7550-45-0
中文名稱
四氯化鈦
英文名稱
Titanium tetrachloride
CAS
7550-45-0
EINECS 編號(hào)
231-441-9
分子式
Cl4Ti
MDL 編號(hào)
MFCD00011267
分子量
189.68
MOL 文件
7550-45-0.mol
更新日期
2024/12/22 16:34:15
7550-45-0 結(jié)構(gòu)式
基本信息
中文別名
氯化鈦(T-4)-四氯化鈦
四氯化鈦(禁運(yùn))
四氯化鈦(IV)
四氯化鈦
四氯化鈦(IV), 99.0% MIN, TYPICALLY 99.6%
四氯化鈦, 99.99% (METALS BASIS)
英文別名
TetrachlorotitaniumTitanic chloride
TITANIC CHLORIDE TETRAHYDRATE
TITANIUM(+4)CHLORIDE
TITANIUM ATOMIC SPECTROSCOPY STANDARD (TICL4)
TITANIUM CHLORIDE
TITANIUM(IV) CHLORIDE
TITANIUM(IV) TETRACHLORIDE
(t-4)-titaniumchloride(ticl4
Tetrachlorure de titane
tetrachloruredetitane
tetrachloruredetitane(french)
TiCl4
Titaantetrachloride
Titane
titane(tetrachlorurede)
titane(tetrachlorurede)(french)
Titanio
titanio(tetraclorurodi)
Titanium chloride (TiCl4) (t-4)-
所屬類別
無機(jī)化工：金屬氯化物及鹽物理化學(xué)性質(zhì)
外觀性質(zhì)無色或微黃色液體，有刺激性酸味。在空氣中發(fā)煙。
外觀性狀無色或略帶黃色透明液體。 可溶于稀鹽酸、乙醇。
溶解性溶于冷水、乙醇、稀鹽酸。
熔點(diǎn)−25 °C(lit.)
沸點(diǎn)135-136 °C(lit.)
密度1.73 g/mL at 20 °C(lit.)
蒸氣壓50 mm Hg ( 55 °C)
折射率1.61
閃點(diǎn)46 °F
儲(chǔ)存條件Flammables area
溶解度H2O: soluble
形態(tài)溶液在儲(chǔ)存期間顏色可能會(huì)變暗
比重1.726
顏色淺黃色至深棕色
水溶解性reacts
敏感性濕氣敏感
水解敏感性8: reacts rapidly with moisture, water, protic solvents
Merck14,9478
Dielectric constant40.0（Ambient）
暴露限值ACGIH: TWA 50 ppm
OSHA: TWA 25 ppm; STEL 125 ppm
NIOSH: IDLH 2300 ppm
OSHA: TWA 25 ppm; STEL 125 ppm
NIOSH: IDLH 2300 ppm
穩(wěn)定性穩(wěn)定的。與水反應(yīng)。與水分、氨、胺、醇、鉀和其他化學(xué)活性金屬不相容。
CAS 數(shù)據(jù)庫7550-45-0(CAS DataBase Reference)
NIST化學(xué)物質(zhì)信息Titanium tetrachloride(7550-45-0)
EPA化學(xué)物質(zhì)信息Titanium tetrachloride (7550-45-0)
安全數(shù)據(jù)
警示詞危險(xiǎn)
危險(xiǎn)性描述H314-H330-H335
危險(xiǎn)品標(biāo)志C,F,Xi
危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào)UN 3289 6.1/PG 2
WGK Germany2
RTECS號(hào)XR1925000
F21
TSCAYes
危險(xiǎn)等級(jí)8
包裝類別II
