13463-67-7
中文名稱
二氧化鈦
英文名稱
Titanium dioxide
CAS
13463-67-7
EINECS 編號
215-280-1
分子式
O2Ti
MDL 編號
MFCD00011269
分子量
79.87
MOL 文件
13463-67-7.mol
更新日期
2024/12/20 09:14:09
13463-67-7 結(jié)構(gòu)式
基本信息
中文別名
板鈦礦鈦白
鈦鋇白
試劑級納米二氧化鈦
鈦酐
氧化鈦(IV)
鈦糖
二氧化鈦
二氧化鈦 (CI 77891)
二氧化鈦納米顆粒,5%分散于水中
二氧化鈦納米粉末
無水氧化鈦
氧化鈦(98.0 - 100.5% TIO2)
鈦白、鈦酐
二氧化鈦 TITANIUM(Ⅳ) OXIDE
二氧化鈦
C.I.顏料白 6
鈦白粉、鈦白、鈦酸桿、二氧化鈦、TITANIUM DIOXIDE、TITANIUM OXIDE
二氧化鈦(IV), PURATRONIC|R, 99.995% (METALS BASIS)
二氧化鈦(IV), HIGH SURFACE AREA, 99.9% (METALS BASIS)
英文別名
ANATASEFERRISPEC(R) PL TITANIUM DIOXIDE WHITE
HOMBIKAT
PIGMENT WHITE 6
RUTILE
TIO2
TITAN DIOXIDE
TITANIA
TITANIC ANHYDRIDE
TITANIUM(+4)OXIDE
TITANIUM DIOXIDE
TITANIUM DIOXIDE, ANATASE
TITANIUM DIOXIDE, RUTILE
TITANIUM DIOXIDE, RUTILE FORM
TITANIUM DIOXIDE RUTILE TITAN (TM) R-02
TITANIUM DIOXIDE RUTILE TYTANPOL(TM)
TITANIUM(IV) DIOXIDE
TITANIUM(IV) OXIDE
TITANIUM(IV) OXIDE, ANATASE FORM
TITANIUM(IV) OXIDE, RUTILE
所屬類別
無機化工：稀土金屬、釔或鈧的氧化物 所屬類別一
顏料: 無機顏料 所屬類別二
食品添加劑: 著色劑 所屬類別三
食品添加劑: 食用色素與護色劑: 食用色素(著色劑)物理化學(xué)性質(zhì)
外觀性質(zhì)白色粉末。
外觀性狀白色粉末。
溶解性不溶于水，不溶于稀堿、稀酸，溶于熱濃硫酸、鹽酸、硝酸。
熔點1840 °C
沸點2900 °C
密度4.26 g/mL at 25 °C(lit.)
折射率2.61
閃點2500-3000°C
儲存條件Store at +5°C to +30°C.
溶解度Practically insoluble in water. It does not dissolve in dilute mineral acids but dissolves slowly in hot concentrated sulfuric acid.
形態(tài)powder
比重4.26
顏色白色至微黃色
PH值7-8 (100g/l, H2O, 20℃)(slurry)
氣味 (Odor)at 100.00?%. odorless
水溶解性insoluble
晶體結(jié)構(gòu)Orthorhombic, Pcab
Merck14,9472
Dielectric constant2.9（20℃）
暴露限值ACGIH: TWA 10 mg/m3
OSHA: TWA 15 mg/m3
NIOSH: IDLH 5000 mg/m3; TWA 2.4 mg/m3; TWA 0.3 mg/m3
OSHA: TWA 15 mg/m3
NIOSH: IDLH 5000 mg/m3; TWA 2.4 mg/m3; TWA 0.3 mg/m3
介電常數(shù)2.9（20℃）
CAS 數(shù)據(jù)庫13463-67-7(CAS DataBase Reference)
(IARC)致癌物分類2B (Vol. 47, 93) 2010
NIST化學(xué)物質(zhì)信息Titanium dioxide(13463-67-7)
EPA化學(xué)物質(zhì)信息Titanium dioxide (13463-67-7)
安全數(shù)據(jù)
警示詞危險
