四氯化鈦

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更新時間: 2013-07-13

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四氯化鈦,或氯化鈦(IV),是化學式為TiCl4 的無機化合物。四氯化鈦是生產金屬鈦及其化合物的重要中間體。室溫下,四氯化鈦為無色液體,並在空氣中發煙,生成二氧化鈦固體和鹽酸液滴的混合物。

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1 四氯化鈦 -基本信息

主要用途 :用於製造鈦鹽、虹彩劑、人造珍珠、煙幕、顏料、織物媒染劑等 
製備或來源:由二氧化鈦、碳粉和澱粉調和后,在600℃時通入氯氣而製得。
毒性及安全:四氯化鈦有水解性,其危險也一般與生成的氯化氫有關。四氯化鈦也是強路易斯酸,會與路易斯鹼(甚至弱路易斯鹼)放熱反應形成加合物,與水則爆炸性反應。
理化常數:國標編號 81051 
CAS號 7550-45-0 
中文名稱 :四氯化鈦 
英文名稱 Titanium tetrachloride;Titanic chloride 
別    名: 氯化鈦 
分子式 TiCl
外觀與性狀 :無色或微黃色液體,有刺激性酸味。在空氣中發煙 
分子量: 189.71 
蒸汽壓 :1.33kPa(21.3℃) 
熔點: -25℃ 
沸點:136.4℃ 
溶解性: 溶於冷水、乙醇、稀鹽酸 
密度 :相對密度(水=1)1.73 穩定性 穩定 
危險標記 20(酸性腐蝕品) 

2 四氯化鈦 -化學性質

四氯化鈦生產流程 
四氯化鈦生產流程
化學性質不穩定,有刺激性酸味,遇濕空氣即冒白煙,首先形成TiCl4·5H2O;最後水解生成水合二氧化鈦(TiO2·xH2O)。吸收乾燥的氨生成TiCl4·4NH3和TiCl4·6NH3。同醇類反應生成鈦酯[如Ti(OCnH2n+1)4]。和三乙基鋁生成組成可變的混合鹵化物——烷基絡合物,即為著名的齊格勒催化劑(使乙烯等規聚合成高分子量的固體聚合物的重要催化劑)。
 
TiCl4 分子為四面體結構,每個 Ti4+ 與四個配體 Cl− 相連。Ti4+ 與稀有氣體氬具有相同的電子數,為閉殼層結構。因此四氯化鈦分子為正四面體結構,具有高度的對稱性。
TiCl可溶於非極性的甲苯和氯代烴中。研究表明溶解在某些芳香烴的過程中涉及類似於 [(C6R6)TiCl3]+ 配合物的生成。四氯化鈦可與路易斯鹼溶劑(如 THF)放熱反應,生成六配位的加合物。 對於體積較大的配體,產物則是五配位的TiCl4L。除了釋放出腐蝕性的氯化氫之外,存放 TiCl4時還會生成鈦氧化物及氯氧化物,粘住使用過的塞子和注射器。

3 四氯化鈦 -物理性質

四氯化鈦是無色密度大的液體,樣品不純時常為黃或紅棕色液體。與四氯化釩類似,它屬於少數在室溫時為液態的過渡金屬氯化物之一,其熔沸點之低與弱的分子間作用力有關。大多數金屬氯化物都為聚合物,含有氯橋連接的金屬原子,而四氯化鈦分子間作用力卻主要為弱的范德華力,因此熔沸點不高。
 
四氯化鈦,或氯化鈦(IV),是化學式為 TiCl4 的無機化合物。四氯化鈦是生產金屬鈦及其化合物的重要中間體。室溫下,四氯化鈦為無色液體,並在空氣中發煙,生成二氧化鈦固體和鹽酸液滴的混合物。

4 四氯化鈦 -性質及結構

四氯化鈦 
四氯化鈦
四氯化鈦是無色密度大的液體,樣品不純時常為黃或紅棕色。與四氯化釩類似,它屬於少數在室溫時為液態的過渡金屬氯化物之一,其熔沸點之低與弱的分子間作用力有關。大多數金屬氯化物都為聚合物,含有氯橋連接的金屬原子,而四氯化鈦分子間作用力卻主要為弱的范德華力,因此熔沸點不高。
TiCl4 分子為四面體結構,每個 Ti4+ 與四個配體 Cl− 相連。Ti4+ 與稀有氣體氬具有相同的電子數,為閉殼層結構。因此四氯化鈦分子為正四面體結構,具有高度的對稱性。
TiCl4 可溶於非極性的甲苯和氯代烴中。研究表明溶解在某些芳香烴的過程中涉及類似於 [(C6R6)TiCl3]+ 配合物的生成。四氯化鈦可與路易斯鹼溶劑(如 THF)放熱反應,生成六配位的加合物。對於體積較大的配體,產物則是五配位的TiCl4L。
除了釋放出腐蝕性的氯化氫之外,存放 TiCl4時還會生成鈦氧化物及氯氧化物,粘住使用過的塞子和注射器。

5 四氯化鈦 -生產

TiCl4 可通過氯化法製備。具體過程是,900 °C 時用碳在氯氣氛中與鈦氧化物礦物(如鈦鐵礦和金紅石)反應,蒸餾純化產物。
2FeTiO3 + 7Cl2 + 6C → 2TiCl4 + 2FeCl3 + 6CO
TiCl4 並不昂貴,通常用於實驗室用途。

6 四氯化鈦 -應用

7 四氯化鈦 -化學反應

8 四氯化鈦 -對環境的影響

9 四氯化鈦 -應急處理處置方法

1、泄漏應急處理
疏散泄漏污染區人員至安全區,禁止無關人員進入污染區,建議應急處理人員戴正壓自給式呼吸器,穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物,在確保安全情況下堵漏。噴水霧減慢揮發(或擴散),但不要對泄漏物或泄漏點直接噴水。將地面灑上蘇打灰,然後用大量水沖洗,經稀釋的洗水放入廢水系統。如果大量泄漏,最好不用水處理,在技術人員指導下清除。
2、防護措施
呼吸系統防護:可能接觸其蒸氣時,應該佩帶防毒口罩。必要時佩帶防毒面具。
眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。
防護服:穿工作服(防腐材料製作)。
手防護:戴橡皮手套。
其它:工作后,淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服,洗后再用。保持良好的衛生習慣。
3、急救措施
皮膚接觸:儘快用軟紙或棉花等擦去毒物,然後用水徹底沖洗。若有灼傷,就醫治療。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用流動清水沖洗10分鐘或用2%碳酸氫鈉溶液沖洗。就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。呼吸困難時給輸氧。給予2-4%碳酸氫鈉溶液霧化吸入。就醫。
食入:患者清醒時立即漱口,給飲牛奶或蛋清。立即就醫。
滅火方法:乾粉、砂土。禁止用水。物質的理化常數。

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