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,并在空氣中發煙,生成二氧化鈦固體和鹽酸液滴的混合物。
四氯化鈦的生產工藝
氯化法將高鈦渣與石油焦按一定比例配料,粉碎,通入氯氣進行反應,生成四氯化鈦氣體,經過冷凝,得到液化的四氯化鈦液體,過濾、蒸餾,得到四氯化鈦成品。其化學方程式:
TiO2+2C+2Cl2→TiCl4+2CO
TiO2+C+2Cl2→TiCl4+CO2
四氯化鈦的用途
四氯化鈦是制取海綿鈦和氯化法鈦白的主要原料。用作乙烯聚合催化劑的重要組分。用于制造顏料和鈦有機化合物以及國防上用的煙幕劑。同時也是溶解合成樹脂、橡膠、塑料等多種有機物的良好溶劑。
鈦金屬生產
TiO2+ 2Cl2+ 2C → TiCl4 + 2CO
Kroll 法的第一步是用金屬鎂還原 TiCl4 :
2Mg+ TiCl4 → 2MgCl2(l) + Ti
液態鈉也可被用作還原劑:
4Na+ TiCl4 → 4NaCl+ Ti
二氧化鈦生產
大約 90% 的 TiCl4 都被用于制造鈦白顏料(TiO2),該過程主要是四氯化鈦的水解反應:
TiCl4 + 2H2O → TiO2 + 4HCl
有時用純氧作氧化劑:
TiCl4 + O2 → TiO2 + 2Cl2
煙霧劑
過去曾用四氯化鈦來制造煙幕。露置在空氣中時,四氯化鈦會迅速與空氣中的水反應:
TiCl4 + 2H2O → TiO2 + 4HCl
生成的氯化氫會迅速吸收更多的水,生成細小的鹽酸液滴;而當空氣中的濕度更大時,更大的鹽酸液滴則會產生更好的散射效果。而且生成的白色二氧化鈦粉末也是很好的散射質。
由于鹽酸具有腐蝕性,現在已不再使用TiCl4作煙霧劑。
化學慧定制合成事業部摘錄