危險性描述H318-H373
危險類別碼R10-R20-R22-R36
WGK Germany-
RTECS號XR2275000
海關(guān)編碼28230000
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù)13463-67-7(Hazardous Substances Data)
立即威脅生命和健康濃度5,000 mg/m3
應(yīng)用領(lǐng)域
用途一
用于油漆、油墨、塑料、橡膠、造紙、化纖等行業(yè)。用途二
食用白色色素；增容劑。常用二氧化硅和/或氧化鋁作分散助劑。用途三
白色無機顏料。是白色顏料中著色力最強的一種，具有優(yōu)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(wěn)定性。銳鈦型主要用于室內(nèi)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(fā)現(xiàn)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(nóng)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(yīng)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。用途四
作食品著色劑，我國規(guī)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。用途五
用于油漆、塑料、橡膠等行業(yè)用途六
1.粒徑均勻，分散性好；2.對入射可見光基本無散射作用，具有很強的屏蔽紫外線能力和優(yōu)異的透明性，作為一種新型材料已廣泛應(yīng)用于化妝品、涂料、油漆等產(chǎn)品中；3.應(yīng)用于塑料、橡膠和功能纖維產(chǎn)品，它能提高產(chǎn)品的抗老化能力、抗粉化能力、耐候性和產(chǎn)品的強度，同時保持產(chǎn)品的顏色光澤，延長產(chǎn)品的使用期；4.應(yīng)用于油墨、涂料、紡織，能很好的提高其粘附力、抗老化、耐擦洗性能；5.親油性,能很好地分散在有機溶劑和塑料樹脂中；6.用于造紙工業(yè)中，能提高易打印性和不滲透性；7.也可以應(yīng)用于冶金和航天工業(yè)。用途七
制備一定濃度的鈦化合物標準，顏料，陶瓷工業(yè)，4N級的二氧化鈦用于制備耐高溫合金，耐高溫海棉鈦原料。參考質(zhì)量標準二
FAO/WHO，1992▼
▲
含量(無礬土和二氧化硅的基料計)
≥99%
氧化鋁和二氧化硅總量
≤2%
干燥失重(105℃)40.5%
灼燒失重(無揮發(fā)物基料計；800℃)
≤1.0%
水溶性物質(zhì)
≤0.5%
0.5mol/L HCI中可溶物：無礬土
≤0.5%
和二氧化硅計
含礬土和/或二氧化硅(產(chǎn)品基料)計
≤1.5%
砷(以As計)
≤3mg/kg
鉛
≤10mg/kg
汞
≤1mg/kg
銻
≤50mg/kg
鋅
≤50mg/kg
參考質(zhì)量標準一
FAO/WHO，1992▼
▲
含量(無礬土和SiO2的基料計)/%
≥99.0
氧化鋁和二氧化硅總量/%
≤2
水溶性物質(zhì)/%0.5mol/L鹽酸中可溶物
≤0.5
無礬土和二氧化硅計/%
≤0.5
含礬土和/或SiO2(產(chǎn)品基料計)/%
≤1.5
干燥失重(105℃)/%
≤0.5
灼燒失重(無揮發(fā)物計，800℃)/%
≤1.0
汞/%
≤0.0001
銻/%
≤0.005
鋅/%
≤0.005
砷(As)/%
≤0.0003
鉛(Pb)/%
≤0.001
制備方法
方法一
硫酸法鈦鐵礦粉經(jīng)硫酸分解、酸水浸取得到偏鈦酸，后者經(jīng)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(nèi)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(chǎn)物。礦酸質(zhì)量比為1：(1.5～1.7)(硫酸以i00%計)。
TiO2+H2SO4→TiOSO4+H2O
酸解產(chǎn)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(jié)晶。純凈的鈦液經(jīng)真空濃縮至190～210g/L，再經(jīng)常壓或加壓水解得水合二氧化鈦即偏鈦酸。
