
【機】 calcium metatitanate
【化】 metatitanic acid
calcium
【醫】 Ca; calcium
偏钛酸鈣(Calcium Titanate)是一種無機化合物,化學式為CaTiO₃,屬于鈣钛礦型晶體結構的代表性物質。其命名遵循國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)的規則,其中“偏”字表示钛酸根(TiO₃²⁻)與鈣離子的結合比例為1:1。該化合物在材料科學領域具有重要價值,因其獨特的介電和光學性質被廣泛應用于電容器、微波器件及光催化領域。
從結構角度看,偏钛酸鈣的晶體構型為立方晶系,鈣離子占據立方體頂點,钛離子位于體心,氧離子則分布在面心位置,形成穩定的三維網絡。這種結構賦予其高熱穩定性和低介電損耗特性,美國化學會(ACS)期刊研究指出,其介電常數在微波頻段可達170以上,是5G通信材料的候選之一。
在工業應用中,偏钛酸鈣可通過固相反應法合成,原料為碳酸鈣(CaCO₃)和二氧化钛(TiO₂),反應方程式為: $$ CaCO₃ + TiO₂ → CaTiO₃ + CO₂↑ $$ 歐洲材料研究協會(E-MRS)的實驗數據顯示,該反應需在1200°C以上高溫完成,産物純度可達99.5%。安全方面,美國國家職業安全衛生研究所(NIOSH)提示,其粉塵可能引發呼吸道刺激,操作時需配備防護設備。
關于“偏钛酸鈣”的解釋如下:
偏钛酸鈣的化學式為CaTiO₃,由氧化鈣(CaO)和二氧化钛(TiO₂)以1:1的摩爾比結合形成。在無機化學命名中,“偏”通常表示酸酐與金屬氧化物以1:1的比例結合,因此“偏钛酸鈣”即指CaTiO₃。值得注意的是,部分文獻中“钛酸鈣”與“偏钛酸鈣”可能指同一物質,但嚴格來說,钛酸鈣可能包含不同钛酸根結構的化合物(如Ca₃Ti₂O₇等)。
主要通過高溫固相反應制備,将TiO₂與CaO按比例混合後燒結生成CaTiO₃。
注:不同文獻對晶系描述存在差異,可能與合成條件或曆史研究進展有關。如需更詳細數據,可參考材料科學領域的專業文獻。
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