钛白粉 | 864179-42-0

• 物质功能分类: 无机化工 - 无机盐 - 稀土金属、钇或钪的氧化物
• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 过渡金属有机体
• 中文名称: 钛白粉
• 中文别名: 颜料白；锐钛型钛白粉；金红石；钛白粉(锐钛型)；二氧化钛(IV)；金红石型钛白粉；二氧化钛；纳米二氧化钛；C.I.颜料白6；氧化钛(IV)；锐钛矿；钛糖；钛酐；二氧化钛(纳米级)；钛白粉(金红石型)；氧化钛；钛白颜料0-520；钛酸杆；钛白粉(纳米级)
• 英文名称: titanium dioxide
• 英文别名: anatase；anatase titanium dioxide；dioxotitanium
• CAS: 864179-42-0；200075-84-9；1317-80-2；13463-67-7；1317-70-0
• 化学式: O₂Ti
• 分子量: 79.8788
• InChiKey: GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  1840 °C
• 沸点：
  2900 °C
• 密度：
  4.26 g/mL at 25 °C(lit.)
• 闪点：
  368°C
• 物理描述：
  Titanium dioxide is an odorless white powder. Tasteless. pH 7.5. Occurs in three crystalline forms. (NTP, 1992)
• 颜色/状态：
  White, tetragonal crystals
• 气味：
  Odorless
• 味道：
  TASTELESS
• 溶解度：
  less than 1 mg/mL at 68° F (NTP, 1992)
• 蒸汽压力：
  0 mm Hg at 68 °F Essentially (NTP, 1992)
• 折光率：
  INDEX OF REFRACTION: 2.616; 2.903

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.24
• 重原子数：
  3
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  34.1
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  2

ADMET

代谢

rats were intraperitoneal injected with 1.60 g/100 g body wt of TiO(2) in saline solution. Organs (liver, spleen, lung) were processed for histological evaluation. Reactive oxygen species (ROS) in alveolar macrophages obtained by bronchoalveolar lavage (BAL) were evaluated using the nitroblue tetrazolium test and quantitative evaluation by digital image analysis. The histological analysis of organs revealed the presence of titanium in the parenchyma of these organs with no associated tissue damage. Although in lung alveolar macrophages TiO(2) induced a significant rise in ROS generation, it failed to cause tissue alteration. This finding may be attributed to an adaptive response.

Rats were intraperitoneal injected with 1.60 g/100 g body wt of TiO(2) in saline solution. Organs (liver, spleen, lung) were processed for histological evaluation. Reactive oxygen species (ROS) in alveolar macrophages obtained by bronchoalveolar lavage (BAL) were evaluated using the nitroblue tetrazolium test and quantitative evaluation by digital image analysis. The histological analysis of organs revealed the presence of titanium in the parenchyma of these organs with no associated tissue damage. Although in lung alveolar macrophages TiO(2) induced a significant rise in ROS generation, it failed to cause tissue alteration. This finding may be attributed to an adaptive response.

来源:DrugBank

毒理性

• 致癌性证据

人类癌症：关于二氧化钛的人类致癌性证据不足。实验动物癌症：关于二氧化钛的实验动物致癌性证据充分。总体评估：二氧化钛可能对人类具有致癌性（2B组）。

Cancer in humans: There is inadequate evidence in humans for the carcinogenicity of titanium dioxide. Cancer in experimental animals: There is sufficient evidence in experimental animals for the carcinogenicity of titanium dioxide. Overall evaluation: Titanium dioxide is possibly carcinogenic to humans (Group 2B).

