Die Reaktion des metallischen Titans, Zirkons, Hafniums und Thoriums mit Säuren, insbesondere mit Fluorwasserstoffsäure

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Abstract
Von den vier Metallen Ti, Zr, Hf und Th ist Th das widerstandsfähigste gegen die Einwirkung von Säuren. Th löst sich nur sehr langsam, wahrscheinlich unter Bildung vierwertiger Ionen in HF, HCl und H2SO4 auf, Königswasser wirkt dagegen schneller. Andere Säuren sind fast oder gänzlich unwirksam.Das Verhalten der drei ersteren Metalle verschiedenen Säuren gegenüber ist sehr ähnlich: sie lösen sich schnell in HF, auch in der verdünnten Säure, unter Wasserstoffentwicklung. Ti geht dabei als Ti3+ in Lösung, während die zwei weiteren Metalle Zr4+ und Hf4+‐Ionen bilden. Ferner lösen sich die 3 erwähnten Metalle in Königswasser, wobei das Ti am langsamsten mit der Säure reagiert; mit HCl und H2SO4 ist die Reaktionsgeschwindigkeit viel geringer. Alle anderen Säuren sind fast oder gänzlich unwirksam.Die Passivität der drei Metalle wird jedoch aufgehoben, wenn in der sauren Lösung in Wasser lösliche Fluoride vorhanden sind. Die Metalle lösen sich dann sogar stürmisch in sehr vielen Säuren, starken (HNO3), mittleren (H3PO4) und sogar in schwachen (CH3COOH). Nur die Jodsäure (HJO3) erwies sich im Falle des Hafniums als unwirksam. Durch oxydierende Säuren wird auch Ti in den vierwertigen Zustand überführt.Die Passivität dieser Metalle läßt sich durch das Vorhandensein einer Schutzschicht auf deren Oberfläche erklären. Diese Schutzschicht löst sich leicht in HF, und die Säure greift dann die Metalle schnell an.

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