二氧化钛 Titanium(IV) oxide

编号系统

CAS号：13463-67-7

MDL号：MFCD00011269

EINECS号：236-675-5

RTECS号：XR2275000

BRN号：暂无

PubChem号：24878041

物性数据

一、物性数据

1.             性状：白色无定形粉末(高温下变成棕色），无臭无味。

2.             密度（g/mL,25/4℃）：3.84

3.             相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：4.26

4.             熔点（ºC）：1857

5.             沸点（ºC,0.67kpa或5 mmHg）：2900

6.             折射率：2.52

7.             闪点（ºC）：不确定

8.             比旋光度（ºC）：不确定

9.             自燃点或引燃温度（ºC）不确定

10.          蒸气压（kPa,25ºC）：不确定

11.          饱和蒸气压（kPa,60ºC）：不确定

12.          燃烧热（KJ/mol）：不确定

13.          临界温度（ºC）：不确定

14.          临界压力（KPa）：不确定

15.          油水（辛醇/水）分配系数的对数值：不确定

16.          爆炸上限（%,V/V）：不确定

17.          爆炸下限（%,V/V）：不确定

18.          溶解性：缓慢溶于氢氟酸和浓硫酸，不溶于水、盐酸、稀硫酸和乙醇等有机溶剂。

19.          相对密度（20ºC/4 ºC）：4.26（R型）

20.           熔点（ºC）：1830-1850（R型）

21.          折射率：2.72（R型）

毒理学数据

主要的刺激性影响：在皮肤上面：可能引起发炎；在眼睛上面：刺激的影响；没有已知的敏化影响。

急性毒性：LC50：>12000mg/Kg（小白鼠经口）；ADI：不限（FAO/WHO-1994）。

生态学数据

通常对水体是稍微有害的，不要将未稀释或大量产品接触地下水，水道或污水系统，未经政府许可勿将材料排入周围环境。

分子结构数据

1、摩尔折射率：无可用的

2、摩尔体积（cm³/mol）：无可用的

3、等张比容（90.2K）：无可用的

4、表面张力（dyne/cm）：无可用的

5、介电常数：无可用的

6、极化率（10^-24cm³）：无可用的

7、单一同位素质量：79.937776 Da

8、标称质量：80 Da

9、平均质量：79.8658 Da

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:2

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积34.1

7.重原子数量:3

8.表面电荷:0

9.复杂度:18.3

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

性质与稳定性

1.长时间煮沸才能溶于浓硫酸和氢氟酸。与熔融的氢氧化钠作用生成钛酸盐。在高温下，可被氢、碳、金属钠等还原为低价钛化物，与二硫化碳作用生成二硫化钛。二氧化钛的折射率，在白色颜料中最大,金红石型为870，锐钛型为255。由于锐钛型和板钛型二氧化钛在高温下都会转变成金红石型，因此板钛型和锐钛型二氧化钛的熔点和沸点实际上是不存在的。只有金红石型二氧化钛有熔点和沸点，金红石型二氧化钛的熔点为1850℃、空气中的熔点(1830±15)℃、富氧中的熔点1879℃，熔点与二氧化钛的纯度有关。金红石型二氧化钛的沸点为(3200±300)K，在此高温下二氧化钛稍有挥发性。

 

贮存方法

贮存于阴凉、通风仓库内。包装密封。不可与酸类物品共贮混运。

 

合成方法

 1. 硫酸法
    钛铁矿粉经硫酸分解、酸水浸取得到偏钛酸，后者经焙烧成为二氧化钛。高品位的钛铁矿石用雷蒙磨粉碎至0.043mm，在酸解槽内用88%～90%的硫酸分解，在90℃开始酸解，自热升温至180~200℃生成多孔性酸解产物。矿酸质量比为1：(1.5～1.7)(硫酸以i00%计)。反应方程式如下：

    酸解产物在55~65℃下用酸性水浸取，在浸取液中加入铁屑使三价铁还原，再冷冻至3~5℃，析出硫酸亚铁结晶。纯净的钛液经真空浓缩至190～210g/L，再经常压或加压水解得水合二氧化钛即偏钛酸。反应方程式如下：

    偏钛酸经叶滤机反复水洗除去可溶性铁盐，再在800～850℃下于回转窑中煅烧成二氧化钛。反应方程式如下：

        2. 氯化法
    将粉碎至一定粒度、干燥的金红石(含二氧化钛90%～95%，或高钛渣)与粉碎干燥的石油焦连续进入流化床氯化炉，在900～1000℃下通氯气进行氯化反应生成四氯化钛。反应方程式如下：

