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二氧化鈦
titanium dioxide
白色固體或粉末狀的兩性氧化物。又稱鈦白。化學(xué)式TiO2，熔點1830～1850℃ ，沸點2500～3000℃。自然界存在的二氧化鈦有三種變體：金紅石為四方晶體；銳鈦礦為四方晶體；板鈦礦為正交晶體。二氧化鈦在水中的溶解度很小，但可溶于酸，也可溶于堿。
TiO2＋H2SO4TiOSO4＋H2O
TiO2＋2NaOHNa2TiO3＋H2O二氧化鈦可由金紅石用酸分解提取，或由四氯化鈦分解得到。二氧化鈦性質(zhì)穩(wěn)定，大量用作油漆中的白色顏料，它具有良好的遮蓋能力，和鉛白相似，但不像鉛白會變黑；它又具有鋅白一樣的持久性。二氧化鈦還用作搪瓷的消光劑，可以產(chǎn)生一種很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。
鈦的氧化物——二氧化鈦，是雪白的粉末，是最好的白色顏料，俗稱鈦白。以前，人們開采鈦礦，主要目的便是為了獲得二氧化鈦。鈦白的粘附力強(qiáng)，不易起化學(xué)變化，永遠(yuǎn)是雪白的。特別可貴的是鈦白無毒。它的熔點很高，被用來制造耐火玻璃，釉料，琺瑯、陶土、耐高溫的實驗器皿等。
二氧化鈦是世界上最白的東西， l克二氧化鈦可以把 450多平方厘米的面積涂得雪白。它比常用的白顏料一—鋅鋇白還要白5倍，因此是調(diào)制白油漆的最好顏料。世界上用作顏料的二氧化鈦，一年多到幾十萬噸。二氧化鈦可以加在紙里，使紙變白并且不透明，效果比其他物質(zhì)大10倍，因此，鈔票紙和美術(shù)品用紙就要加二氧化鈦。此外，為了使塑料的顏色變淺，使人造絲光澤柔和，有時也要添加二氧化鈦。在橡膠工業(yè)上，二氧化鈦還被用作為白色橡膠的填料。
一、二氧化鈦的結(jié)晶特征及物理常數(shù)：
物性 金紅石型 銳鈦型
結(jié)晶系 四方晶系 四方晶系
相對密度 3.9~4.2 3.8~4.1
折射率 2.76 2.55
莫氏硬度 6-7 5.5-6
電容率 114 31
熔點 1858 高溫時轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石型
晶格常數(shù) A軸0.458,c軸0.795 A軸0.378,c軸0.949
線膨脹系數(shù)25℃/℃
a軸 7.19X10-6 2.88？10-6
c軸 9.94X10-6 6.44？10-6
熱導(dǎo)率 1.809？10-3
吸油度 16～48 18～30
著色強(qiáng)度 1650~1900 1200~1300
顆粒大小 0.2~0.3 0.3
二、鈦白粉的分級：
Ⅰ類：二氧化鈦干磨和未處理，Ⅰ類二氧化鈦具有低表面積和低吸油值。
Ⅱ類：為Ⅰ類二氧化鈦經(jīng)過處理，并進(jìn)行濕法研磨，去除大顆粒，并用4%量的硅-鋁包覆，它具有最低表面積和最低吸油值。
Ⅲ類：為典型的超細(xì)包覆級，并有有機(jī)包覆。
Ⅳ類：大包覆量，又可分為Ⅳa和Ⅳb，其包覆量在5~10%之間。Ⅳb主要應(yīng)用添加量高的二氧化鈦中，因其不透明性優(yōu)于Ⅳa
性能 類型
�、� Ⅱ Ⅲ Ⅳ
a b
TiO2%(最小) 97 93 92 91 82
密度/(g/cm3) 4.20 4.05 4.05 4.00 3.70
表面積/(m2/g) 6.6-7.7 12.0-12.8 11.0-18.0 17.7 28.8
吸油值/(g/100g二氧化鈦) 15 19 15-19 24 30
