二氧化鈦 Titanium(IV) oxide

編號系統

CAS號：13463-67-7

MDL號：MFCD00011269

EINECS號：236-675-5

RTECS號：XR2275000

BRN號：暫無

PubChem號：24878041

物性數據

一、物性數據

1.             性狀：白色無定形粉末(高溫下變成棕色），無臭無味。

2.             密度（g/mL,25/4℃）：3.84

3.             相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：4.26

4.             熔點（oC）：1857

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

6.             折射率：2.52

7.             閃點（oC）：不確定

8.             比旋光度（oC）：不確定

9.             自燃點或引燃溫度（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）分配系數的對數值：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溶劑。

19.          相對密度（20oC/4 oC）：4.26（R型）

20.           熔點（oC）：1830-1850（R型）

21.          折射率：2.72（R型）

毒理學數據

主要的刺激性影響：在皮膚上面：可能引起發炎；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（小白鼠經口）；ADI：不限（FAO/WHO-1994）。

生態學數據

通常對水體是稍微有害的，不要將未稀釋或大量產品接觸地下水，水道或污水系統，未經政府許可勿將材料排入周圍環境。

分子結構數據

1、摩爾折射率：無可用的

2、摩爾體積（cm³/mol）：無可用的

3、等張比容（90.2K）：無可用的

4、表面張力（dyne/cm）：無可用的

5、介電常數：無可用的

6、極化率（10^-24cm³）：無可用的

7、單一同位素質量：79.937776 Da

8、標稱質量：80 Da

9、平均質量：79.8658 Da

計算化學數據

1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無

2.氫鍵供體數量:0

3.氫鍵受體數量:2

4.可旋轉化學鍵數量:0

5.互變異構體數量:無

6.拓撲分子極性表面積34.1

7.重原子數量:3

8.表面電荷:0

9.復雜度:18.3

10.同位素原子數量:0

11.確定原子立構中心數量:0

12.不確定原子立構中心數量:0

13.確定化學鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性

1.長時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轉變成金紅石型，因此板鈦型和銳鈦型二氧化鈦的熔點和沸點實際上是不存在的。只有金紅石型二氧化鈦有熔點和沸點，金紅石型二氧化鈦的熔點為1850℃、空氣中的熔點(1830±15)℃、富氧中的熔點1879℃，熔點與二氧化鈦的純度有關。金紅石型二氧化鈦的沸點為(3200±300)K，在此高溫下二氧化鈦稍有揮發性。

 

貯存方法

貯存于陰涼、通風倉庫內。包裝密封。不可與酸類物品共貯混運。

 

合成方法

 1. 硫酸法
    鈦鐵礦粉經硫酸分解、酸水浸取得到偏鈦酸，后者經焙燒成為二氧化鈦。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℃生成多孔性酸解產物。礦酸質量比為1：(1.5～1.7)(硫酸以i00%計)。反應方程式如下：

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

    偏鈦酸經葉濾機反復水洗除去可溶性鐵鹽，再在800～850℃下于回轉窯中煅燒成二氧化鈦。反應方程式如下：

        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進入流化床氯化爐，在900～1000℃下通氯氣進行氯化反應生成四氯化鈦。反應方程式如下：

    氯化產物經冷卻、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，加入陽離子表面活性劑，使之成為凝膠，再利用有機溶劑進行擠水處理，得到的有機溶膠除去有機溶劑后，再在低于所用陽離子型表面活性劑的分解溫度下進行熱處理，即可得到超微細二氧化鈦產品。
3.硫酸法　將鈦鐵礦粉碎成一定細度的礦粉，再與濃硫酸進行酸解應。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）。通過沉降除去雜質。經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），經漂洗、在800～1000℃下煅燒，得到二氧化鈦，經粉碎直接作為產品，亦可再繼續進行后處理。其反應式如下。

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℃在流化床中進行氯化，生成四氯化鈦，經凈化，加入晶型轉化劑，在1300℃左右進行氧化反應，生成二氧化鈦，再繼續進行后處理，經過濾、水洗、干燥、粉碎，得到成品二氧化鈦。其反應式如下。

 5.銳鈦礦型鈦白粉　可由鈦鐵礦用濃硫酸分解和除鐵后經水解、過濾、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，然后經氧化生成二氧化鈦，再經過濾、干燥、粉碎，制得成品二氧化碳。

7.將經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：

待沉淀產生完全，靜置，澄清后，分去濾液，結晶用熱水洗滌數次至合格，離心脫水后，于100℃烘箱內干燥，并于900℃下灼燒：冷卻后即成成品。

 

 

用途

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

2.白色無機顏料。是白色顏料中著色力最強的一種，具有優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定性。銳鈦型主要用于室內使用制品，但略帶藍光，白度高、遮蓋力大、著色力強且分散性較好。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、無線電、陶瓷、電焊條的制造。近年來發現納米級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、食品包裝材料、農用塑料薄膜、天然纖維和人造纖維、透明外用耐久型面漆及效應顏料，也可用作高效光催化劑、吸附劑、固體潤滑劑的添加劑等。

3.藥用輔料，賦形劑。皮膚病用藥，可防治光敏性皮炎。 

4.超細二氧化鈦具有優異紫外光屏蔽性和透明性。被廣泛用在化妝品、木器保護、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效應，使之在高級轎車漆中得到重視和應用。

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

 5.二氧化鈦具有物理、化學、光學和顏料的優良性能，是現今最好的白色顏料。用于顏料（白漆的生產）、造紙（字典紙、畫報及高級紙張的填料）、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）、化學纖維（化學消光劑）、搪瓷（瓷釉中的乳濁劑）。它的高純度、高折射率，是生產玻璃珠子的組分，也可用于制造光學玻璃。

6. 廣泛地使用在造漆、化纖、造紙、橡膠、日用化學品等工業中,在油墨工業中,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 妝品業和肥皂中用作著色劑、填充劑,用量0.025%~0.2%。

安全信息

危險運輸編碼：UN 1307 3/PG 3

危險品標志：有害

安全標識：S2 S25 S26 S36 S36/S37

危險標識：R10 R20 R22 R38 R20/21 R20/21/22 R36/37/38 R36/38

文獻

暫無

備注

暫無

表征圖譜