二氧化钛百科名片二氧化钛,化学式为TiO2,俗称钛白粉,多用于光触媒、化妆品,能靠紫外线消毒及杀菌,现正广泛开发,将来有机会成为新工业。
二氧化钛可由金红石用酸分解提取,或由四氯化钛分解得到。
二氧化钛性质稳定,大量用作油漆中的白色颜料,它具有良好的遮盖能力,和铅白相似,但不像铅白会变黑;它又具有锌白一样的持久性。
二氧化钛还用作搪瓷的消光剂,可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。
目录二氧化钛简介具体介绍结晶特征及物理常数级别性能食品应用研究测定方法毒理数据食用规定展开编辑本段二氧化钛简介管制信息本品不属于易制毒、易制爆化学品,不受公安部门管制。
名称中文名称:二氧化钛中文别名:二氧化钛,钛酐,氧化钛(IV)英文别名:Titanium(IV) oxide,Titanium dioxide, Titanic anhydride,Titunic acid anhydride,Titania, Titanic acid anhydride,Titania, Unitane, Pigment white 6, . 77891化学式TiO2相对分子质量性状白色无定形粉末。
溶于氢氟酸和热浓硫酸,不溶于水、盐酸、硝酸和稀硫酸。
与硫酸氢钾或与氢氧化碱或碳酸碱共同熔融成钛酸碱后可溶于水。
相对密度约。
熔点1855℃。
储存密封保存。
SCRC 100227 510269用途制备一定浓度的钛化合物标准。
颜料。
陶瓷工业。
聚乙烯着色剂。
研磨剂。
电容介质。
高纯钛盐制备。
耐高温合金、耐高温海绵钛制造。
编辑本段具体介绍白色固体或粉末状的两性氧化物。
又称钛白。
化学式TiO2,分子量,熔点1830~1850℃,沸点2500~3000℃。
自然界存在的二氧化钛有三种变体:金红石为四方晶体;锐钛矿为四方晶体;板钛矿为正交晶体。
二氧化钛在水中的溶解度很小,但可溶于酸,也可溶于碱,反应的化学方程式如下:二氧化钛和酸的反应:TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O二氧化钛和碱的反应:TiO2+2NaOH=Na2TiO3+H2O二氧化钛可由金红石用酸分解提取,或由四氯化钛分解得到。
二氧化钛性质稳定,大二氧化钛量用作油漆中的白色颜料,它具有良好的遮盖能力,和铅白相似,但不像铅白会变黑;它又具有锌白一样的持久性。
二氧化钛还用作搪瓷的消光剂,可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。
钛的氧化物——二氧化钛,是雪白的粉末,是最好的白色颜料,俗称钛白。
以前,人们开采钛矿,主要目的便是为了获得二氧化钛。
钛白的粘附力强,不易起化学变化,永远是雪白的。
特别可贵的是钛白无毒。
它的熔点很高,被用来制造耐火玻璃,釉料,珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。
二氧化钛是世界上最白的东西, l克二氧化钛可以把 450多平方厘米的面积涂得雪白。
它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍,因此是调制白油漆的最好颜料。
世界上用作颜料的二氧化钛,一年多到几十万吨。
二氧化钛可以加在纸里,使纸变白并且不透明,效果比其他物质大10倍,因此,钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。
此外,为了使塑料的颜色变浅,使人造丝光泽柔和,有时也要添加二氧化钛。
在橡胶工业上,二氧化钛还被用作为白色橡胶的填料。
