二氧化鈦 Titanium(IV) oxide

編號(hào)系統(tǒng)

CAS號(hào)：13463-67-7

MDL號(hào)：MFCD00011269

EINECS號(hào)：236-675-5

RTECS號(hào)：XR2275000

BRN號(hào)：暫無(wú)

PubChem號(hào)：24878041

物性數(shù)據(jù)

一、物性數(shù)據(jù)

1.             性狀：白色無(wú)定形粉末(高溫下變成棕色），無(wú)臭無(wú)味。

2.             密度（g/mL,25/4℃）：3.84

3.             相對(duì)蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：4.26

4.             熔點(diǎn)（oC）：1857

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

6.             折射率：2.52

7.             閃點(diǎn)（oC）：不確定

8.             比旋光度（oC）：不確定

9.             自燃點(diǎn)或引燃溫度（oC）不確定

10.          蒸氣壓（kPa,25oC）：不確定

11.          飽和蒸氣壓（kPa,60oC）：不確定

12.          燃燒熱（KJ/mol）：不確定

13.          臨界溫度（oC）：不確定

14.          臨界壓力（KPa）：不確定

15.          油水（辛醇/水）分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值：不確定

16.          爆炸上限（%,V/V）：不確定

17.          爆炸下限（%,V/V）：不確定

18.          溶解性：緩慢溶于氫氟酸和濃硫酸，不溶于水、鹽酸、稀硫酸和乙醇等有機(jī)溶劑。

19.          相對(duì)密度（20oC/4 oC）：4.26（R型）

20.           熔點(diǎn)（oC）：1830-1850（R型）

21.          折射率：2.72（R型）

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

主要的刺激性影響：在皮膚上面：可能引起發(fā)炎；在眼睛上面：刺激的影響；沒有已知的敏化影響。

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

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

通常對(duì)水體是稍微有害的，不要將未稀釋或大量產(chǎn)品接觸地下水，水道或污水系統(tǒng)，未經(jīng)政府許可勿將材料排入周圍環(huán)境。

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1、摩爾折射率：無(wú)可用的

2、摩爾體積（cm³/mol）：無(wú)可用的

3、等張比容（90.2K）：無(wú)可用的

4、表面張力（dyne/cm）：無(wú)可用的

5、介電常數(shù)：無(wú)可用的

6、極化率（10^-24cm³）：無(wú)可用的

7、單一同位素質(zhì)量：79.937776 Da

8、標(biāo)稱質(zhì)量：80 Da

9、平均質(zhì)量：79.8658 Da

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

1.疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）:無(wú)

2.氫鍵供體數(shù)量:0

3.氫鍵受體數(shù)量:2

4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0

5.互變異構(gòu)體數(shù)量:無(wú)

6.拓?fù)浞肿訕O性表面積34.1

7.重原子數(shù)量:3

8.表面電荷:0

9.復(fù)雜度:18.3

10.同位素原子數(shù)量:0

11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

15.共價(jià)鍵單元數(shù)量:1

性質(zhì)與穩(wěn)定性

1.長(zhǎng)時(shí)間煮沸才能溶于濃硫酸和氫氟酸。與熔融的氫氧化鈉作用生成鈦酸鹽。在高溫下，可被氫、碳、金屬鈉等還原為低價(jià)鈦化物，與二硫化碳作用生成二硫化鈦。二氧化鈦的折射率，在白色顏料中最大,金紅石型為870，銳鈦型為255。由于銳鈦型和板鈦型二氧化鈦在高溫下都會(huì)轉(zhuǎn)變成金紅石型，因此板鈦型和銳鈦型二氧化鈦的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)實(shí)際上是不存在的。只有金紅石型二氧化鈦有熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，金紅石型二氧化鈦的熔點(diǎn)為1850℃、空氣中的熔點(diǎn)(1830±15)℃、富氧中的熔點(diǎn)1879℃，熔點(diǎn)與二氧化鈦的純度有關(guān)。金紅石型二氧化鈦的沸點(diǎn)為(3200±300)K，在此高溫下二氧化鈦稍有揮發(fā)性。

