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二氧化鈦

十月 21, 2023

提示：此条目的主题不是太白粉。

二氧化钛（TiO
2）是钛的氧化物，作为色素时称钛白（PW6、CI 77891）。[4] 本化合物是不溶于水的白色固体，矿石可呈黑色。本化合物作为色素用途广泛，可作为绘画颜料、防晒霜、食用色素（E编码：E171）。2014年本化合物世界产量超过九百万吨[5][6][7]三分之二的色素含有本化合物，经济价值超过132亿美元。[8]

二氧化钛
IUPAC名
Titanium dioxide
Titanium(IV) oxide
别名 Titania
金红石
锐钛矿
板钛矿（英语：Brookite）
识别
CAS号 13463-67-7  
PubChem 26042
ChemSpider 24256
SMILES
 
  • O=[Ti]=O
InChI
 
  • 1/2O.Ti/rO2Ti/c1-3-2
InChIKey GWEVSGVZZGPLCZ-TYTSCOISAW
ChEBI 32234
RTECS XR2775000
KEGG C13409
性质
化学式 TiO
2
摩尔质量 79.866 g/mol g·mol⁻¹
外观 白色固体
氣味 无味
密度
  • 4.23 g/cm3 (rutile)
  • 3.78 g/cm3 (anatase)
熔点 1843 °C（2116 K）
沸点 2972 °C（3245 K）
溶解性（水） 不溶
能隙 3.05 eV (rutile)[1] eV
磁化率 +5.9·10−6 cm3/mol
折光度n
D
  • 2.488 (anatase)
  • 2.583 (brookite)
  • 2.609 (rutile)
热力学
ΔfHm⦵298K −945 kJ·mol−1[2]
S⦵298K 50 J·mol−1·K−1[2]
危险性
NFPA 704
0
1
0
 
闪点 不可燃
PEL TWA 15 mg/m3[3]
相关物质
其他阳离子 二氧化锆
二氧化铪
相关化合物 一氧化钛
三氧化二钛
Titanium(III,IV) oxide
相关化学品 钛酸
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

存在形式 编辑

形式 晶系 合成
金红石 四方晶系
锐钛矿 四方晶系
板鈦礦 斜方晶系
TiO2(B)[9] 单斜晶系 Hydrolysis of K2Ti4O9 followed by heating
TiO2(H), hollandite-like form[10] 四方晶系 Oxidation of the related potassium titanate bronze, K0.25TiO2
TiO2(R), ramsdellite-like form[11] 斜方晶系 Oxidation of the related lithium titanate bronze Li0.5TiO2
TiO2(II)-(α-PbO2-like form)[12] 斜方晶系
baddeleyite-like form, (7 coordinated Ti)[13] 单斜晶系
TiO2 -OI[14] 斜方晶系
cubic form[15] 立方晶系 P > 40 GPa, T > 1600 °C
TiO2 -OII, cotunnite(PbCl2)-like[16] 斜方晶系 P > 40 GPa, T > 700 °C

製備 编辑

钛白粉的生产方法有硫酸法和氯化法两种。硫酸法是将钛铁矿经浓硫酸酸解成块状固相物，用酸性水浸取后得到钛液，经沉降除杂质、冷冻分离副产硫酸亚铁后，加晶种使硫酸氧钛分解生成偏钛酸。经水洗达标后煅烧、粉碎而制得钛白粉。

反应方程式：
「 2H2SO4 + TiO2→Ti(SO4)2 + 2H2O

Ti(SO4)2 + H2O→ TiOSO4 + H2SO4

TiOSO4 + H2O→H2TiO3↓+ H2SO4 H2TiO3·SO3→TiO2+H2O+SO3↑ 」
有誤待修正

氯化法是将粉碎后的金红石或高钛渣与焦炭混合，在硫化床氯化炉中与氯气反应生成四氯化钛，经净化，加入晶型转化剂于高浊罡氧化生成二氧化钛，再经水洗、干燥、粉碎得到。 反应方程式：