TI(SO4)2+H2O→TiOSO4→H2TiO3↓
偏鈦酸經(jīng)葉濾機反復(fù)水洗除去可溶性鐵鹽，再在800～850℃下于回轉(zhuǎn)窯中煅燒成二氧化鈦。
H2TiO3→TiO2+H2O
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(xù)進入流化床氯化爐，在900～1000℃下通氯氣進行氯化反應(yīng)生成四氯化鈦。
2TiO2+3C+4Cl2→TiCl4+CO2↑+CO↑
氯化產(chǎn)物經(jīng)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。
TiCl4+O2→TiO2+2Cl2
方法二
由高品位的鈦礦石經(jīng)氯化反應(yīng)生成TiCl2，精制成高純度TiCl2，再經(jīng)氧化分解而成。
用硫酸分解原料礦石，所得液體經(jīng)加熱分解成偏鈦酸，再經(jīng)焙燒而得。
將濃硫酸添加至鈦鐵礦中使其溶解，用水萃取。濾液中加入鐵屑、磷酸鹽等，煮沸生成TiO(OH) 2。將此沉淀充分洗凈后經(jīng)焙燒、粉碎而得。
通常包覆少量礬土和/或二氧化硅以改進產(chǎn)品特性。
方法三
鈦白粉的生產(chǎn)方法有硫酸法和氯化法兩種。硫酸法是將鈦鐵礦經(jīng)濃硫酸酸解成塊狀固相物，用酸性水浸取后得到鈦液，經(jīng)沉降除雜質(zhì)、冷凍分離副產(chǎn)硫酸亞鐵后，加晶種使硫酸氧鈦分解生成偏鈦酸。經(jīng)水洗達標后煅燒、粉碎而制得鈦白粉。反應(yīng)方程式：H2SO4 + TiO2→TiOSO4 + H2O
Ti(SO4)2 + H2O→ TiOSO4 + H2SO4
TiOSO4 + H2O→H2TiO3↓+ H2SO4
H2TiO3·SO3→TiO2+H2O+SO3↑
氯化法是將粉碎后的金紅石或高鈦渣與焦炭混合，在硫化床氯化爐中與氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦，經(jīng)凈化，加入晶型轉(zhuǎn)化劑于高濁罡氧化生成二氧化鈦，再經(jīng)水洗、干燥、粉碎得到。反應(yīng)方程式：2TiO2 + 3C + 4Cl2→2TiCl4 + 2CO↑+ CO2↑
TiCl4(汽）+O2 （氣）→TiO2 (固）+ 2Cl2 (汽）
操作方法如下。 硫酸法。在圓錐形內(nèi)襯兩層瓷磚的酸解槽內(nèi)。按礦酸比1:1.5～1:1.7的比例（質(zhì)量比，硫酸以100%計），使預(yù)調(diào)至工藝濃度為88%～90%硫酸與預(yù)粉碎至325目并摻混0.2%氧化銻的干燥的鈦鐵礦粉進行酸解反應(yīng)。酸解反應(yīng)須將反應(yīng)物預(yù)熱至90℃以上才能發(fā)生。在壓縮空氣攪拌下，隨反應(yīng)的進行，反應(yīng)熱增加，溫度漸升至180～200℃發(fā)生激烈反應(yīng)。之后生成多孔狀固相酸解反應(yīng)產(chǎn)物。降溫后于55～65℃條件下，在沉淀罐中進行浸取。向所得浸取液加入絮凝劑，用沉降法分離浸取液內(nèi)懸浮的未分離物和機械雜質(zhì)，所得浸取液中主要含有硫酸鈦鹽，但也含有很多二價及三價硫酸鐵鹽。用加入鐵屑的辦法使三價鐵還原，再冷凍至3～5℃?？捎美鋬鳆}水制冷裝置、也可用真空絕熱蒸發(fā)制冷裝置使硫酸亞鐵結(jié)晶析出，過濾除去副產(chǎn)硫酸亞鐵，純凈的鈦液經(jīng)真空蒸發(fā)濃縮至190～210g TiO2/L溶液，在攪拌下送入水解反應(yīng)器，加入在晶種罐中預(yù)先特制的晶種進行水解生成水合二氧化鈦（即俗稱的偏鈦酸）。工業(yè)上實現(xiàn)水解過程有常壓、加壓兩種方法，溫度各不相同。晶種的制法也有多種，隨產(chǎn)品要求和生產(chǎn)廠家而異。水解生成的偏鈦酸用葉濾機反復(fù)水洗除去可溶性鐵鹽后送回轉(zhuǎn)爐，在800～850℃下煅燒，煅燒前要在鹽處理罐中加入鹽類作鹽處理。鹽處理的目的是為了降低煅燒溫度和促進晶型轉(zhuǎn)化，并提高顏料的研磨潤濕性。煅燒生成的二氧化鈦尚不具備顏料性能，還需進行后處理。后處理是先用雷蒙磨或萬能粉碎機對煅燒后的二氧化鈦進行干法粉碎，再經(jīng)打漿、水選分級、表面包膜處理后，用噴霧干燥器（或帶式干燥器、沸騰流化干燥器、烘房等）干燥，之后再用氣流粉碎機進行超微粉碎，確保產(chǎn)品粒徑在1μm以下。
