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鈦酸
鎖定
鈦酸是一個化學術語,即指二氧化鈦的水合物,化學通式為TiO2· xH2O。當 x為2時,常寫成H4TiO4或Ti(OH)4,稱為原鈦酸或α-鈦酸,為白色膠狀物質,易溶於水、稀酸和濃鹼。由四氯化鈦加到冰冷水中或由鈦鹽和鹼溶液作用製得。
- 中文名
- 鈦酸
- 外文名
- titanic acid
- 所屬學科
- 化學
- 化學式
- TiO2· xH2O
- 應 用
- 化纖消光劑、催化劑和海水吸附劑
鈦酸定義
鈦酸指二氧化鈦的水合物,最重要的兩種鈦酸是原鈦酸和偏鈦酸。
鈦酸性質
由硫酸氧鈦TiOSO4加熱煮沸再經放置而得的膠狀二氧化鈦水合物不活潑,不能溶於一般強酸和強鹼溶液中,只溶於熱濃硫酸和氫氟酸中,這稱為β-鈦酸。而在Ti(Ⅳ)的酸性溶液中滴加氨水而沉澱出的二氧化鈦水合物較活潑,可溶於強酸及強鹼,顯兩性,這稱為α-鈦酸。這是因為新沉澱的α-鈦酸含有較多的OH基,故較活潑,可溶於酸,而放置陳化後的β-鈦酸,OH基被O基取代,故不活潑了。鈦酸溶於濃的NaOH溶液,生成鹼金屬鈦酸鹽的水合物,TiO2·H2O+2NaOH=Na2TiO3+2H2O其結構還不清楚。無水鈦酸鹽可由二氧化鈦與碳酸鹽在熔融狀態下作用生成,如:
TiO2+Na2CO3=Na2TiO3+CO2
TiO2+BaCO3=Ba2TiO3+CO2
鈦酸鋇是一種很有用的鈦酸鹽,具有壓電性,可用於擴音器及超聲波裝置中。
鈦酸應用
鈦酸主要用做化纖消光劑、催化劑和海水吸附劑。也是製取純硫酸氧鈦的原料。
鈦酸消光劑
不含消光劑的清漆塗膜呈鏡膜流平狀態,當光到達鏡膜表面時,入射光部分被吸收,部分被反射,反射部分使膜呈現光澤。含有白炭黑消光劑的漆膜,均勻分佈於漆膜中的白炭黑粒子形成一種微粗糙面。從塗膜截面掃描電子顯微鏡照片可以清晰地看到消光劑粒子均勻地分佈於塗膜中,當入射光到達凹凸不平的漆膜表面時,發生漫反射,即發生散射產生低光澤的亞光和消光外觀。採用高孔隙率、最佳粒徑分佈以及表面處理適宜的白炭黑消光劑可以得到最佳的消光效果。
鈦酸催化劑
在化學反應中, 對於化學反應速度和方向有重大影響的物質,通稱為催化劑。催化劑能影響反應速率, 但不能改變反應物間的平衡狀態。催化劑具有選擇性, 能使某一反應朝着一定的方向加速或延緩 (後者稱為負催化劑) 進行。
近20年來,新興的石油化學工業之所以獲得迅猛的發展, 其主要原因之一, 就是新型催化劑的研究成功和廣泛應用。據統計,現代化學工業中的化學反應,約有80%與催化劑有關。三大合成材料所用的聚合催化劑,約佔整個催化劑消耗量的18%;許多基本化學工業的形成和發展, 也與催化科學技術的成就密切相關。因此, 催化劑已成為化學工業的中樞,它不僅能決定化學反應速度的快慢,而且還能左右化工生產過程的經濟效果。
催化劑的種類繁多, 按催化劑和反應體系的相態來分,有均相催化劑和多相催化劑。前者是催化劑和反應物處於同一相態; 後者是催化劑與反應物處於不同相態。在多相催化反應中, 按使用反應器結構的不同, 有固定牀催化劑和流化牀催化劑之分。按反應類型來説,則有加氫、脱氫、氧化、氧化脱氫、烷基化、異構化和聚合等催化劑。按催化劑形狀來分, 有液體、固體之別, 其中固體又分為粉末、微球、顆粒、片狀、條狀或環狀等催化劑。在這些催化劑中, 有的是單一化合物,有的是配合物,有的是混合催化劑,有的是骨架催化劑,還有的是載體催化劑。一般來説,多相催化劑的應用比較廣泛。
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概念