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌性证据

A4：不能分类为人类致癌物。

A4: Not classifiable as a human carcinogen.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 致癌物分类

国际癌症研究机构致癌物：二氧化钛

IARC Carcinogenic Agent:Titanium dioxide

来源:International Agency for Research on Cancer (IARC)

毒理性

• 致癌物分类

国际癌症研究机构（IARC）致癌物分类：2B组：可能对人类致癌

IARC Carcinogenic Classes:Group 2B: Possibly carcinogenic to humans

来源:International Agency for Research on Cancer (IARC)

毒理性

• 致癌物分类

国际癌症研究机构专著：第47卷：（1989年）一些有机溶剂、树脂单体及相关化合物、颜料以及在油漆制造和绘画工作中的职业暴露

IARC Monographs:Volume 47: (1989) Some Organic Solvents, Resin Monomers and Related Compounds, Pigments and Occupational Exposures in Paint Manufacture and Painting

来源:International Agency for Research on Cancer (IARC)

吸收、分配和排泄

• 吸收

当雄性和雌性大鼠在约32天的时间内被喂食含有二氧化钛（100克/千克）的饮食时，仅在肌肉中发现了显著的钛保留，为0.06和0.11毫克/千克湿重；在肝脏、脾脏、肾脏、骨骼、血浆或红细胞中没有观察到保留。

When male and female rats were fed a diet containing titanium dioxide (100 g/kg) for a period of about 32 days, a significant retention of titanium of 0.06 and 0.11 mg/kg wet weight was found only in the muscles; no retention was observed in the liver, spleen, kidney, bone, plasma, or erythrocytes

来源:DrugBank

吸收、分配和排泄

• 消除途径

TiO2在大鼠肺部的消除动力学，在10和50 mg/m³浓度下暴露7小时后的沉积物，其保留半衰期在最初清除阶段为14天，此后为88天，这一过程一直持续到140天。

The kinetics of TiO2 elimination in the rat lung following its deposition after 7 hr exposure at 10 and 50 mg/cu m were determined for periods up to 140 days.The retention half-time was 14 days for the first clearance phase and 88 days thereafter.

来源:DrugBank

吸收、分配和排泄

• 分布容积

在通过静脉注射给予大鼠250毫克/千克体重的二氧化钛六小时后，肝脏中出现了最高浓度；24小时后，在过滤肝脏淋巴的肠系膜淋巴结中检测到了最高浓度。

Six hours after titanium dioxide was administered to rats through IV injection at 250 mg/kg body weight, the highest concentration appeared in the liver; after 24 hours, the highest concentration was detected in the celiac lymph nodes, which filter the lymph from the liver.

来源:DrugBank

吸收、分配和排泄

• 清除

二氧化钛从大鼠肺部的清除情况在吸入15或100毫克/立方米后进行了研究。二氧化钛颗粒的平均中值空气动力学直径为1.48微米。单次暴露后，大约有40-45%的沉积颗粒在25天内从肺部清除。在15毫克/立方米的情况下，发现0.7%存在于肺门淋巴结中，这表明二氧化钛颗粒从肺泡进入淋巴系统，并通过淋巴途径部分清除。在气管内给予二氧化钛后，清除率相似。在100毫克/立方米的暴露下，清除率急剧下降。其他研究人员在处理二氧化钛颜料的三名工人的淋巴系统中发现了二氧化钛的存在。

The clearance of titanium dioxide from the lungs was studied in rats after inhalation of 15 or 100 mg/cu m. The average median aerodynamic diameter of the titanium dioxide particles was 1.48 um. After a single exposure, about 40-45% of the deposited particles were cleared from the lung in 25 days. At 15 mg/cu m, 0.7% was found in the hilar lymph nodes indicating penetration of titanium dioxide particles from alveoli into the lymphatic system and partial clearance by the lymphatic route. The clearance rate was similar after intra-tracheal administration of titanium dioxide. At an exposure of 100 mg/cu m, the clearance rate decreased drastically. /Other researchers/ demonstrated the presence of titanium dioxide in the lymphatic systems of 3 workers employed in processing titanium dioxide pigments.

