簡介
四氯化鈦,或氯化鈦(IV),是化學式為 TiCl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。
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。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,含有氯橋連線的金屬原子,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。
TiCl分子為四面體結構,每個Ti 與四個配體Cl 相連。Ti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[(CR)TiCl] 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TiClL。
除了釋放出腐蝕性的氯化氫之外,存放TiCl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。
理化常數
國標編號:81051
CAS號:7550-45-0
中文名稱:四氯化鈦
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)
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。
合成方法
1、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。
TiO+2C+2Cl→TiCl+2CO↑
TiO+C+2Cl→TiCl+CO↑
2、以二氧化鈦、碳粉和澱粉為原料,將它們混合後,通入氯氣於600℃時進行氯化反應,粗產品經精製即得。
3、以鈦渣或金紅石二氧化鈦、鈦鐵礦為原料製備氯化鈦。
4、將市售30g二氧化鈦、15g木炭、0.05g二氧化錳(催化劑)和0.3g可溶性澱粉用水混合調均勻,在烘箱中加熱,並不斷攪拌,製成固體粒狀物質,置於坩堝中灼燒。再按下述步驟進行二氧化鈦的氯化反應:將灼燒後的物料小球置於燒瓶中,在加熱的條件下通入氯氣,氯化反應在450℃左右進行,將生成的四氯化鈦經冷凝管流入接受瓶中即為成品。
對環境的影響
健康危害
侵入途徑:吸入、食入。
健康危害:皮膚直接接觸液態四氯化鈦可引起不同程度的灼傷。其煙塵對呼吸道黏膜有強烈刺激作用。輕度中毒有喘息性支氣管炎,嚴重者出現呼吸困難、呼吸脈搏加快、體溫升高、咳嗽等,可發展成肺水腫。
毒理學資料及環境行為
毒性:屬高毒類。
急性毒性:LC50400mg/m (大鼠吸入)
危險特性:受熱或遇水分解放熱,放出有毒的腐蝕性煙氣。
燃燒(分解)產物:氯化物、氧化鈦。
實驗室監測方法
滴定法(EPA方法 9252)
氣相色譜法,參照《分析化學手冊》(第四分冊,色譜分析),化學工業出版社
環境標準
前蘇聯 車間空氣中有害物質的最高容許濃度 1mg/m
應急處理處置方法:
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,在確保全全情況下堵漏。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。
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:工作後,淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服,洗後再用。保持良好的衛生習慣。
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。
安全信息
危險運輸編碼:UN 3289 6.1/PG 2
危險品標誌:腐蝕
安全標識:S26S45S36/S37/S39
危險標識:R34R37
計算化學數據
1、疏水參數計算參考值(XlogP):無可用
2、氫鍵供體數量:0
3、氫鍵受體數量:4
4、可鏇轉化學鍵數量:0
5、拓撲分子極性表面積(TPSA):0
6、重原子數量:5
7、表面電荷:0
8、複雜度:0
9、同位素原子數量:0
10、確定原子立構中心數量:0
11、不確定原子立構中心數量:0
12、確定化學鍵立構中心數量:0
13、不確定化學鍵立構中心數量:0
14、共價鍵單元數量:5