2TiO2 + 3C + 4Cl2→2TiCl4 + 2CO↑+ CO2↑

TiCl4（g）+O2 （g）→TiO2 （s）+ 2Cl2 （g）

用途 编辑

參考資料 编辑

  1. ^ Nowotny, Janusz. Oxide Semiconductors for Solar Energy Conversion: Titanium Dioxide. CRC Press. 2011: 156. ISBN 9781439848395. 
  2. ^ 2.0 2.1 Zumdahl, Steven S. Chemical Principles 6th Ed.. Houghton Mifflin Company. 2009: A23. ISBN 978-0-618-94690-7. 
  3. ^ 引用错误：没有为名为PGCH的参考文献提供内容
  4. ^ Völz, Hans G., Pigments, Inorganic, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, 2005, doi:10.1002/14356007.a20_243.pub2 
  5. ^ "Titanium" in 2014 Minerals Yearbook. USGS
  6. ^ Mineral Commodity Summaries, 2015 (PDF). U.S. Geological Survey. U.S. Geological Survey 2015. 
  7. ^ Mineral Commodity Summaries, January 2016 (PDF). U.S. Geological Survey. U.S. Geological Survey 2016. 
  8. ^ Schonbrun, Zach. The Quest for the Next Billion-Dollar Color. Bloomberg.com. [2018-04-24]. 
  9. ^ Marchand R., Brohan L., Tournoux M. A new form of titanium dioxide and the potassium octatitanate K2Ti8O17. Materials Research Bulletin. 1980, 15 (8): 1129–1133. doi:10.1016/0025-5408(80)90076-8. 
  10. ^ Latroche, M; Brohan, L; Marchand, R; Tournoux,. New hollandite oxides: TiO2(H) and K0.06TiO2. Journal of Solid State Chemistry. 1989, 81 (1): 78–82. Bibcode:1989JSSCh..81...78L. doi:10.1016/0022-4596(89)90204-1. 
  11. ^ Akimoto, J.; Gotoh, Y.; Oosawa, Y.; Nonose, N.; Kumagai, T.; Aoki, K.; Takei, H. Topotactic Oxidation of Ramsdellite-Type Li0.5TiO2, a New Polymorph of Titanium Dioxide: TiO2(R). Journal of Solid State Chemistry. 1994, 113 (1): 27–36. Bibcode:1994JSSCh.113...27A. doi:10.1006/jssc.1994.1337. 
  12. ^ Simons, P. Y.; Dachille, F. The structure of TiO2II, a high-pressure phase of TiO2. Acta Crystallographica. 1967, 23 (2): 334–336. doi:10.1107/S0365110X67002713. 
  13. ^ Sato H. , Endo S, Sugiyama M, Kikegawa T, Shimomura O, Kusaba K. Baddeleyite-Type High-Pressure Phase of TiO2. Science. 1991, 251 (4995): 786–788. Bibcode:1991Sci...251..786S. PMID 17775458. doi:10.1126/science.251.4995.786. 
  14. ^ Dubrovinskaia N A, Dubrovinsky L S., Ahuja R, Prokopenko V B., Dmitriev V., Weber H.-P., Osorio-Guillen J. M., Johansson B. Experimental and Theoretical Identification of a New High-Pressure TiO2 Polymorph. Phys. Rev. Lett. 2001, 87 (27 Pt 1): 275501. Bibcode:2001PhRvL..87A5501D. PMID 11800890. doi:10.1103/PhysRevLett.87.275501. 
  15. ^ Mattesini M, de Almeida J. S., Dubrovinsky L., Dubrovinskaia L, Johansson B., Ahuja R. High-pressure and high-temperature synthesis of the cubic TiO2 polymorph. Phys. Rev. B. 2004, 70 (21): 212101. Bibcode:2004PhRvB..70u2101M. doi:10.1103/PhysRevB.70.212101. 
  16. ^ Dubrovinsky, LS; Dubrovinskaia, NA; Swamy, V; Muscat, J; Harrison, NM; Ahuja, R; Holm, B; Johansson, B. Materials science: The hardest known oxide. Nature. 2001, 410 (6829): 653–654. Bibcode:2001Natur.410..653D. PMID 11287944. doi:10.1038/35070650. 

