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TiO2在化工中的应用
（作者未知） 2010/6/13
摘要：
纳米TiO2因消色力强、折射率高、光泽与白度好、毒性低、易回收等优点，作为光催化剂、紫外吸收剂、抗菌剂等广泛应用于防晒化妆品、涂料、食品包装、药物添加剂、纺织品的抗紫外整理剂，以及塑料、纤维与橡胶防老化剂等领域。（1）
二氧化钛的物理性质（10）
1、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。
2、熔点和沸点
由于锐钛型在高温下会转变成金红石型，因此锐钛型二氧化钛的熔点和沸点实际上是不存在的。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℃、空气中的熔点为(1830±15)℃、富氧中的熔点为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为(3200±300)℃，在此高温下二氧化钛稍有挥发性。
3、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。锐钛型二氧化钛的介电常数比较低，只有48。
4、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。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，可利用该性质生产陶瓷电容器等电子元器件
5、硬度
按莫氏硬度十分制标度，金红石型二氧化钛为6～6.5，锐钛型二氧化钛为5.5～6.0，因此在化纤消光中为避免磨损喷丝孔而采用锐钛型。
6、吸湿性
二氧化钛虽有亲水性，但其吸湿性不太强，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，还与表面处理与性质有关。
7、热稳定性
二氧化钛属于热稳定性好的物质。
二氧化钛的化学性质（11）
总体来说，二氧化钛是一种化学性质十分稳定的（偏酸性）氧化物。在常温下，几乎不与其他化合物（包括元素）作用。不溶于水、稀酸、脂肪酸、有机酸和弱无机酸；大气中的二氧化碳、氮、硫化氢、二氧化硫、氨、氧等气体对它也不起作用。微溶于碱和热硝酸，只有在长时间煮沸的条件下，才能完全溶于浓硫酸和氢氟酸。若没有还原剂存在，即使在1800℃的高温下也不与氯气作用。二氧化钛这种化学稳定性，完全由其晶体特性所决定。在二氧化钛晶体结构中，一个钛粒子被六个氧粒子所包围，而四价钛粒子与二价氧粒子之间又有很强的结合力。然而，在某些特定条件下，二氧化钛也会发生脱氧反应，生成钛酸盐或钛的其他化合物。
二氧化钛不溶于水、对酸的作用是很弱，只有在高温和长时间煮沸下，才溶于氢氟酸和浓硫酸。
TiO2 + 6HF → H2TiF6 + 2H2O
TiO2 + 2H2SO4 → Ti(SO4)2 + 2H2O
TiO2 + H2SO4 → TiOSO4 + H2O
其溶解速度常和生产二氧化钛的煅烧温度有关，一般煅烧温度越高，则溶解速度越慢。为了加速溶解，可在硫酸中加入硫铵、碱金属硫酸盐或过氧化氢。二氧化钛与酸式硫酸盐（如硫酸氢钾）或焦硫酸盐（如焦硫酸钾）共溶，即转变可溶性硫酸氧钛。
TiO2+ 2KHSO4 → Ti(SO4)2 + K2SO4 + H2O
二氧化钛能微溶于碱，与强碱（氢氧化钾）或碱金属碳酸盐（碳酸钠、碳酸钾）熔融，则转化为可溶于酸的钛酸盐。
TiO2 + 4NaOH → NaTiO4 + 2H2O
以上两种方法，在化学分析方法中被广泛应用。
在高温下，如有还原剂（如碳）存在，二氧化钛能被氯气氯化生成四氯化钛。
TiO2 + 2C+ 2Cl2 → TiCl4 + 2CO
如没有还原剂则不发生反应。这就是氯化法生产中钛矿氯化时发生的反应。二氧化钛在高温下可被氢、钠、镁、铝、锌、钙及某些变价元素的化合物还原成低价钛的化合物，但很难还原成金属钛。如将干燥的氢气通入炽热的二氧化钛，可得到Ti2O3；在2000℃、150个大气压的氢气中，也只能获得TiO,但是若将金红石型二氧化钛喷入等粒子室中，呈细液滴状的二氧化钛与氢气等粒子遗流接触，则可被还原成钛和水蒸气。
2TiO2 + H2 → Ti2O3 + H2O
TiO2（未完，下一页）
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