含水/(g/100g二氧化鈦) 40 30 30 35 55
分散性 高 中等 中等 高 低
包覆%(鋁/硅) 無 3.5 3.6 4.9 13.0
三、金紅石型在高能 （較短波長）吸收輻射能較銳鈦型大，換句話說，對于金紅石型鈦白粉，在具有很強(qiáng)殺傷力的UV-波長段內(nèi)（350-400nm），它對紫外線的反射率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于銳鈦型鈦白粉，在這種情況下，它對周圍的成膜物、樹脂等身上所要分擔(dān)的紫外光線就要少得多，那么這些有機(jī)物的使用壽命就長，這就是說，為什么通常所說的金紅石型鈦白粉的耐候性要比銳鈦型好之原因所在
四、相對密度：
在常用的白色顏料中，二氧化鈦的相對密度最小，同等質(zhì)量的白色顏料中，二氧化鈦的表面積最大，顏料體積最高。
顏料名稱 相對密度/(g/cm3) 顏料名稱 相對密度/(g/cm3)
銳鈦型二氧化鈦 3.8~3.9 硫酸鉛 6.4~6.6
金紅石型二氧化鈦 4.2~4.3 氧化鋅 5.5~5.7
板鈦型二氧化鈦 4.12~4.23 鋅鋇白 4.2~4.3
堿式碳酸鉛 6.8~6.9 硫化鋅 4.0
五、熔點和沸點：
由于銳鈦型和板鈦型二氧化鈦在高溫下都會轉(zhuǎn)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土15)℃、富氧中的熔點1879℃，熔點與二氧化鈦的純度有關(guān)。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(fā)性。
六、介電常數(shù)：
由于二氧化鈦的介電常數(shù)較高，因此具有優(yōu)良的電學(xué)性能。在測定二氧化鈦的某些物理性質(zhì)時，要考慮二氧化鈦晶體的結(jié)晶方向。例如，金紅石型的介電常數(shù)，隨晶體的方向不同而不同，當(dāng)與C軸相平行時，測得的介電常數(shù)為180，與此軸呈直角時為90，其粉末平均值為114。銳鈦型二氧化鈦的介電常數(shù)比較低只有48 。
七、電導(dǎo)率：
二氧化鈦具有半導(dǎo)體的性能，它的電導(dǎo)率隨溫度的上升而迅速增加，而且對缺氧也非常敏感。例如，金紅石型二氧化鈦在20℃時還是電絕緣體，但加熱到420℃時，它的電導(dǎo)率增加了107倍。稍微減少氧含量，對它的電導(dǎo)率會有特殊的影響，按化學(xué)組成的二氧化鈦(TiO2)電導(dǎo)率<10-10s/cm，而TiO1.9995的電導(dǎo)率只有10-1s/cm。
金紅石型二氧化鈦的介電常數(shù)和半導(dǎo)體性質(zhì)對電子工業(yè)非常重要，該工業(yè)領(lǐng)域利用上述特性，生產(chǎn)陶瓷電容器等電子元器件。
八、硬度：
按莫氏硬度10分制標(biāo)度，金紅石型二氧化鈦為6~6.5，銳鈦型二氧化鈦為5.5~6.0，因此在化纖消光中為避免磨損噴絲孔而采用銳鈦型 。
九、吸濕性：
二氧化鈦雖有親水性，但吸濕性不太強(qiáng)，金紅石型較銳鈦型為小。
二氧化鈦的吸濕性與其表面積的大小有一定關(guān)系，表面積大，吸濕性高。
二氧化鈦的吸濕性也與表面處理及性質(zhì)有關(guān)。
十、熱穩(wěn)定性：
二氧化鈦屬于熱穩(wěn)定性好的物質(zhì)
CAS 編號：13463-67-7
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實驗室純水機(jī)、超純水機(jī)
實驗室離心機(jī)