来源:DrugBank

吸收、分配和排泄

钛白粉尘在老鼠肺部的沉积情况与其他颗粒物相似。钛白粉被发现在肺部淋巴细胞和区域淋巴结中，这表明通过这一过程发生的是缓慢的移除速率。在高暴露量持续一段时间后，清除速率也会显著降低，甚至停止，因为过载。有建议认为，少量钛白粉可以从肺部进入全身循环。

The deposition of titanium dioxide dust in the lungs of rats is similar to that observed for other particles. Titanium dioxide is found in the lymphocytes and regional nodes in the lungs, indicating that a slow rate of removal occurs by this process. Clearance is also significantly decreased, or even ceases, at high exposure over a period of time because of overload. It is suggested that small amounts of titanium dioxide can enter the general circulation from the lungs.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

安全信息

• TSCA：
  Yes

制备方法与用途

危害

对氧化钛最常见的担忧之一是它可能是一种致癌剂。癌症与该物质之间的联系最早可以追溯到1985年的一项研究，当时大鼠在两年内暴露于高浓度的氧化钛后，出现了肺癌的情况。然而，并非所有专家都相信这项研究的结果。国际癌症研究机构于2006年发表的研究表明，缺乏足够的证据证明氧化钛会导致癌症。尽管如此，该物质仍被归类为潜在的人类致癌物。

化学性质

氧化钛是一种白色粉末，具有板钛型、锐钛型和金红石型三种晶型，其中工业上主要利用的是后两种类型。金红石型的相对密度约为4.26，熔点在1830～1850℃之间；而锐钛型的相对密度约为3.84。氧化钛化学性质相当稳定，不溶于水、有机酸和弱无机酸，但可溶于浓硫酸、碱液及氢氟酸中。其折射率分别为：金红石型为2.70，锐钛型为2.55。这种物质具有优异的颜料性能且无毒。

用途

氧化钛在多种工业领域都有广泛应用：

• 在涂料工业中用作白色颜料和瓷器釉药。
• 用于造纸工业，可以提高纸张的可印性和不透明度，作为涂料和填料使用。
• 在冶炼工业中，可用于制备海绵钛、钛铁合金及硬质合金等。
• 还可以用作绝缘体、电焊条、搪瓷材料以及合成纤维、塑料、橡胶、印刷、染料等行业中的原料。此外，在化妆品工业中也可用作填充剂和食品添加剂。

生产方法 硫酸法

将钛铁矿粉碎至一定细度，再与浓硫酸进行反应生成块状固相物。用水浸取后，得到含有硫酸氧钛、硫酸亚铁及大量杂质的钛液。通过沉降去除杂质，并冷冻分离除去硫酸亚铁。添加晶种促使硫酸氧钛水解生成偏钛酸（即水合二氧化钛），经漂洗，在800～1000℃下煅烧得到二氧化钛，直接作为产品使用或继续后处理。 反应方程式如下： [ \text{TiO}_2\cdot\text{FeO} + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{TiOSO}_4 + \text{FeSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} ] [ \text{TiOSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{TiO}_2\cdot\text{H}_2\text{O}\downarrow + \text{H}_2\text{SO}_4 ] [ \text{TiO}_2\cdot\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{TiO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]

氯化法

将金红石或高钛渣原料粉碎至一定粒度，与焦炭混合，在900℃的流化床中进行氯化反应生成四氯化钛。经过净化后，加入晶型转化剂，并在1300℃左右条件下进行氧化反应得到二氧化钛，再通过过滤、洗涤、干燥和粉碎得到成品。 反应方程式如下： [ 3\text{TiO}_2 + 4\text{C} + 6\text{Cl}_2 \rightarrow 3\text{TiCl}_4 + 2\text{CO} + 2\text{CO}_2 ] [ \text{TiCl}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{TiO}_2 + 2\text{Cl}_2 ]

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  氧化钛(IV),金红石 以 gaseous matrix 为溶剂， 生成 钛白粉
  参考文献：
  名称：