海關(guān)編碼28273990
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù)7550-45-0(Hazardous Substances Data)
應(yīng)用領(lǐng)域
用途一
用于制取海綿鈦和鈦白粉，并用作催化劑等用途二
用作分析試劑及制備三氯化鈦和金屬鈦的原料及發(fā)煙劑用途三
是制取海綿鈦和氯化法鈦白的主要原料。用作乙烯聚合催化劑的重要組分。用于制造顏料和鈦有機(jī)化合物以及國(guó)防上用的煙幕劑。同時(shí)也是溶解合成樹脂、橡膠、塑料等多種有機(jī)物的良好溶劑。用途四
微量分析法測(cè)定亞鐵氰化物。制備用于碘量法的三氯化鈦。媒染劑。與氨混合成發(fā)煙劑。聚合催化劑。玻璃用虹彩劑。制備方法
方法一
氯化法將高鈦渣與石油焦按一定比例配料，粉碎，通人氯氣進(jìn)行反應(yīng)，生成四氯化鈦氣體，經(jīng)過冷凝，得到液化的四氯化鈦液體，過濾、蒸餾，得到四氯化鈦成品。其TiO2+2C+2C12→TiCl4+2CO↑
TiO2+C+2C12→TiCl4+CO2↑
7550-45-0(安全特性,毒性,儲(chǔ)運(yùn))
儲(chǔ)運(yùn)特性
庫房通風(fēng)低溫干燥; 與堿類、氧化劑、有機(jī)物、易燃物分開存放毒性分級(jí)
高毒急性毒性
吸入-大鼠LC50:400毫克/立米/2小時(shí);吸入-小鼠LC50:100毫克/立米/2小時(shí)可燃性危險(xiǎn)特性
遇水發(fā)熱冒煙, 產(chǎn)生有毒氯化氫氣體; 高熱分解有毒氯化物和含鈦化物煙霧類別
腐蝕物品滅火劑
干砂、干石粉; 禁止用水常見問題列表
最重要的鈦的鹵化物
四氯化鈦是最重要的鈦的鹵化物，是生產(chǎn)海綿鈦和生產(chǎn)氯化法鈦白的重要原料，純四氯化鈦為無色透明、密度較大、不導(dǎo)電的液體，化學(xué)式TiCl4，相對(duì)密度為1.726。熔點(diǎn)為-25℃，沸點(diǎn)為136.4℃。有刺激性酸味，易水解，在潮濕空氣中生成白色煙霧。溶于水同時(shí)分解，也溶于醇、濃鹽酸，與氯仿、四氯化碳互溶。由二氧化鈦、炭粉和飴糖混合制成團(tuán)塊，并經(jīng)過焦化，在600℃以上通入氯氣或用氯化劑 (如四氯化碳等) 進(jìn)行氯化制得。
四氯化鈦是制取金屬鈦和二氧化鈦、三氯化鈦等鈦化合物的原料。它是乙烯聚合催化劑的重要組分，在軍事上用做發(fā)煙劑，在染料工業(yè)上用做媒染劑。具有腐蝕性，貯運(yùn)時(shí)應(yīng)注意安全。
TiCl4不易燃也不易爆，但揮發(fā)性大，與水接觸時(shí)發(fā)生激烈反應(yīng)，生成容積很大的黃色沉淀(以鹽酸與Ti(OH)nClx分子式表示的化合物)，并放出大量熱量;在接觸大氣時(shí)即與空氣中水分反應(yīng)，產(chǎn)生有強(qiáng)刺激性和腐蝕性的HCl白煙。所以TiCl4要儲(chǔ)存在氣密性好的容器中。
純TiCl4在常溫下對(duì)鐵幾乎不腐蝕，粗TiCl4或部分水解的TiCl4中溶有HCl時(shí)則會(huì)腐蝕鐵。TiCl4可溶解多種氣體、液體和固體雜質(zhì)。TiCl4在一定溫度下可與氧氣、鎂、鈉及鋁發(fā)生作用，其反應(yīng)分別是氯化法生產(chǎn)鈦白、鎂熱還原法生產(chǎn)海綿鈦和鈉熱還原法生產(chǎn)海綿鈦以及鋁還原法制備TiCl3的基礎(chǔ)。
四氯化鈦的主要物理性質(zhì)：
以上信息由Chemicalbook的彤彤編輯整理。
分子結(jié)構(gòu)