    氯化产物经冷却、净化后送入氧化炉，并在1300~1500℃下通氧气氧化成二氧化钛。反应方程式如下：

纳米二氧化钛制法：以硫酸氧钛溶液为原料，加入碳酸钠水溶液，反应生成氢氧化钛沉淀，再加入盐酸，生成带正电荷的水合二氧化钛水溶胶，加入阳离子表面活性剂，使之成为凝胶，再利用有机溶剂进行挤水处理，得到的有机溶胶除去有机溶剂后，再在低于所用阳离子型表面活性剂的分解温度下进行热处理，即可得到超微细二氧化钛产品。
3.硫酸法　将钛铁矿粉碎成一定细度的矿粉，再与浓硫酸进行酸解应。生成块固相物，用水浸取后，得到钛液（含硫酸氧钛、硫酸亚铁及大量杂质）。通过沉降除去杂质。经冷冻分离除去硫酸亚铁。添加晶种使硫酸氧钛水解生成偏钛酸（水合二氧化钛），经漂洗、在800～1000℃下煅烧，得到二氧化钛，经粉碎直接作为产品，亦可再继续进行后处理。其反应式如下。

4.氯化法　将金红石型或高钛渣原料粉碎成一定粒度与焦炭混合，于900℃在流化床中进行氯化，生成四氯化钛，经净化，加入晶型转化剂，在1300℃左右进行氧化反应，生成二氧化钛，再继续进行后处理，经过滤、水洗、干燥、粉碎，得到成品二氧化钛。其反应式如下。

 5.锐钛矿型钛白粉　可由钛铁矿用浓硫酸分解和除铁后经水解、过滤、焙烧、粉碎而制得。

6.金红石型钛白粉　氯、焦炭加热至900～1100℃，制得粗制四氯化钛，然后经氧化生成二氧化钛，再经过滤、干燥、粉碎，制得成品二氧化碳。

7.将经精馏提纯的四氯化钛缓慢加到10倍量的蒸馏水中，再加入精制的氨水至pH＝７：

待沉淀产生完全，静置，澄清后，分去滤液，结晶用热水洗涤数次至合格，离心脱水后，于100℃烘箱内干燥，并于900℃下灼烧：冷却后即成成品。

 

 

用途

1.作食品着色剂，我国规定可用于凉果中，最大使用量为：10g/kg；在糖果包衣中，最大使用量为2.0g/kg。

2.白色无机颜料。是白色颜料中着色力最强的一种，具有优良的遮盖力和着色牢度，适用于不透明的白色制品。金红石型特别适用于室外使用的塑料制品，可赋予制品良好的光稳定性。锐钛型主要用于室内使用制品，但略带蓝光，白度高、遮盖力大、着色力强且分散性较好。钛白粉广泛用作油漆、纸张、橡胶、塑料、搪瓷、玻璃、化妆品、油墨、水彩和油彩的颜料，还可用于冶金、无线电、陶瓷、电焊条的制造。近年来发现纳米级二氧化钛具有某些特殊用途，如可用于防晒化妆品、木器保护、食品包装材料、农用塑料薄膜、天然纤维和人造纤维、透明外用耐久型面漆及效应颜料，也可用作高效光催化剂、吸附剂、固体润滑剂的添加剂等。

3.药用辅料，赋形剂。皮肤病用药，可防治光敏性皮炎。 

4.超细二氧化钛具有优异紫外光屏蔽性和透明性。被广泛用在化妆品、木器保护、食品包装塑料、耐久性家用薄膜、人造纤维和天然纤维、透明涂料中。在金属闪光涂料中的特殊光学效应，使之在高级轿车漆中得到重视和应用。

5.用作分析试剂。制备一定浓度的钛化合物标准，用于颜料、陶瓷工业、制药工业、电容介质、耐高温合金、聚乙烯着色剂等。

 5.二氧化钛具有物理、化学、光学和颜料的优良性能，是现今最好的白色颜料。用于颜料（白漆的生产）、造纸（字典纸、画报及高级纸张的填料）、塑料（不透明或白色、浅色塑料的着色填充剂）、橡胶（白色和浅色橡胶制品的填充剂）、化学纤维（化学消光剂）、搪瓷（瓷釉中的乳浊剂）。它的高纯度、高折射率，是生产玻璃珠子的组分，也可用于制造光学玻璃。

6. 广泛地使用在造漆、化纤、造纸、橡胶、日用化学品等工业中,在油墨工业中,是主要的白色原料,其 A型用于胶、铅印等油墨中,而 R型则使用于溶 剂 型 油 墨 中,化 妆品业和肥皂中用作着色剂、填充剂,用量0.025%~0.2%。

安全信息

危险运输编码：UN 1307 3/PG 3

危险品标志：有害

安全标识：S2 S25 S26 S36 S36/S37

危险标识：R10 R20 R22 R38 R20/21 R20/21/22 R36/37/38 R36/38

文献

暂无

备注

暂无

表征图谱