用途
这种物质主要用于分析试剂和强还原剂。
生产方法
将100克TiO₂、25克(NH₄)₂SO₄和250毫升浓硫酸混合后,在通风橱中加热至180~200℃,并搅拌2小时。当混合物变稠后停止搅拌,继续加热直至温度升至240℃,再搅拌3~4小时。冷却至50~60℃后,小心地缓缓加入2升水。将所得的混合物在60~70℃下搅拌2小时,然后加入1升水并过滤除去不溶物。向滤液中通入硫化氢直至饱和,并滤除生成的硫化物沉淀。将滤液在80~90℃下蒸发浓缩至相对密度为1.29。
上述过程所得的溶液进行电解还原可以制得含硫酸的硫酸钛(Ⅲ)溶液。使用圆柱形电解槽,内置多孔素烧瓷杯作为隔膜。电极采用铅板制作,阴极从外部包裹住隔膜,阳极几乎紧贴隔膜内壁。隔膜外为所制得的硫酸钛(Ⅳ)溶液,隔膜内为20%的硫酸且内外液面相平。电解在电压8V、阴极电流密度0.015~0.02A/cm²及温度15~20℃下进行,过程中应不时搅拌。当Ti³⁺含量不再增加(约8~9小时)时结束电解还原。所得含有硫酸的Ti₂(SO₄)₃溶液移入磨口瓶中并充满至瓶塞(以防氧化),此溶液可作为产品使用。
为了获取无水硫酸钛(Ⅲ)结晶,可以将电解得到的硫酸钛(Ⅲ)溶液加入到硫酸中使硫酸浓度达到20%,然后在二氧化碳气流下加热浓缩。当有晶体析出后,在190℃下加热3小时,再于210~220℃保持10分钟。在二氧化碳气流中冷却(此时晶体的颜色转变为紫色),反复进行加热和冷却直至颜色不变,最终变为绿色,然后用玻璃砂芯漏斗过滤并依次用水洗、冰乙酸、无水乙醇和无水乙醚洗涤。经减压干燥即可制得无水硫酸钛(Ⅲ)。