Co je oxid titaničitý?
Hlavní složkou oxidu titaničitého je TIO2, což je důležitý anorganický chemický pigment ve formě bílé pevné látky nebo prášku. Je netoxický, má vysokou bělost a jas a je považován za nejlepší bílý pigment pro zlepšení bělosti materiálů. Je široce používán v průmyslových odvětvích, jako jsou nátěrové hmoty, plasty, pryž, papír, inkoust, keramika, sklo atd.
Ⅰ.Schéma řetězce průmyslu s oxidem titaničitým:
()1Předchozí fáze průmyslového řetězce oxidu titaničitého se skládá ze surovin, včetně ilmenitu, titanového koncentrátu, rutilu atd.;
()2Střední proud označuje produkty z oxidu titaničitého.
(3) Následná fáze představuje oblast použití oxidu titaničitého.Oxid titaničitý se široce používá v různých oblastech, jako jsou nátěrové hmoty, plasty, výroba papíru, inkousty, guma atd.
Ⅱ. Krystalová struktura oxidu titaničitého:
Oxid titaničitý je druh polymorfní sloučeniny, která má v přírodě tři běžné krystalové formy, a to anatas, rutil a brookit.
Rutil i anatas patří do tetragonální krystalové soustavy, která je stabilní za normální teploty; brookit patří do ortorombické krystalové soustavy s nestabilní krystalovou strukturou, takže v současnosti má v průmyslu malou praktickou hodnotu.
Z těchto tří struktur je nejstabilnější fáze rutil. Fáze anatas se nad 900 °C nevratně transformuje na fázi rutil, zatímco fáze brookit se nad 650 °C nevratně transformuje na fázi rutil.
(1) Oxid titaničitý ve fázi rutil
V rutilovém oxidu titaničitém se atomy Ti nacházejí ve středu krystalové mřížky a šest atomů kyslíku se nachází v rozích titan-kyslíkového oktaedru. Každý oktaedr je spojen s 10 okolními oktaedry (včetně osmi sdílených vrcholů a dvou sdílených hran) a dvě molekuly TiO2 tvoří jednotkovou buňku.
Schéma krystalové cely rutilového oxidu titaničitého (vlevo)
Způsob připojení oktaedru z oxidu titaničitého (vpravo)
(2) Oxid titaničitý ve fázi anatasu
V anatasové fázi oxidu titaničitého je každý titan-kyslíkový oktaedr spojen s 8 okolními oktaedry (4 sdílené hrany a 4 sdílené vrcholy) a 4 molekuly TiO2 tvoří jednotkovou buňku.
Schéma krystalové cely rutilového oxidu titaničitého (vlevo)
Způsob připojení oktaedru z oxidu titaničitého (vpravo)
Ⅲ.Způsoby přípravy oxidu titaničitého:
Výrobní proces oxidu titaničitého zahrnuje hlavně proces s kyselinou sírovou a chlorační proces.
(1) Proces s kyselinou sírovou
Proces výroby oxidu titaničitého kyselinou sírovou zahrnuje acidolýzu práškového titanového železa koncentrovanou kyselinou sírovou za vzniku síranu titaničitého, který se poté hydrolyzuje za vzniku kyseliny metatitaničité. Po kalcinaci a drcení se získají produkty z oxidu titaničitého. Touto metodou lze vyrobit anatas a rutilový oxid titaničitý.
(2) Chlorační proces
Chlorační proces výroby oxidu titaničitého zahrnuje smíchání rutilu nebo práškové strusky s vysokým obsahem titanu s koksem a následné provedení vysokoteplotní chlorace za účelem výroby chloridu titaničitého. Po vysokoteplotní oxidaci se produkt oxidu titaničitého získává filtrací, promytím vodou, sušením a drcením. Chlorační proces výroby oxidu titaničitého umožňuje výrobu pouze produktů rutil.
Jak rozlišit pravost oxidu titaničitého?
I. Fyzikální metody:
()1）Nejjednodušší metodou je porovnat texturu hmatem. Falešný oxid titaničitý se zdá hladší, zatímco pravý oxid titaničitý je drsnější.
()2）Pokud si na ruku nanesete trochu oxidu titaničitého, falešný se snadno smyje, zatímco pravý se smýt obtížně.
()3）Vezměte hrnek čisté vody a dejte do něj oxid titaničitý. Ten, který vyplave na hladinu, je pravý, zatímco ten, který se usadí na dně, je falešný (tato metoda nemusí fungovat u aktivovaných nebo modifikovaných produktů).
()4）Zkontrolujte jeho rozpustnost ve vodě. Oxid titaničitý je obecně rozpustný ve vodě (s výjimkou oxidu titaničitého speciálně určeného pro plasty, inkousty a některých syntetických oxidů titaničitých, které jsou ve vodě nerozpustné).
II. Chemické metody:
(1) Pokud se přidá vápenatý prášek: Přidání kyseliny chlorovodíkové způsobí prudkou reakci s vrzáním, doprovázenou tvorbou velkého množství bublin (protože uhličitan vápenatý reaguje s kyselinou za vzniku oxidu uhličitého).
(2) Pokud se přidá litopon: Přidání zředěné kyseliny sírové nebo kyseliny chlorovodíkové vyvolá zápach shnilých vajec.
(3) Pokud je vzorek hydrofobní, přidání kyseliny chlorovodíkové nezpůsobí reakci. Pokud se však po navlhčení ethanolem a následném přidání kyseliny chlorovodíkové vytvoří bublinky, dokazuje to, že vzorek obsahuje potažený prášek uhličitanu vápenatého.
III. Existují také dvě další dobré metody:
(1) Použitím stejného složení PP + 30 % GF + 5 % PP-G-MAH + 0,5 % práškového oxidu titaničitého platí, že čím nižší je pevnost výsledného materiálu, tím autentičtější je oxid titaničitý (rutil).
(2) Vyberte průhlednou pryskyřici, například průhledný ABS s přídavkem 0,5 % práškového oxidu titaničitého. Změřte jeho propustnost světla. Čím nižší je propustnost světla, tím autentičtější je prášek oxidu titaničitého.
Čas zveřejnění: 31. května 2024
