偏鈦酸,英文名為Metatitanic acid,是鈦酸的一種水合物,常溫常壓下為白色固體粉末,不溶于水,稀酸或者稀堿水溶液,但是可溶于10%的硫酸與3%的過(guò)氧化氫的混合溶液中。偏鈦酸可由硫酸氧鈦在熱水中水解得到,它主要用于化纖消光劑、催化劑和海水吸附劑的制備,同時(shí)該物質(zhì)也是制取純硫酸氧鈦的原料。
圖1 偏鈦酸的性狀圖
化學(xué)性質(zhì)
偏鈦酸化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定,呈兩性(偏酸性),不溶于水、脂肪酸和弱無(wú)機(jī)酸。偏鈦酸加熱時(shí)可溶于鹽酸、氫氟酸和濃硫酸,并且它可與強(qiáng)酸或堿金屬的碳酸鹽反應(yīng)生成鈦酸鹽。偏鈦酸與金屬鈉反應(yīng)生成鈦酸鈉,在氯化劑作用下生成四氯化鈦。特定條件下該物質(zhì)可被氫氣還原成金屬鈦,在大氣中它不與二氧化碳、氧氣、二氧化硫、二氧化氮等發(fā)生反應(yīng)。
制備方法
偏鈦酸通常由硫酸氧鈦水解而來(lái),硫酸氧鈦是一種重要的工業(yè)原料,可通過(guò)將鈦鐵礦礦石與濃硫酸反應(yīng)制得。其水解過(guò)程中硫酸氧鈦分解產(chǎn)生偏鈦酸,制備過(guò)程包括水解、水洗、過(guò)濾和烘干等步驟。
化學(xué)應(yīng)用
偏鈦酸在化工領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,其多功能性和特殊的化學(xué)性質(zhì)使其成為許多工業(yè)過(guò)程中不可或缺的重要原料之一。偏鈦酸是使用硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的中間產(chǎn)物,它在化工生產(chǎn)中主要用作媒染劑、催化劑和海水吸附劑的制備原料。該物質(zhì)的表面活性和特殊的結(jié)構(gòu)使其在催化反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的性能,可催化多種有機(jī)轉(zhuǎn)化反應(yīng)。在染料工業(yè)中,該物質(zhì)也可用作媒染劑,幫助染料與纖維結(jié)合從而提高染色效果和色牢度。此外,該物質(zhì)也可用作生產(chǎn)納米二氧化鈦、高純鈦白粉、電子鈦白粉、食品鈦白粉、金屬鈦白粉的基礎(chǔ)化工原料,通過(guò)進(jìn)一步的加工和處理,該物質(zhì)可以制備出不同用途的鈦白粉。[1]
參考文獻(xiàn)
[1] 祖庸,任莉. 以偏鈦酸(硫酸鈦,硫酸氧鈦)為原料制備納米二氧化鈦[J].鈦工業(yè)進(jìn)展,1997(1):4