt echter maar heel weinig TiO2 opgelost door waterstofperoxide.
Verwarmen tot ca. 70 C in geconcentreerd HCl of koningswater geeft vrijwel geen resultaat: een spateltje TiO2 lost niet op in ca. 60 ml van deze zuren.
Het enige wat tot nu toe een resultaat heeft gegeven is het volgende en hierover heb ik een vraag.
Uitgangspunt is het volgende mengsel:
- ca. 25ml 30% HCl
- ca. 25ml 37% H2O2
- een spatel TiO2
Vervolgens wordt de oplossing verwarmd. Bij ongeveer 45 C begint er enige gasontwikkeling te ontstaan, die ophoudt zodra de warmtebron wordt weggenomen. Als er wordt doorverwarmd tot ongeveer 60 C, dan treedt er een sterke gasontwikkeling op, zo sterk, dat het volume van het schuimende mengsel is verdubbeld t.o.v. het oorspronkelijke volume. De gasontwikkeling stopt kort nadat de warmtebron wordt weggenomen. Het ontstane gasmengsel bevat zuurstof, wat blijkt doordat een brandende lucifer die aan de mond van de buis gehouden wordt een 2 maal zo grote vlam geeft. Verder komt er chloorgas vrij, wat herkenbaar is aan de zwembadgeur.
Als de temperatuur tot boven de 70 C wordt verhoogd, dan wordt de reactie tamelijk heftig. Als de warmtebron wordt weggenomen, dan blijft de reactie doorgaan en de temperatuur neemt verder toe. Na ongeveer een halve minuut moet de inhoud in een ruime kolf (200 ml) gegoten worden om overkoken te voorkomen. De reactie duurt ongeveer 3 minuten en is aflopend. Er ontstaat een sterk gele kleur door het complex van H2O2.
Na afkoelen tot 5 C is er nog steeds wit TiO2-poeder aanwezig. Naar schatting is dit 80% van de oorspronkelijke hoeveelheid. Verder is er het gele peroxide in de oplossging. Daarnaast zijn er naaldvormige transparante kristallen gevormd.
Mijn vraag is: waaruit bestaan deze kristallen?
TiCl4 is vloeibaar tot -23 C, dus dat kan het niet zijn.
TiCl3 is paars, dus dat kan het ook niet zijn.
Chemistry of the rarer elements geeft aan dat er TiCl2 bestaat, en de kleur schijnt afhankelijk te zijn van de methode van bereiden.
Hetzelfde boek noemt ook het bestaan van H2TiCl6, en dit zou worden verkregen door TiCl4 op te lossen in HCl.
Zelf houd ik TiOCl2 nog voor een mogelijkheid, maar ik heb geen referenties voor het bestaan ervan.
.) Bij toevoegen van het TiO2 poeder aan het gesmolten NaOH gaat het onder bruisen in oplossing en geeft het bij afkoelen een witte substantie, die oplosbaar is in (heet) water en HCl. De oplossing in water geeft na langere tijd een neerslag van lage dichtheid; het mengt al zodra je de reageerbuis pakt. Toevoegen van HCl maakt deze oplossing weer helder.