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Titanate de calcium

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Titanate de calcium
Image illustrative de l’article Titanate de calcium
__ Ca2+     __ Ti4+     __ O2−
Structure cristalline du titanate de calcium. Les arêtes noires indiquent la maille élémentaire pérovskite orthorhombique conventionnelle.
Identification
Synonymes

Pérovskite

No CAS 12049-50-2
No ECHA 100.031.795
No CE 234-988-1
PubChem 16212381
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule CaO3TiCaTiO3
Masse molaire[1] 135,943 ± 0,006 g/mol
Ca 29,48 %, O 35,31 %, Ti 35,21 %,
Propriétés physiques
fusion 1 975 °C[2]
Masse volumique 4,1 g·cm-3[2] à 20 °C

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le titanate de calcium est un composé chimique de formule CaTiO3. Il s'agit d'une céramique diamagnétique incolore qui existe également à l'état naturel sous forme d'un minéral appelé pérovskite, du nom du minéralogiste russe Lev Alexeïevitch Perovski ; la pérovskite est généralement colorée du fait des impuretés qu'elle contient. Il cristallise dans le système orthorombique, plus précisément dans une structure pérovskite[3]. Dans ce motif, les centres Ti4+ sont octaédriques et les centres Ca2+ occupent une cage de douze centres O2−. De nombreux matériaux usuels adoptent des structures semblables, comme le titanate de baryum BaTiO3, ou apparentées, comme les oxydes YBaCuO YBa2Cu3O7-δ, qui sont supraconducteurs à haute température.

Le titanate de calcium peut être obtenu en faisant réagir de l'oxyde de calcium CaO et du dioxyde de titane TiO2 à 1 350 °C[4] :

CaO + TiO2 ⟶ CaTiO3.

On a recours à des procédés sol-gel pour obtenir des produits plus purs et pour réduire la température nécessaire à la synthèse. Cela permet d'obtenir des matériaux atteignant des masses volumiques d'environ 4,04 g/cm3, plus proches de leur valeur théorique[5].

Notes et références

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  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. a et b « Fiche du composé Calcium titanium oxide, 99+% (metals basis)  », sur Alfa Aesar (consulté le ).
  3. (en) R. H. Buttner et E. N. Maslen, « Electron difference density and structural parameters in CaTiO3 », Acta Crystallographica Section B, vol. 48,‎ , p. 644-649 (DOI 10.1107/S0108768192004592, lire en ligne)
  4. (en) Dale L. Perry, Handbook of Inorganic Compounds, 2e éd., CRC Press, 2011, p. 99. (ISBN 978-1-4398-1462-8)
  5. (en) Bruce Dunn et Jeffrey I. Zink, « Sol–Gel Chemistry and Materials », Accounts of Chemical Research, vol. 40, no 9,‎ , p. 729 (PMID 17874844, DOI 10.1021/ar700178b, lire en ligne)