  钛氧化物与水分子的反应。矩阵隔离FTIR和密度泛函研究

  摘要：

  通过基质隔离红外和密度泛函理论计算研究了二氧化钛与水分子的反应。在固态氩气中，二氧化钛分子与水反应，在退火时自发形成OTi（OH）2分子。计算了沿着TiO 2 + H 2 O→OTi（OH）2反应路径的势能面。尽管预计二氧化钛与水的络合物是稳定的，但由于低能垒和高水解反应放热性，未观察到该络合物。还提供了形成OTi-OH 2复合物的证据。

  DOI：

  10.1016/s0009-2614(01)00675-3
• 作为产物：
  描述：

  四氯化钛 生成 氧化钛(IV),金红石
  参考文献：
  名称：

  TOYAMA, SIGEHKI;NAKAMURA, MASAAKI, KEHMIKARU EHNDZINIYARINGU, 33,(1988) N, S. 130-135

  摘要：

  DOI：
• 作为试剂：
  描述：

  苯酐 在 盐酸 、 氧化钛(IV),金红石 、 硫酸 、 硝酸 、 一水合肼 、 tin(ll) chloride 、 sodium hydroxide 作用下， 以 水 为溶剂， 反应 4.25h， 生成 4-aminophthalic acid hydrazide
  参考文献：
  名称：

  一种高产率异鲁米诺发光试剂的制备方法

  摘要：

  本发明公开了一种高产率异鲁米诺发光试剂的制备方法，步骤(1)采用微波制备方法，反应时间为5min，微波法能够加快反应的速度，步骤(2)反应液一次抽滤结束后，取出倒入0.2kg冰水中,搅拌,抽滤，重复洗涤抽滤4次，多次抽洗能够提高产品的纯度，步骤(2)4‑硝基邻苯二甲酰亚胺产品最后用300mL分析纯即无水乙醇重结晶得到精产品，用该种乙醇作为提取剂能够提高产品的纯度，步骤(3)中使用的水合肼的纯度为85％，一般工业水合肼的纯度为40‑80％，本发明采用更高纯度的水合肼能够提高产品的产率，步骤(4)冷却温度为零下3℃，该温度下产品迅速析晶，这样能够保证产品的纯度以及产率。

  公开号：

  CN106083732A

文献信息

• Preparation of methyl methacrylate by reaction of methyl propionate and
  申请人：BASF Aktiengesellschaft

  公开号：US04336403A1

  公开（公告）日：1982-06-22

  Methyl methacrylate is prepared by reacting methyl propionate and methanol at 200.degree.-550.degree. C. over a catalyst mixture which has a condensing action and is capable of dehydrogenating methanol to formaldehyde.

  甲基丙酸甲酯是通过在200摄氏度至550摄氏度下，将甲基丙酸甲酯和甲醇在具有凝聚作用并能够将甲醇脱氢为甲醛的催化剂混合物上反应制备的。
• Process for the production of aryl carbonates
  申请人：Bayer AG

  公开号：US05527942A1

  公开（公告）日：1996-06-18

  Carbonates with aromatic ester groups can be produced by reaction of aromatic monohydroxy compounds with phosgene or with chloroformic acid esters of aromatic monohydroxy compounds, working at a temperature in the range of 50.degree. to 350.degree. C. in presence of oxides of the metals of Group IV B of the Mendeleeff periodic table as heterogeneous catalysts.

  含芳香酯基的碳酸盐可以通过芳香单羟基化合物与光气或芳香单羟基化合物的氯甲酸酯反应，在IVB族金属氧化物的催化下，在50℃至350℃的温度范围内进行合成。
• ——
  作者：

  DOI：——

  日期：——
• BUKEJXANOV N. R.; CYBOPOB B. V., TR. IN-TA XIM. HAYK AN KAZSSR, 1980, 51, 3-15
  作者：BUKEJXANOV N. R.、 CYBOPOB B. V.

  DOI：——

  日期：——
• ARATA KAZUSHI; TANABE KOZO, BULL. CHEM. SOC. JAP., 1980, 53, NO 2, 299-303
  作者：ARATA KAZUSHI、 TANABE KOZO

  DOI：——

  日期：——

表征谱图