四氯化鈦的分子結(jié)構(gòu)是正四面體型，Ti原子位于四面體的中心。屬非極性分子。是共價(jià)鍵化合物，熱穩(wěn)定性好。在2500K部分分解，在5000K分解Ti和Cl2。四氯化鈦是活潑化合物，與許多元素和化合物發(fā)生反應(yīng)：與某些氯化物可生成一系列連續(xù)互溶體(如TiCl4-SiCl4，TiCl4-VOCl3等);與水激烈反應(yīng)形成容積大的黃色沉淀并放出大量的熱;吸濕則冒白煙，具有刺激性氣味；液態(tài)TiCl4與水作用過程復(fù)雜，先生成水合物，水合物水解時(shí)Cl原子被OH-取代，生成以鹽酸與Ti(OH)nClx分子式表示的化合物;與沸水作用可迅速分解生成偏鈦酸。其蒸汽與水蒸汽在300℃—400℃發(fā)生水解作用生成 TiO2;與空氣中的O2在高溫下反應(yīng)生成TiO2和Ti2O3Cl2;與O2在高于550℃時(shí)開始氧化，至1000℃時(shí)生成TiO2和Cl2;可被H2還原，在500℃—700℃下被還原得TiCl3，在650℃—850℃且H2過量時(shí)被還原為TiCl2，在1000℃且H2過量時(shí)被還原為金屬Ti;與C不反應(yīng);與活潑金屬Na、K、Mg、 Ca、Al和Fe等反應(yīng)，在不同條件下被還原為TiCl3、TiCl2和金屬Ti；遇F2、 HF、H2S、NH3和赤熱的Fe2O3均發(fā)生反應(yīng);能急劇地吸收NH3并放出大量熱;四氯化鈦與許多熔劑可完全互溶或反應(yīng)，溶于稀鹽酸，醇和冷水，與溴互溶并顯紅色；與很多含N和含O的有機(jī)物反應(yīng)而呈黃、紅或褐色;常溫下對(duì)Fe無腐蝕性，高于200℃時(shí)則有較大腐蝕性。制取方法很多，一般是用Cl2或其它氯化劑 (如HCl、COCl2、SOCl2、CHCl3、CCl4等)氯化金屬Ti及其化合物(如TiO、 TiN、TiC、TiS、鈦酸鹽及其它含Ti化合物)而制得。
工業(yè)生產(chǎn)中，均采用氯化金紅石和高鈦渣等富鈦物料的方法制取，當(dāng)加入還原劑時(shí)，TiO2十分容易進(jìn)行下面反應(yīng)：
（1）TiO2+C+2Cl2＝TiCl4+CO2
（2）TiO2+2C+2Cl2＝TiCl4+2CO。
毒性
四氯化鈦的毒性高，具有強(qiáng)烈刺激作用，可引起局部灼傷、化學(xué)性結(jié)膜炎、角膜炎、角膜混濁，亦可引起上呼吸道炎癥及肺炎。生產(chǎn)鈦金屬時(shí)，空氣中也可存有氯、氯化氫、四氯化鈦及其他有害物質(zhì)，可刺激呼吸道粘膜，引起嚴(yán)重肺損害。長(zhǎng)期吸入鈦及其化合物粉塵能否引起塵肺，目前尚無定論。 車間空氣中四氯化鈦(按空氣中HCl計(jì))最高容許濃度為1mg/m3(蘇，1972)。粗四氯化鈦精制
除去粗四氯化鈦中的雜質(zhì)，產(chǎn)出純四氯化鈦的過程，為四氯化鈦制取過程的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，未經(jīng)精制的粗四氯化鈦是一種淡黃色或紅棕色渾濁液，含有許多雜質(zhì)，成分十分復(fù)雜。重要的雜質(zhì)有SiCl4、AlCl3、FeCl3、FeCl2、VOCl3、TiOCl2、Cl2、HCl 等。按雜質(zhì)與TiCl4沸點(diǎn)的差異分為高沸點(diǎn)雜質(zhì)、低沸點(diǎn)雜質(zhì)和沸點(diǎn)相近雜質(zhì)。這些雜質(zhì)對(duì)于用作制取海綿鈦的TiCl4原料而言都是有害的，若用粗 TiCl4液作原料只能制取雜質(zhì)含量為原料中雜質(zhì)含量4倍的粗海綿鈦;對(duì)于作為制取顏料鈦白的TiCl4原料而言，VOCl3、VCl4、FeCl3、FeCl2、CrCl3、MnCl2、 AlCl3和一些有機(jī)雜質(zhì)會(huì)使TiO2著色。對(duì)于成分復(fù)雜的粗TiCl的精制，通常是找出高沸點(diǎn)雜質(zhì)中的FeCl3、低沸點(diǎn)雜質(zhì)的SiCl4和沸點(diǎn)相近雜質(zhì)中的 VOCl3分別作為關(guān)鍵組分，把一個(gè)多組分體系的分離看作是由關(guān)鍵組分SiCl4- TiCl4-VOCl3-FeCl3四組分體系的分離。關(guān)鍵組分分離合格，則表明粗TiCl4精制合格。(1)物理法除高沸點(diǎn)和低沸點(diǎn)雜質(zhì)，根據(jù)它們與TiCl4沸點(diǎn)或相對(duì)揮發(fā)度相差大的特點(diǎn)，用蒸餾法除高沸點(diǎn)物質(zhì)，用精餾法除低沸點(diǎn)物質(zhì);
