氧化钛

氧化钛具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料。氧化钛的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。氧化钛广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。

图1 氧化钛的性状图

由于二氧化钛的介电常数较高，因此具有优良的电学性能。在测定二氧化钛的某些物理性质时，要考虑二氧化钛晶体的结晶方向。例如，金红石型的介电常数，随晶体的方向不同而不同，当与C轴相平行时，测得的介电常数为180，与此轴呈直角时为90，其粉末平均值为114。锐钛矿型二氧化钛的介电常数比较低只有48。氧化钛具有半导体的性能，它的电导率随温度的上升而迅速增加，而且对缺氧也非常敏感。例如金红石型氧化钛在20℃时还是电绝缘体，但加热到420℃时，它的电导率增加了107倍。稍微减少氧含量，对它的电导率会有特殊的影响。金红石型氧化钛的介电常数和半导体性质对电子工业非常重要，该工业领域利用上述特性，生产陶瓷电容器等电子元器件。

研究认为在光照条件下，氧化钛表面的超亲水性起因于其表面结构的变化。在紫外光照射下，氧化钛价带电子被激发到导带，电子和空穴向氧化钛表面迁移，在表面生成电子空穴对，电子与Ti反应，空穴则与表面桥氧离子反应，分别形成正三价的钛离子和氧空位。此时，空气中的水解离吸附在氧空位中，成为化学吸附水，化学吸附水可进一步吸附空气中的水分，形成物理吸附层。

美国食品药品管理局规定氧化钛可以作为所有的食品白色素，最大的使用量为1g/kg。色素添加剂氧化钛可以安全用于一般着色食品中，服从下列规定：氧化钛的数量不超过食物重量的1%。按照法令的401条所公布的特殊标准，不得使用的着色食品，除非有类似的标准允许添加色素。

氧化钛虽有亲水性，但吸湿性不太强，金红石型与锐钛型相比较小。氧化钛的吸湿性与其表面积的大小有一定关系，表面积大，吸湿性高。该物质与熔融的碳酸钡生成偏钛酸钡（加入氯化钡或碳酸钠做助溶剂），它溶于热浓硫酸所得溶液虽然是酸性的，但加热煮沸也能发生水解，得到不溶于酸、碱的水合氧化钛（β型钛酸）。