编辑本段结晶特征及物理常数物性金红石型锐钛型结晶系四方晶系四方晶系二氧化钛相对密度 ~ ~折射率莫氏硬度 6-7电容率 114 31熔点 1858 高温时转变为金红石型晶格常数 A轴,c轴 A轴,c轴线膨胀系数25℃/℃a轴 10-6c轴 10-6热导率 10-3吸油度 16~48 18~30着色强度 1650~1900 1200~1300颗粒大小 ~功函数编辑本段级别性能分级Ⅰ类:二氧化钛干磨和未处理,Ⅰ类二氧化钛具有低表面积和低吸油值。
二氧化钛Ⅱ类:为Ⅰ类二氧化钛经过处理,并进行湿法研磨,去除大颗粒,并用4%量的硅-铝包覆,它具有最低表面积和最低吸油值。
Ⅲ类:为典型的超细包覆级,并有有机包覆。
Ⅳ类:大包覆量,又可分为Ⅳa和Ⅳb,其包覆量在5~10%之间。
Ⅳb主要应用添加量高的二氧化钛中,因其不透明性优于Ⅳa性能金红石型在高能(较短波长)吸收辐射能较锐钛型大,换句话说,对于金红石型钛白粉,在具有很强杀伤力的UV-波长段内(350-400nm),它对紫外线的反射率要远远低于锐钛型钛白粉,在这种情况下,它对周围的成膜物、树脂等身上所要分担的紫外光线就要少得多,那么这些有机物的使用寿命就长,这就是说,为什么通常所说的金红石型钛白粉的耐候性要比锐钛型好之原因所在物理性质相对密度在常用的白色颜料中,二氧化钛的相对密度最小,同等质量的白色颜料中,二氧化钛的表面积最大,颜料体积最高。
颜料名称相对密度/(g/cm3)颜料名称相对密度/(g/cm3)锐钛型二氧化钛~硫酸铅~金红石型二氧化钛~氧化锌~板钛型二氧化钛~锌钡白~碱式碳酸铅~硫化锌熔点和沸点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二氧化钛实际上是不存在的。
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土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。
介电常数由于二氧化钛的介电常数较高,因此具有优良的电学性能。
在测定二氧化钛的某些物理性质时,要考虑二氧化钛晶体的结晶方向。
例如,金红石型的介电常数,随晶体的方向不同而不同,当与C轴相平行时,测得的介电常数为180,与此轴呈直角时为90,其粉末平均值为114。
锐钛型二氧化钛的介电常数比较低只有48 。
电导率二氧化钛具有半导体的性能,它的电导率随温度的上升而迅速增加,而且对缺氧也非常敏感。
例如,金红二氧化钛石型二氧化钛在20℃时还是电绝缘体,但加热到420℃时,它的电导率增加了107倍。
稍微减少氧含量,对它的电导率会有特殊的影响,按化学组成的二氧化钛(TiO2)电导率<10-10s/cm,而的电导率只有10-1s/cm。
金红石型二氧化钛的介电常数和半导体性质对电子工业非常重要,该工业领域利用上述特性,生产陶瓷电容器等电子元器件。
硬度按莫氏硬度10分制标度,金红石型二氧化钛为6~,锐钛型二氧化钛为~,因此在化纤消光中为避免磨损喷丝孔而采用锐钛型。
吸湿性二氧化钛虽有亲水性,但吸湿性不太强,金红石型较锐钛型为小。
二氧化钛的吸湿性与其表面积的大小有一定关系,表面积大,吸湿性高。
二氧化钛二氧化钛的吸湿性也与表面处理及性质有关。
热稳定性二氧化钛属于热稳定性好的物质CAS 编号:13463-67-7一般用量为%~%。
编辑本段食品应用研究研究食品添加剂、食用香精、加工助剂以及与食品相关物料的科学专家委员会已经着手讨论金红石型二氧化钛代替目前允许使用的锐钛型二氧化钛的安全性。
二氧化钛二氧化钛(俗称钛白粉)是一种允许使用的食用色素,JECFA中没有规定ADI值。