 

貯存方法

貯存于陰涼、通風(fēng)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)。包裝密封。不可與酸類物品共貯混運(yùn)。

 

合成方法

 1. 硫酸法
    鈦鐵礦粉經(jīng)硫酸分解、酸水浸取得到偏鈦酸，后者經(jīng)焙燒成為二氧化鈦。高品位的鈦鐵礦石用雷蒙磨粉碎至0.043mm，在酸解槽內(nèi)用88%～90%的硫酸分解，在90℃開始酸解，自熱升溫至180~200℃生成多孔性酸解產(chǎn)物。礦酸質(zhì)量比為1：(1.5～1.7)(硫酸以i00%計(jì))。反應(yīng)方程式如下：

    酸解產(chǎn)物在55~65℃下用酸性水浸取，在浸取液中加入鐵屑使三價(jià)鐵還原，再冷凍至3~5℃，析出硫酸亞鐵結(jié)晶。純凈的鈦液經(jīng)真空濃縮至190～210g/L，再經(jīng)常壓或加壓水解得水合二氧化鈦即偏鈦酸。反應(yīng)方程式如下：

    偏鈦酸經(jīng)葉濾機(jī)反復(fù)水洗除去可溶性鐵鹽，再在800～850℃下于回轉(zhuǎn)窯中煅燒成二氧化鈦。反應(yīng)方程式如下：

        2. 氯化法
    將粉碎至一定粒度、干燥的金紅石(含二氧化鈦90%～95%，或高鈦渣)與粉碎干燥的石油焦連續(xù)進(jìn)入流化床氯化爐，在900～1000℃下通氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)生成四氯化鈦。反應(yīng)方程式如下：

    氯化產(chǎn)物經(jīng)冷卻、凈化后送入氧化爐，并在1300~1500℃下通氧氣氧化成二氧化鈦。反應(yīng)方程式如下：

納米二氧化鈦制法：以硫酸氧鈦溶液為原料，加入碳酸鈉水溶液，反應(yīng)生成氫氧化鈦沉淀，再加入鹽酸，生成帶正電荷的水合二氧化鈦水溶膠，加入陽(yáng)離子表面活性劑，使之成為凝膠，再利用有機(jī)溶劑進(jìn)行擠水處理，得到的有機(jī)溶膠除去有機(jī)溶劑后，再在低于所用陽(yáng)離子型表面活性劑的分解溫度下進(jìn)行熱處理，即可得到超微細(xì)二氧化鈦產(chǎn)品。
3.硫酸法　將鈦鐵礦粉碎成一定細(xì)度的礦粉，再與濃硫酸進(jìn)行酸解應(yīng)。生成塊固相物，用水浸取后，得到鈦液（含硫酸氧鈦、硫酸亞鐵及大量雜質(zhì)）。通過(guò)沉降除去雜質(zhì)。經(jīng)冷凍分離除去硫酸亞鐵。添加晶種使硫酸氧鈦水解生成偏鈦酸（水合二氧化鈦），經(jīng)漂洗、在800～1000℃下煅燒，得到二氧化鈦，經(jīng)粉碎直接作為產(chǎn)品，亦可再繼續(xù)進(jìn)行后處理。其反應(yīng)式如下。

4.氯化法　將金紅石型或高鈦渣原料粉碎成一定粒度與焦炭混合，于900℃在流化床中進(jìn)行氯化，生成四氯化鈦，經(jīng)凈化，加入晶型轉(zhuǎn)化劑，在1300℃左右進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成二氧化鈦，再繼續(xù)進(jìn)行后處理，經(jīng)過(guò)濾、水洗、干燥、粉碎，得到成品二氧化鈦。其反應(yīng)式如下。

 5.銳鈦礦型鈦白粉　可由鈦鐵礦用濃硫酸分解和除鐵后經(jīng)水解、過(guò)濾、焙燒、粉碎而制得。

6.金紅石型鈦白粉　氯、焦炭加熱至900～1100℃，制得粗制四氯化鈦，然后經(jīng)氧化生成二氧化鈦，再經(jīng)過(guò)濾、干燥、粉碎，制得成品二氧化碳。

