偏钛酸的化学性质与化学应用

偏钛酸，英文名为Metatitanic acid，是钛酸的一种水合物，常温常压下为白色固体粉末，不溶于水，稀酸或者稀碱水溶液，但是可溶于10%的硫酸与3%的过氧化氢的混合溶液中。偏钛酸可由硫酸氧钛在热水中水解得到，它主要用于化纤消光剂、催化剂和海水吸附剂的制备，同时该物质也是制取纯硫酸氧钛的原料。

图1 偏钛酸的性状图

化学性质

偏钛酸化学性质较稳定，呈两性（偏酸性），不溶于水、脂肪酸和弱无机酸。偏钛酸加热时可溶于盐酸、氢氟酸和浓硫酸，并且它可与强酸或碱金属的碳酸盐反应生成钛酸盐。偏钛酸与金属钠反应生成钛酸钠，在氯化剂作用下生成四氯化钛。特定条件下该物质可被氢气还原成金属钛，在大气中它不与二氧化碳、氧气、二氧化硫、二氧化氮等发生反应。

制备方法

偏钛酸通常由硫酸氧钛水解而来,硫酸氧钛是一种重要的工业原料，可通过将钛铁矿矿石与浓硫酸反应制得。其水解过程中硫酸氧钛分解产生偏钛酸，制备过程包括水解、水洗、过滤和烘干等步骤。

化学应用

偏钛酸在化工领域具有广泛的应用，其多功能性和特殊的化学性质使其成为许多工业过程中不可或缺的重要原料之一。偏钛酸是使用硫酸法生产钛白粉的中间产物，它在化工生产中主要用作媒染剂、催化剂和海水吸附剂的制备原料。该物质的表面活性和特殊的结构使其在催化反应中表现出良好的性能，可催化多种有机转化反应。在染料工业中，该物质也可用作媒染剂，帮助染料与纤维结合从而提高染色效果和色牢度。此外，该物质也可用作生产纳米二氧化钛、高纯钛白粉、电子钛白粉、食品钛白粉、金属钛白粉的基础化工原料，通过进一步的加工和处理，该物质可以制备出不同用途的钛白粉。[1]

参考文献

[1] 祖庸,任莉. 以偏钛酸(硫酸钛,硫酸氧钛)为原料制备纳米二氧化钛[J].钛工业进展,1997(1):4