(2)化學(xué)法除釩雜質(zhì)，粗TiCl4中的釩雜質(zhì)主要是VOCl3和少量的VCl4，除釩目的是脫色和除氧。分別可用Cu除V、H2S除V、有機(jī)物除V。除V就是分離沸點(diǎn)相近雜質(zhì)。一般采用三套設(shè)備完成整個(gè)體系的分離過程，而精制工藝方案的確定，取決于除V方法，若用Cu除V，則必須在最后除V;若用H2S和有機(jī)物除 V，則須先除V后除高沸點(diǎn)和低沸點(diǎn)雜質(zhì)。
20世紀(jì)50年代，精四氯化鈦生產(chǎn)已達(dá)到工業(yè)規(guī)模，世界各國(guó)均采用精餾法除SiCl4;采用化學(xué)法除釩，但具體作法不盡相同，日本和美國(guó)采用礦物油法或H2S法，前蘇聯(lián)主要采用鋁法，中國(guó)則采用銅法。
四氯化鈦生產(chǎn)工藝流程
以富鈦物料為原料，經(jīng)氯化、冷凝分離、精制等處理產(chǎn)出精四氯化鈦的過程，為鈦冶金流程的主要組成部分。富鈦物料包括金紅石、鈦渣和人造金紅石等。富鈦物料氯化產(chǎn)出的是混合爐氣，須經(jīng)過富鈦物料氯化產(chǎn)物冷凝分離和粗四氯化鈦精制才獲得純的TiCl4。TiCl4是生產(chǎn)金屬鈦和鈦白的原料，亦可用作發(fā)煙劑，也是制備TiCl3(制取聚丙烯的催化劑)的原料。20世紀(jì)50年代，隨著海綿鈦和氯化法鈦白的生產(chǎn)發(fā)展，TiCl4生產(chǎn)亦達(dá)到工業(yè)規(guī)模。富鈦物料氯化早期采用豎爐氯化法生產(chǎn)四氯化鈦，隨后又發(fā)展了熔鹽氯化法生產(chǎn)四氯化鈦和流態(tài)化氯化法生產(chǎn)四氯化鈦。
日本和美國(guó)主要采用流態(tài)化氯化法，蘇聯(lián)自20世紀(jì)60年代初即開始采用熔鹽氯化法，而豎爐氯化法已逐步被淘汰，中國(guó)鈦廠采用流態(tài)化氯化和熔鹽氯化兩種方法。表2列出了三種主要氯化方法的比較。到80年代，世界上大型氯化爐的單爐日生產(chǎn)能力已達(dá)120～150tTiCl4，工藝已比較成熟，設(shè)備也已基本定型。
從富鈦物料制取精四氯化鈦的生產(chǎn)工藝流程如下：
四氯化鈦發(fā)煙劑
四氯化鈦發(fā)煙劑亦稱“FM發(fā)煙劑”,是用四氯化鈦制成的發(fā)煙劑，為無色或淡黃色液體，密度1.7，熔點(diǎn)-30°C，沸點(diǎn)136°C。四氯化鈦經(jīng)噴灑或爆炸分散在潮濕空氣中分解成二氧化鈦和氯化氫而形成煙幕。類似的還有四氯化硅、四氯化錫。裝填于煙幕布灑器、發(fā)煙炮彈、發(fā)煙航空炸彈中使用。毒性防護(hù)
防護(hù)措施
能使人患有慢性支氣管炎，慢性肥厚鼻炎、咽炎、植物神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能紊亂，腱反射增強(qiáng)、眼臉和手震顫、多汗。接觸10%四氯化鈦溶液的人，出現(xiàn)熱灼傷較難愈合。本品最高容許濃度（按空氣中氯化氫含量計(jì)算）為1mg/m3。接觸四氯化鈦煙霧時(shí)，使用工業(yè)過濾防毒面具。要保護(hù)眼睛，保護(hù)皮膚。如濺落皮膚上時(shí)，先用棉紗擦掉，再用水充分洗凈。包裝儲(chǔ)運(yùn)
常規(guī)方法
鐵路槽車50t裝。鐵桶包裝每桶凈重50kg、100kg。包裝上應(yīng)有明顯的“無機(jī)酸性腐蝕物品”標(biāo)志。 屬一級(jí)無機(jī)酸性腐蝕物品，危規(guī)編號(hào)：91026。應(yīng)貯存在通風(fēng)、干燥的庫房中，不可久貯。遇熱氣化，必須用耐壓特制鐵路槽車運(yùn)輸。保持包裝完整，避免破損。防止雨淋或受潮，防日光曝曬。裝卸時(shí)要輕拿輕放。 失火時(shí)，可用砂土撲救，不可用水。知名試劑公司產(chǎn)品信息
Acros Organics
四氯化鈦Titanium(IV) chloride, 99.90%(7550-45-0)
Sigma Aldrich
7550-45-0(sigmaaldrich)