Реактивы

ТИТАНА (IV) ОКСИД, Е171

титан окись (IV); Титан диоксид; Титановые белила; Титан оксид(IV)

Titanium(IV) oxide

 ???
CAS номер: 13463-67-7
Молекулярная формула TiO2
Условия эксплуатации 36/37
Риск при использовании 40
Знаки особого риска:

РАЗДРАЖАЮЩИЙ, ГИПЕРАЛЛИРГЕН, МОЖЕТ ВЫЗЫВАТЬ СЕРЬЕЗНЫЕ КОЖНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ.

Молекулярный вес: tпл °C: tкип °C: d204 Растворимость в воде, гр/100мл, при 20°C: Растворимость в других растворителях

79.87

1870

не раств.

не раств. в разбавленных минер. кислотах (кроме плавиковой) и разбавленных растворах щелочей. Медлен


Общая характеристика:

 Окись титана (IV),бесцветные кристаллы, при нагревании желтеет, но обесцвечивается после охлаждения; известен в виде нескольких модификаций; кроме рутила, анатаза и брукита, известных в виде минералов, получены две модификации высокого давления: ромбич. IV (а = 0,4531нм, b = 0,5498 нм, с = = 0,4900 нм, пространств. группа Рbсп) при 4-12 ГПа и 400-1500°С, гексагон. V (а = 0,922 нм, с = 0,5685 нм) при давлении выше 25 ГПа. Брукит при всех условиях метастабилен. При нагревании анатаз и брукит необратимо превращается в рутил соответственно  при 400-1000 °С и ~750°С. В основе структур этих модификаций октаэдры ТiO6. Уравнения температурной зависимости давления пара: для рутила lgp(мм рт. ст.) = 10,97-29180/T(1850-2113 К), для жидкого lgp(мм рт.ст.) = 9,03-25120/T (2113-2540 К); конгруэнтному испарению отвечает состав ТiO1,87.

 

 Окись титана (IV), с перекисью водорода  образует ортотитановую кислоту (Н4ТiO4 -желтого цвета). При нагревании с аммиаком образует азотистый титан (III). При сплавлении или спекании с оксидами, карбонатами металлов образуются титанаты и двойные оксиды. Водородом, углеродом, активными металлами (магний , кальций, натрий) окись титана (IV)  при нагревании восстанавливается до низших оксидов. С хлором  при нагревании в  присутствии восстановителей (угля) образует хлористый титан (IV).

 

 Получают окись титана (IV)  либо прокаливанием гидроокиси, образующейся при гидролизе сульфатных растворов (при сульфатной переработке титановых концентратов), либо сжиганием хлористого титана (IV)  (при 1200-1700 °С). Окись титана (IV)   высокой чистоты можно получить гидролизом титанорганических соединений, Ti(OC4H9) с послед. прокаливанием. Используют окись титана (IV)  как пигмент в лакокрасочной промышленности (титановые белила), в производстве бумаги, синтетических  волокон, пластмасс, резиновых изделий, в производстве керамических диэлектриков, белой эмали, термостойкого и оптического стекла (в т.ч. для волоконной оптики), как компонент обмазки электродов для электросварки и покрытий литейных форм и т. д.

 

 Пыль окиси титана (IV)  обладает раздражающим действием, может вызвать бронхит, пневмосклероз и др. поражения легких.

 

  Гидратированная окись титана (IV) ТiO2·nН2О в зависимости от условий получения может содержать переменные количества связанных с титаном групп -ОН, структурную воду, кислотные остатки и адсорбированные катионы. Полученный на холоду свежеосажденный ТiO2·nН2О хорошо растворяется в разбавленных минеральных и сильных органических кислотах, но почти не растворяется в растворах щелочей. Легко пептизируется с образованием устойчивых коллоидных растворов. При высушивании на воздухе образует объемистый белый порошок с плотностью 2,6 г/см3, приближающийся по составу к формуле ТiO2·2Н2О (ортотитановая кислота). При нагревании и длительной сушке в вакууме постепенно обезвоживается, приближаясь по составу к формуле TiO2·Н2О (метатитановая кислота). Осадки такого состава получаются при осаждении из горячих растворов, при взаимодействии металлического титана с азотной кислотой и т.п. Их плотность ~ 3,2 г/см3 и выше. Они практически не растворяются в разбавленных кислотах, не способны пептизироваться.

 

 При старении осадки TiО2·nH2О постепенно превращаются в безводный диоксид, удерживающий в связанном состоянии адсорбированные катионы и анионы. Старение ускоряется кипячением суспензии с водой. Структура образующегося при старении TiO2 определяется условиями осаждения. При осаждении аммиаком из солянокислых растворов при рН < 2 получаются образцы со структурой рутила, при рН 2-5-со структурой анатаза, из щелочной среды - рентгеноаморфные. Из сульфатных растворов  продукты со структурой рутила не образуются.

 

Получают TiО2·nH2О гидролитическим осаждением из сульфатных растворов  или гидролизом хлористого титана (IV); промежуточный продукт при получении окись титана (IV), ионообменный материал.