7.將經(jīng)精餾提純的四氯化鈦緩慢加到10倍量的蒸餾水中，再加入精制的氨水至pH＝７：

待沉淀產(chǎn)生完全，靜置，澄清后，分去濾液，結(jié)晶用熱水洗滌數(shù)次至合格，離心脫水后，于100℃烘箱內(nèi)干燥，并于900℃下灼燒：冷卻后即成成品。

 

 

用途

1.作食品著色劑，我國(guó)規(guī)定可用于涼果中，最大使用量為：10g/kg；在糖果包衣中，最大使用量為2.0g/kg。

2.白色無(wú)機(jī)顏料。是白色顏料中著色力最強(qiáng)的一種，具有優(yōu)良的遮蓋力和著色牢度，適用于不透明的白色制品。金紅石型特別適用于室外使用的塑料制品，可賦予制品良好的光穩(wěn)定性。銳鈦型主要用于室內(nèi)使用制品，但略帶藍(lán)光，白度高、遮蓋力大、著色力強(qiáng)且分散性較好。鈦白粉廣泛用作油漆、紙張、橡膠、塑料、搪瓷、玻璃、化妝品、油墨、水彩和油彩的顏料，還可用于冶金、無(wú)線電、陶瓷、電焊條的制造。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)納米級(jí)二氧化鈦具有某些特殊用途，如可用于防曬化妝品、木器保護(hù)、食品包裝材料、農(nóng)用塑料薄膜、天然纖維和人造纖維、透明外用耐久型面漆及效應(yīng)顏料，也可用作高效光催化劑、吸附劑、固體潤(rùn)滑劑的添加劑等。

3.藥用輔料，賦形劑。皮膚病用藥，可防治光敏性皮炎。 

4.超細(xì)二氧化鈦具有優(yōu)異紫外光屏蔽性和透明性。被廣泛用在化妝品、木器保護(hù)、食品包裝塑料、耐久性家用薄膜、人造纖維和天然纖維、透明涂料中。在金屬閃光涂料中的特殊光學(xué)效應(yīng)，使之在高級(jí)轎車漆中得到重視和應(yīng)用。

5.用作分析試劑。制備一定濃度的鈦化合物標(biāo)準(zhǔn)，用于顏料、陶瓷工業(yè)、制藥工業(yè)、電容介質(zhì)、耐高溫合金、聚乙烯著色劑等。

 5.二氧化鈦具有物理、化學(xué)、光學(xué)和顏料的優(yōu)良性能，是現(xiàn)今最好的白色顏料。用于顏料（白漆的生產(chǎn)）、造紙（字典紙、畫報(bào)及高級(jí)紙張的填料）、塑料（不透明或白色、淺色塑料的著色填充劑）、橡膠（白色和淺色橡膠制品的填充劑）、化學(xué)纖維（化學(xué)消光劑）、搪瓷（瓷釉中的乳濁劑）。它的高純度、高折射率，是生產(chǎn)玻璃珠子的組分，也可用于制造光學(xué)玻璃。

6. 廣泛地使用在造漆、化纖、造紙、橡膠、日用化學(xué)品等工業(yè)中,在油墨工業(yè)中,是主要的白色原料,其 A型用于膠、鉛印等油墨中,而 R型則使用于溶 劑 型 油 墨 中,化 妝品業(yè)和肥皂中用作著色劑、填充劑,用量0.025%~0.2%。

安全信息

危險(xiǎn)運(yùn)輸編碼：UN 1307 3/PG 3

危險(xiǎn)品標(biāo)志：有害

安全標(biāo)識(shí)：S2 S25 S26 S36 S36/S37

危險(xiǎn)標(biāo)識(shí)：R10 R20 R22 R38 R20/21 R20/21/22 R36/37/38 R36/38

文獻(xiàn)

暫無(wú)

備注

暫無(wú)

表征圖譜