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氣相氧化法

用干燥的氧氣在923K-1023K進行氣相氧化：

TiCl4+O2=TiO2+2Cl2

硫酸法

首先用磨細的鈦鐵礦和硫酸（濃度≥80%，溫度343K-353K）在不斷通入空氣并且攪拌的條件下反應，制得可溶性硫酸鹽：

FeTiO3+H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O

由于這一反應是放熱的，反應劇烈時溫度可達473K。

制取二氧化鈦時，關鍵點一步是使鈦液水解：

TiOSO4+2H2O=TiO2·H2O↓+H2SO4

鈦液的濃度、酸度‘溫度都會影響水解反應的進行，濃度越小，酸度越小，溫度越高，反應越容易發生。為了升高溫度，反應常常在加壓的情況下進行，這樣也可以使沉淀顆粒比較緊密，讓產品有更好的物理性能。

制取二氧化鈦時鈦含量的測定

測定時首先往鈦液中加鋁片，把Ti(IV)還原為Ti3+，Ti3+的還原能力比Sn2+強，它可以還原Fe3+。因此測定時用KSCN做指示劑，用標準Fe3+溶液滴定Ti3+的含量。滴定時，Fe3+離子稍微一過量，就生成血紅色[FeSCN]2+，此時到達滴定終點。