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白色粉末。有板钛型、锐钛型和金红石型三种晶型。工业上利用的主要是后两种。金红石型相对密度4.26,熔点1830~1850℃。锐钛型相对密度3.84。化学性质相当稳定,不溶于水、有机酸和弱无机酸,可溶于浓硫酸、碱和氢氟酸。折射率:金红石型为2.70,锐钛型为2.55。具有优异的颜料性能。无毒。
TiO2+6HF==H2[TiF6]+2H2O
TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O
TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2↑
Ti4+容易水解得到TiO2+离子—钛酰离子。