Titanate
Ne doit pas être confondu avec Titanite.
Les titanates sont des composés inorganiques dont la composition combine un oxyde de titane à un autre oxyde. Le terme est parfois utilisé plus généralement pour tout composé comportant un anion du titane, par exemple [TiCl6]2− et [Ti(CO)7]2−.
On connaît un grand nombre de titanates, dont plusieurs ont une importance économique. Ce sont typiquement des matériaux blancs, diamagnétiques, à haut point de fusion et insolubles dans l'eau, que l'on prépare généralement à haute température (par exemple en utilisant un four tubulaire (en)) à partir de dioxyde de titane[1].
Plusieurs titanates sont connus à l'état naturel, c'est-à-dire sous la forme de minéraux, dont les principaux sont l'ilménite FeTiO3 et la pérovskite CaTiO3.
Dans la quasi-totalité des cas, le titane a dans les titanates une coordination octaédrique (coordinence 6). Dans les cristaux de titanates il n'y a pas toujours un oxoanion du titane bien identifié (comme [TiO3]2− ou [TiO4]4−) mais souvent un cation Ti4 ou des situations intermédiaires.
Orthotitanates
[modifier | modifier le code]Les orthotitanates ont pour formule M2TiO4, où M représente un métal divalent. Un exemple d'un tel matériau est le titanate de magnésium Mg2TiO4, qui adopte la structure spinelle. En fait les orthotitanates ne comportent presque jamais des groupes [TiO4]4− bien identifiés, à l'exception de Ba2TiO4[2].
Acide titanique et esters
[modifier | modifier le code]L'acide orthotitanique (ou acide titanique, ou hydroxyde de titane) est le composé H4TiO4 (numéro CAS ). Ce matériau, assez mal défini, est obtenu par hydrolyse de TiCl4[3]. C'est un solide instable qui se décompose en dioxyde de titane et eau.
On connaît divers esters de l'acide orthotitanique, par exemple l'isopropoxyde de titane Ti[OCH(CH3)2]4. Les esters dérivés d'alcools plus petits adoptent des structures plus complexes dans lesquelles le titane est en coordination octaédrique.
Métatitanates
[modifier | modifier le code]Les métatitanates ont pour formule MTiO3, où M est un cation métallique divalent. Ils ne présentent pas d'anions TiO32− bien identifiés[1].
- Certains cristallisent en un empilement hexagonal compact analogue à celui du corindon. C'est notamment le cas de l'ilménite FeTiO3, un minéral important économiquement.
- D'autres cristallisent dans la structure pérovskite, dont notamment la pérovskite elle-même, minéral de composition CaTiO3 ( titanate de calcium).
- Le (méta)titanate de baryum BaTiO3 est une pérovskite ferroélectrique.
- Le titanate de lithium Li2TiO3 cristallise dans le système monoclinique (il en existe aussi un polymorphe cubique de haute température).
Titanates complexes
[modifier | modifier le code]On connaît des titanates plus complexes que les orthotitanates et les métatitanates, comme le titanate de vanadium VIII2Ti3O9 et le titanate de bismuth Bi4Ti3O12[4].
Minéraux
[modifier | modifier le code]Les minéraux ci-dessous ont une composition de titanate :
- l'armalcolite (Mg,Fe)Ti2O5 ;
- la bariopérovskite BaTiO3 ;
- l'ilménite FeTiO3 ;
- la kyzylkumite VIII2Ti3O9 ;
- la loparite-(Ce) (Ce,Na,Ca)(Ti,Nb)O3 ;
- la macédonite PbTiO3 ;
- l'olkhonskite (Cr,V)2Ti3O9 ;
- la pérovskite CaTiO3 ;
- la pseudobrookite (FeIII,FeII)2(Ti,FeII)O5 ;
- la pyrophanite MnTiO3 ;
- la schreyerite VIII2Ti3O9 ;
- la tausonite SrTiO3.
Notes et références
[modifier | modifier le code]- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Titanate » (voir la liste des auteurs).
- (en) Norman N. Greenwood et Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, Oxford, Pergamon Press, (ISBN 0-08-022057-6), p. 1121-1123.
- (en) Kang Kun Wu et I. D. Brown, « The Crystal Structure of β-Barium Orthotitanate, β-Ba2TiO4, and the Bond Strength-Bond Length Curve of Ti-O », Acta Crystallographica, vol. B29, , p. 2009-2012 (DOI 10.1107/S0567740873005959).
- (en) G. Brauer, Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, vol. 1, New York, Academic Press, , 2e éd., p. 421.
- (en) F. S. Galasso et M. Kestigan, « Bismuth Titanate, Bi4Ti3O12 », Inorganic Synthesis, vol. 30, , p. 121 (DOI 10.1002/9780470132616.ch24).