外部連結 编辑

十月 21, 2023
二氧化鈦, 此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充, 2023年9月7日, 若您熟悉来源语言和主题, 请协助参考外语维基百科扩充条目, 请勿直接提交机械翻译, 也不要翻译不可靠, 低品质内容, 依版权协议, 译文需在编辑摘要注明来源, 或于讨论页顶部标记, href, template, translated, page, html, title, template, translated, page, translated, page, 标签, 提示, 此条目的主题不是太白粉, 二氧化钛, tio2, 是钛的氧化. 此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充 2023年9月7日 若您熟悉来源语言和主题 请协助参考外语维基百科扩充条目 请勿直接提交机械翻译 也不要翻译不可靠 低品质内容 依版权协议 译文需在编辑摘要注明来源 或于讨论页顶部标记 a href Template Translated page html title Template Translated page Translated page a 标签 提示 此条目的主题不是太白粉 二氧化钛 TiO2 是钛的氧化物 作为色素时称钛白 PW6 CI 77891 4 本化合物是不溶于水的白色固体 矿石可呈黑色 本化合物作为色素用途广泛 可作为绘画颜料 防晒霜 食用色素 E编码 E171 2014年本化合物世界产量超过九百万吨 5 6 7 三分之二的色素含有本化合物 经济价值超过132亿美元 8 二氧化钛IUPAC名Titanium dioxideTitanium IV oxide别名 Titania金红石锐钛矿板钛矿 英语 Brookite 识别CAS号 13463 67 7 PubChem 26042ChemSpider 24256SMILES O Ti OInChI 1 2O Ti rO2Ti c1 3 2InChIKey GWEVSGVZZGPLCZ TYTSCOISAWChEBI 32234RTECS XR2775000KEGG C13409性质化学式 TiO2摩尔质量 79 866 g mol g mol 外观 白色固体氣味 无味密度 4 23 g cm3 rutile 3 78 g cm3 anatase 熔点 1843 C 2116 K 沸点 2972 C 3245 K 溶解性 水 不溶能隙 3 05 eV rutile 1 eV磁化率 5 9 10 6 cm3 mol折光度nD 2 488 anatase 2 583 brookite 2 609 rutile 热力学DfHm 298K 945 kJ mol 1 2 S 298K 50 J mol 1 K 1 2 危险性NFPA 704 0 1 0 闪点 不可燃PEL TWA 15 mg m3 3 相关物质其他阳离子 二氧化锆二氧化铪相关化合物 一氧化钛三氧化二钛Titanium III IV oxide相关化学品 钛酸若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 目录 1 存在形式 2 製備 3 用途 4 參考資料 5 外部連結存在形式 编辑形式 晶系 合成金红石 四方晶系锐钛矿 四方晶系板鈦礦 斜方晶系TiO2 B 9 单斜晶系 Hydrolysis of K2Ti4O9 followed by heatingTiO2 H hollandite like form 10 四方晶系 Oxidation of the related potassium titanate bronze K0 25TiO2TiO2 R ramsdellite like form 11 斜方晶系 Oxidation of the related lithium titanate bronze Li0 5TiO2TiO2 II a PbO2 like form 12 斜方晶系baddeleyite like form 7 coordinated Ti 13 单斜晶系TiO2 OI 14 斜方晶系cubic form 15 立方晶系 P gt 40 GPa T gt 1600 CTiO2 OII cotunnite PbCl2 like 16 斜方晶系 P gt 40 GPa T gt 700 C製備 编辑钛白粉的生产方法有硫酸法和氯化法两种 硫酸法是将钛铁矿经浓硫酸酸解成块状固相物 用酸性水浸取后得到钛液 经沉降除杂质 冷冻分离副产硫酸亚铁后 加晶种使硫酸氧钛分解生成偏钛酸 经水洗达标后煅烧 粉碎而制得钛白粉 反应方程式 2H2SO4 TiO2 Ti SO4 2 2H2OTi SO4 2 H2O TiOSO4 H2SO4TiOSO4 H2O H2TiO3 H2SO4 H2TiO3 SO3 TiO2 H2O SO3 有誤待修正氯化法是将粉碎后的金红石或高钛渣与焦炭混合 在硫化床氯化炉中与氯气反应生成四氯化钛 经净化 加入晶型转化剂于高浊罡氧化生成二氧化钛 再经水洗 干燥 粉碎得到 反应方程式 2TiO2 3C 4Cl2 2TiCl4 2CO CO2 TiCl4 g O2 g TiO2 s 2Cl2 g 用途 编辑油漆 塑料 橡胶 食用色素 E171 防曬和抗紫外線吸收劑 用於化妆品 染料敏化太陽能電池 白色結晶的TiO2有很高的折射率 可作為寶石 修正液 修正帶 生物感測奈米黃金之催化劑 Airwaves 口香糖 參考資料 编辑 Nowotny Janusz Oxide Semiconductors for Solar Energy Conversion Titanium Dioxide CRC Press 2011 156 ISBN 9781439848395 2 0 2 1 Zumdahl Steven S Chemical