硫酸法钛白粉的生产-钛液的水解

硫酸法钛白粉的生产－钛液的水解

一、钛液水解的目的及工业上对水解的要求

钛液的水解是使二氧化钛组分从液相的钛液转变为固相的偏钛酸，从而与母液中的可溶性杂质分离，以提取纯净的二氧化钛。

钛液的水解在硫酸法钛白粉生产过程中，是一个极其重要的工序。水解的好坏，不仅影响到工业生产的经济性，而且对最终产品的质量也影响很大。工业上对水解有下列三点要求。

①水解率要高。即液相中的二氧化铁组分转变为固相的二氧化钛组分的百分率要大，在不影响成品的性能和质量的情况下，水解率越高，经济效益就越好。

②水解所得的偏钛酸，必须是具有一定大小而均匀的粒子，组成要恒定，同时要易于过滤和洗涤。

③工艺条件要成熟，要易于控制，水解产物的质量要稳定，设备要简单，要适应工业生产的需要。

二、盐类的水解的定义及哪些盐类能水解

在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H＋离子或OH-离子生成弱电解质的反应，称为盐类的水解。

盐类水解生成了酸和碱。反过来，酸和碱进行中和反应，也生成盐和水。也就是说，盐类的水解反应是酸碱中和反应的逆反应。

强酸与弱碱所生成的盐、强碱与弱酸所生成的盐以及弱酸与弱碱所生成的盐都能发生水解反应。这三种盐类之所以能发生水解反应，其基本原因就在于组成这些盐的离子能跟水电离出来的H＋或OH-结合形成弱电解质。生成的弱电解质包括能生成气体或沉淀和难电离物质（如水）。

1.强酸与弱碱所生成盐的水解

氯化铵是由强酸（盐酸）和弱碱（氨水）中和生成的盐，它在水溶液里的水解过程如下：

在这里，由于NH4+跟水里的OH-结合生成了难电离的NH3·H20,所以能发生水解反应。随着溶液里OH-减少，H＋浓度会增大，结果H＋浓度大于OH-浓度，而使溶液显酸性。这一反应也可以用离子方程式来表示：

2.强碱与弱酸所生成盐的水解

乙酸钠是由强碱（氢氧化钠）和弱酸（乙酸）所生成的盐，它在水溶液里的水解过程如下：

在这里，由于Ac-跟水里的H＋结合生成了难电离的乙酸，所以能发生水解。随着溶液里H＋减少，OH-浓度会增大，结果OH-浓度大于H＋浓度，使溶液显碱性。这一反应也可以用离子方程式来表示：

3.弱酸与弱碱所生成盐的水解

乙酸铵是由弱酸（乙酸）和弱碱（氨水）所生成的盐，它在水里的水解过程表示如下：

在这里，由于Ac-跟H＋生成了难电离的乙酸；NH4+跟OH-又生成了难电离的氨水，所以能发生水解。至于这类盐水解后溶液显酸性还是显碱性，则要取决于所生成的乙酸和氨水的电离常数的相对大小。如果弱酸的电离常数大，那么溶液显酸性；如果弱碱的电离常数大，那么溶液显碱性；如果两者的电离常数相等，那么溶液显中性。乙酸和氨水的电离常数分别是

1.75*10-5和1.77*10-5，基本相等，所以乙酸铵的水溶液呈中性。

一、钛液水解的目的及工业上对水解的要求

钛液的水解是使二氧化钛组分从液相的钛液转变为固相的偏钛酸，从而与母液中的可溶性杂质分离，以提取纯净的二氧化钛。

钛液的水解在硫酸法钛白粉生产过程中，是一个极其重要的工序。水解的好坏，不仅影响到工业生产的经济性，而且对最终产品的质量也影响很大。工业上对水解有下列三点要求。

①水解率要高。即液相中的二氧化铁组分转变为固相的二氧化钛组分的百分率要大，在不影响成品的性能和质量的情况下，水解率越高，经济效益就越好。

②水解所得的偏钛酸，必须是具有一定大小而均匀的粒子，组成要恒定，同时要易于过滤和洗涤。

③工艺条件要成熟，要易于控制，水解产物的质量要稳定，设备要简单，要适应工业生产的需要。

二、盐类的水解的定义及哪些盐类能水解

在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H＋离子或OH-离子生成弱电解质的反应，称为盐类的水解。

盐类水解生成了酸和碱。反过来，酸和碱进行中和反应，也生成盐和水。也就是说，盐类的水解反应是酸碱中和反应的逆反应。

强酸与弱碱所生成的盐、强碱与弱酸所生成的盐以及弱酸与弱碱所生成的盐都能发生水解反应。这三种盐类之所以能发生水解反应，其基本原因就在于组成这些盐的离子能跟水电离出来的H＋或OH-结合形成弱电解质。生成的弱电解质包括能生成气体或沉淀和难电离物质（如水）。

1.强酸与弱碱所生成盐的水解

氯化铵是由强酸（盐酸）和弱碱（氨水）中和生成的盐，它在水溶液里的水解过程如下：

在这里，由于NH4+跟水里的OH-结合生成了难电离的NH3·H20,所以能发生水解反应。随着溶液里OH-减少，H＋浓度会增大，结果H＋浓度大于OH-浓度，而使溶液显酸性。这一反应也可以用离子方程式来表示：

2.强碱与弱酸所生成盐的水解

乙酸钠是由强碱（氢氧化钠）和弱酸（乙酸）所生成的盐，它在水溶液里的水解过程如下：

在这里，由于Ac-跟水里的H＋结合生成了难电离的乙酸，所以能发生水解。随着溶液里H＋减少，OH-浓度会增大，结果OH-浓度大于H＋浓度，使溶液显碱性。这一反应也可以用离子方程式来表示：

3.弱酸与弱碱所生成盐的水解

乙酸铵是由弱酸（乙酸）和弱碱（氨水）所生成的盐，它在水里的水解过程表示如下：

在这里，由于Ac-跟H＋生成了难电离的乙酸；NH4+跟OH-又生成了难电离的氨水，所以能发生水解。至于这类盐水解后溶液显酸性还是显碱性，则要取决于所生成的乙酸和氨水的电离常数的相对大小。如果弱酸的电离常数大，那么溶液显酸性；如果弱碱的电离常数大，那么溶液显碱性；如果两者的电离常数相等，那么溶液显中性。乙酸和氨水的电离常数分别是

1.75*10-5和1.77*10-5，基本相等，所以乙酸铵的水溶液呈中性。其离子方程式如下：

七、水解的各种方法及其利弊

水解的方法可以从以下三方面分类。

1.以晶种产生的形式分类可分为自生晶种稀释法和外加晶种法两种。前一种方法是将浓钛液加到沸水中去稀释而产生晶核，再进行水解。这种方法水解时间偏长，但可采用大设备，并能减少外来杂质的不良影响，保证颜料钛白粉的性能；后一种方法是在钛液中先加人预先制好的晶种，再进行水解，这种方法较简单，容易控制，但沉淀物颜料性能较差。

2.以水解压力分类，可分为加压法和常压法两种。加压法是使整个水解罐密封，让其在大于latm①（①latm=101325Pa）的压力下进行水解，这种方法可以控制较高的水解温度，