1969年JECFA.得出此项结论的依据是在大量的物种研究包括对人类的研究中,并没有发现二氧化钛被大量的吸收和组织的存积。
在欧盟,二氧化钛(俗称钛白粉)作为允许的食用色素被列入欧共体94/36/条例的附录I中。
生产出的二氧化钛有两种晶型结构——锐钛矿型和金红石型。
在94/36/条例中规定二氧化钛仅允许使用锐钛型。
而JECFA 规定允许使用两种形式。
专家委员会认为金红石型和锐钛矿型两种晶型的二氧化钛(俗称钛白粉)具有相近的化学性质,但它们的晶型结构及光反射度是不同的。
评审员认同新生物利用率所研究显示:这两种形式的生物利用率本质上是相同的,近而毒理学数据适用于任何一种形式。
评审员还提出虽然评论只显示了请求者使用这种片状的金红石型二氧化钛的提议,但这种型式的二氧化钛可能会代替锐钛矿二氧化钛应用于目前的各个使用领域。
编辑本段测定方法二氧化硅的测定方法有多种:若某个试样中二氧化硅的含量在98%以上,应用氢氟酸挥发重量差减法(即挥散法)来测定SiO2含量。
具体测定步骤如下:将铂坩埚中测定过烧失量的试样,用少量水润湿,加入4~5滴硫酸及5~7mL氢氟酸,放在电炉上低温加热,挥发至近干时,取下放冷,再加2~3滴硫酸及3~4mL 氢氟酸,继续加热挥发至干,然后升高温度,至三氧化硫白烟完全逸尽。
将铂坩埚置于高温炉中,于950℃温度下灼烧30分钟,取出放在干燥器中冷至室温,称重。
如此反复灼烧,直至恒重。
SiO2=×100G1——测烧失量时灼烧后试样和坩埚的重量,g;G2——残渣和坩埚的重量,g;G——试样的重量,g;若试样中SiO2含量在98%以下,采用上述方法测定SiO2将引起较大的误差。
这种情况下,宜采用重量法或氟硅酸钾容量法来测定。
重量法对可溶于酸的试样,可直接用酸分解。
对不能被酸分解的试样,多采用Na2CO3作熔剂,用铂坩锅于高温炉中熔融或烧结之后酸化成溶液,再在电炉上用蒸发器皿蒸发至干,然后加酸煮沸,并置于水浴锅上在温度60℃~70℃的范围内,加入动物胶,使硅酸凝聚,然后加水溶解可溶性盐类,过滤分离出硅酸沉淀物。
在瓷坩埚内于电炉上灰化,最后于高温炉中950℃灼烧至恒重。
冷却,称重,即得到SiO2的含量。
重量法的准确度较高。
但对于一些特殊样品,如萤石CaF2,由于含有较大量的氟,会使试样中的Si以SiF4形式挥发掉,不能用重量法测定。
还有重晶石以及锆含量较高的样品、钛含量较高的样品,在重量法的条件下形成硅酸的同时,生成其它沉淀,夹杂在硅酸沉淀中。
所以这些特殊样品不能用重量法来测定。
这种情况下可用氟硅酸钾容量法来测定SiO2的含量。
容量法对可溶于酸的试样,直接用硝酸分解,不能被酸分解的试样多采用KOH在镍坩埚中熔融,然后用硝酸分解熔融物。
加酸后生成游离的硅酸,在过量的氟离子和钾离子存在下,硅酸与氟离子作用形成氟硅酸离子,进而与钾离子作用生成氟硅酸钾沉淀,该沉淀在热水中水解生成相应量的氢氟酸,用氢氧化钠标准溶液滴定,由消耗氢氧化钠标准溶液的体积计算二氧化硅的含量。
由于该法的测定条件要求较高,影响因素又多。
所以本法与操作者掌握操作的熟练程度有很大关系,但只要熟练掌握此法,检测结果准确,费时较少。
试样中SiO2含量在2%以下时,宜用比色法测定。
比色法有硅钼黄和硅钼兰两种。
硅钼黄法基于单硅酸与钼酸铵在适当的条件下生成黄色的硅钼酸络合物(硅钼黄);而硅钼兰法把生成的硅钼黄用还原剂还原成兰色的络合物(硅钼兰)。
在规定的条件下,由于黄色或蓝色的硅钼酸络合物的颜色深度与被测溶液中SiO2的浓度成正比,因此可以通过颜色的深度测得SiO2的含量。
硅钼黄法可以测出比硅钼兰法含量较高的SiO2,而后者的灵敏度却远比前者要高。
因此在一般分析中,对少量SiO2的测定都采用硅钼兰比色法。