Principles 6th Ed Houghton Mifflin Company 2009 A23 ISBN 978 0 618 94690 7 引用错误 没有为名为PGCH的参考文献提供内容 Volz Hans G Pigments Inorganic Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry Weinheim Wiley VCH 2005 doi 10 1002 14356007 a20 243 pub2 Titanium in 2014 Minerals Yearbook USGS Mineral Commodity Summaries 2015 PDF U S Geological Survey U S Geological Survey 2015 Mineral Commodity Summaries January 2016 PDF U S Geological Survey U S Geological Survey 2016 Schonbrun Zach The Quest for the Next Billion Dollar Color Bloomberg com 2018 04 24 Marchand R Brohan L Tournoux M A new form of titanium dioxide and the potassium octatitanate K2Ti8O17 Materials Research Bulletin 1980 15 8 1129 1133 doi 10 1016 0025 5408 80 90076 8 Latroche M Brohan L Marchand R Tournoux New hollandite oxides TiO2 H and K0 06TiO2 Journal of Solid State Chemistry 1989 81 1 78 82 Bibcode 1989JSSCh 81 78L doi 10 1016 0022 4596 89 90204 1 Akimoto J Gotoh Y Oosawa Y Nonose N Kumagai T Aoki K Takei H Topotactic Oxidation of Ramsdellite Type Li0 5TiO2 a New Polymorph of Titanium Dioxide TiO2 R Journal of Solid State Chemistry 1994 113 1 27 36 Bibcode 1994JSSCh 113 27A doi 10 1006 jssc 1994 1337 Simons P Y Dachille F The structure of TiO2II a high pressure phase of TiO2 Acta Crystallographica 1967 23 2 334 336 doi 10 1107 S0365110X67002713 Sato H Endo S Sugiyama M Kikegawa T Shimomura O Kusaba K Baddeleyite Type High Pressure Phase of TiO2 Science 1991 251 4995 786 788 Bibcode 1991Sci 251 786S PMID 17775458 doi 10 1126 science 251 4995 786 Dubrovinskaia N A Dubrovinsky L S Ahuja R Prokopenko V B Dmitriev V Weber H P Osorio Guillen J M Johansson B Experimental and Theoretical Identification of a New High Pressure TiO2 Polymorph Phys Rev Lett 2001 87 27 Pt 1 275501 Bibcode 2001PhRvL 87A5501D PMID 11800890 doi 10 1103 PhysRevLett 87 275501 Mattesini M de Almeida J S Dubrovinsky L Dubrovinskaia L Johansson B Ahuja R High pressure and high temperature synthesis of the cubic TiO2 polymorph Phys Rev B 2004 70 21 212101 Bibcode 2004PhRvB 70u2101M doi 10 1103 PhysRevB 70 212101 Dubrovinsky LS Dubrovinskaia NA Swamy V Muscat J Harrison NM Ahuja R Holm B Johansson B Materials science The hardest known oxide Nature 2001 410 6829 653 654 Bibcode 2001Natur 410 653D PMID 11287944 doi 10 1038 35070650 外部連結 编辑二氧化鈦光觸媒的應用 钛白粉字典 Guidechem com 页面存档备份 存于互联网档案馆 金红石型钛白粉 取自 https zh wikipedia org w index php title 二氧化鈦 amp oldid 78943204, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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