氯化法。含金紅石90%～95%的金紅石礦經(jīng)粉碎、干燥并被嚴格控制粒度（或高鈦渣）與石油焦連續(xù)進入流化 床氯化爐，通氯氣進行氯化反應(yīng)，溫度900～1000℃。由于原料中含有鐵、錳、硅、鋯等氧化物雜質(zhì)，故氯化所得的四氯化鈦經(jīng)冷卻至400℃、初步凈化后還需經(jīng)過精餾才可制得精四氯四鈦。精四氯化鈦在150～200℃經(jīng)汽化并加入高純?nèi)然X作為晶型轉(zhuǎn)化劑，再預(yù)熱升溫至1000℃左右進入氧化爐。氧化爐所用氧氣也經(jīng)過預(yù)熱。氧化溫度1300～1500℃。經(jīng)氣相氧化生成的固體二氧化鈦已初具顏料性質(zhì)。再經(jīng)過后處理即可得到顏料二氧化鈦的產(chǎn)品。后處理方法與硫酸法相同。
上下游產(chǎn)品信息
常見問題列表
概述
二氧化鈦自然存在于鈦礦和金紅石等鈦礦石中。其分子結(jié)構(gòu)使之具有高亮度和遮蓋性，但首先必須經(jīng)過化學(xué)提取和純化。60多年前，杜邦公司發(fā)明氯化法二氧化鈦生產(chǎn)工藝，因其相對于陳舊的硫酸法工藝，能在制造高品質(zhì)顏料產(chǎn)品的同時，減少環(huán)境排放和能源消耗，目前已成為全球首選的技術(shù)。
應(yīng)用
二氧化鈦（TiO2）是工業(yè)界使用最廣泛的白色顏料，應(yīng)用在建筑、工業(yè)和汽車用涂料；家具、電器、塑料帶及塑料盒用塑料；高檔雜志、宣傳畫冊和附膜用的紙張，以及墨水、橡膠、皮革和彈性體等特種產(chǎn)品。鑒別試驗
按OT-42方法測定：
顯色反應(yīng)取試樣0.5g，加硫酸5ml，緩緩加熱至出現(xiàn)硫酸煙霧后冷卻。謹慎地用水稀釋至約100ml后過濾。取5ml透明濾液，加過氧化氫數(shù)滴，應(yīng)立即出現(xiàn)橘紅色。
含量分析
精確稱取預(yù)經(jīng)105℃干燥3h的試樣約300mg，移入250ml燒杯中，加硫酸20ml和硫酸銨7～8g，混勻。在加熱板上加熱至出現(xiàn)硫酸煙霧，繼續(xù)在強火焰上加熱至試樣溶解，或明顯地看出不溶殘渣是硅質(zhì)物。冷卻，用100ml水小心稀釋后攪勻。在攪拌下小心加熱至沸，俟不溶物沉降后過濾。把全部殘渣移入過濾器，用冷的稀硫酸試液(TS-241)充分洗滌。用水稀釋濾液和洗液至200ml，小心地加濃氨試液(TS-14)約10ml，以降低酸濃度至約5%(以硫酸體積計)。在25cm瓊斯還原管中制備鋅汞合金柱，把玻璃棉拭子置于管底，用鋅汞合金充填還原管的狹窄部分，制備方法如下：將20～30目鋅粉加入2%氯化汞溶液中，每100g鋅約用100ml溶液。約經(jīng)10min后，從鋅中潷出溶液，再以潷析法用水洗滌鋅。將鋅汞合金移入還原管，然后每次用100ml稀硫酸試液(TS-241)洗滌該柱，至100ml洗出液不能使1滴0.1mol/L高錳酸鉀液褪色為止。
在一個500ml吸濾瓶中放入硫酸鐵銨試液(TS-99)50ml，加0.1mol/L高錳酸鉀至粉紅色，并持續(xù)5min。將盛有鋅汞合金柱的瓊斯還原管與吸濾瓶頸相連，使50ml稀硫酸試液以約30mL/min的速率通過該管。再將配制好的鈦溶液以相同速率通過柱，繼而通過稀硫酸試液和水各100ml。在此操作期間，使管內(nèi)充填的溶液或水始終保持在鋅汞合金柱上部液位以上。逐漸消除抽吸，沖洗出口管和接受器的側(cè)壁后，立即用0.1mol/L高錳酸鉀滴定。同時進行空白試驗，即以5%稀硫酸200ml代替試樣液，并作必要校正。每0.1mol/L高錳酸鉀相當(dāng)于二氧化鈦(TiO2)7.990mg。
毒性
LD50 orally in Rabbit: > 10000 mg/kg使用限量
GB 2760-2002(g/kg)：糖果包衣2.0；涼果、膨化食品、油炸食品、果凍，10；口香糖5.0；固體飲料GMP；非碳酸飲料渾濁劑10gL。
EEC(1990)：Mozzalella干酪，400mg/kg，余不限。
FDA，§73.575，2000，可安全用于食品，限量<1.0%。
按日本規(guī)定，不得用于著色以外的目的。禁用范圍見焦油系色素。