Was ist Titandioxid?
Der Hauptbestandteil von Titandioxid ist TIO2, ein wichtiges anorganisches chemisches Pigment in Form eines weißen Feststoffs oder Pulvers. Es ist ungiftig, hat einen hohen Weißgrad und eine hohe Helligkeit und gilt als das beste Weißpigment zur Verbesserung der Materialweiße. Es wird häufig in Branchen wie Beschichtungen, Kunststoffen, Gummi, Papier, Tinte, Keramik, Glas usw. eingesetzt.
Ⅰ.Diagramm der Titandioxid-Industriekette:
（1）Der vorgelagerte Teil der Titandioxid-Industriekette besteht aus Rohstoffen, darunter Ilmenit, Titankonzentrat, Rutil usw.;
（2）Der Midstream bezieht sich auf Titandioxidprodukte.
(3) Der nachfolgende Abschnitt ist das Anwendungsgebiet von Titandioxid.Titandioxid wird in vielen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der Beschichtungs-, Kunststoff-, Papier-, Tinten- und Gummiindustrie usw.
Ⅱ.Die Kristallstruktur von Titandioxid:
Titandioxid ist eine polymorphe Verbindung, die in der Natur in drei gängigen Kristallformen vorkommt: Anatas, Rutil und Brookit.
Sowohl Rutil als auch Anatas gehören zum tetragonalen Kristallsystem, das bei normaler Temperatur stabil ist; Brookit gehört zum orthorhombischen Kristallsystem mit instabiler Kristallstruktur, sodass es in der Industrie derzeit nur einen geringen praktischen Wert hat.
Von den drei Strukturen ist die Rutilphase die stabilste. Die Anatasphase wandelt sich über 900 °C irreversibel in die Rutilphase um, während sich die Brookitphase über 650 °C irreversibel in die Rutilphase umwandelt.
(1) Titandioxid in Rutilphase
In Titandioxid in der Rutilphase befinden sich Ti-Atome im Zentrum des Kristallgitters und sechs Sauerstoffatome an den Ecken des Titan-Sauerstoff-Oktaeders. Jedes Oktaeder ist mit zehn umgebenden Oktaedern verbunden (darunter acht gemeinsame Eckpunkte und zwei gemeinsame Kanten), und zwei TiO2-Moleküle bilden eine Elementarzelle.
Schematische Darstellung der Kristallzelle von Titandioxid in der Rutilphase (links)
Die Verbindungsmethode des Titanoxid-Oktaeders (rechts)
(2) Titandioxid in Anatas-Phase
In Titandioxid in der Anatasphase ist jedes Titan-Sauerstoff-Oktaeder mit 8 umgebenden Oktaedern verbunden (4 gemeinsame Kanten und 4 gemeinsame Eckpunkte) und 4 TiO2-Moleküle bilden eine Elementarzelle.
Schematische Darstellung der Kristallzelle von Titandioxid in der Rutilphase (links)
Die Verbindungsmethode des Titanoxid-Oktaeders (rechts)
Ⅲ.Herstellungsmethoden für Titandioxid:
Der Herstellungsprozess von Titandioxid umfasst hauptsächlich den Schwefelsäureprozess und den Chlorierungsprozess.
(1) Schwefelsäureverfahren
Das Schwefelsäureverfahren zur Herstellung von Titandioxid umfasst die Acidolyse von Titaneisenpulver mit konzentrierter Schwefelsäure zur Herstellung von Titansulfat, das anschließend zu Metatitansäure hydrolysiert wird. Nach Kalzinierung und Zerkleinerung werden Titandioxidprodukte gewonnen. Mit diesem Verfahren können Anatas- und Rutil-Titandioxid hergestellt werden.
(2) Chlorierungsprozess
Bei der Chlorierung von Titandioxid wird Rutil- oder titanreiches Schlackenpulver mit Koks vermischt und anschließend bei hohen Temperaturen chloriert, um Titantetrachlorid zu erzeugen. Nach der Hochtemperaturoxidation wird das Titandioxidprodukt durch Filtration, Wasserwäsche, Trocknung und Zerkleinerung gewonnen. Bei der Chlorierung von Titandioxid können nur Rutilprodukte entstehen.
Wie kann man die Echtheit von Titandioxid erkennen?
I. Physikalische Methoden:
（1）Die einfachste Methode besteht darin, die Textur durch Berühren zu vergleichen. Gefälschtes Titandioxid fühlt sich glatter an, während sich echtes Titandioxid rauer anfühlt.
（2）Wenn Sie etwas Titandioxid auf Ihre Hand geben, lässt sich das gefälschte Titandioxid durch Abspülen mit Wasser leicht abwaschen, während das echte Titandioxid nicht so leicht abzuwaschen ist.
（3）Nehmen Sie eine Tasse sauberes Wasser und geben Sie Titandioxid hinein. Das Titandioxid, das an die Oberfläche schwimmt, ist echt, während das Titandioxid, das sich am Boden absetzt, gefälscht ist (diese Methode funktioniert möglicherweise nicht bei aktivierten oder modifizierten Produkten).
（4）Überprüfen Sie die Wasserlöslichkeit. Im Allgemeinen ist Titandioxid wasserlöslich (mit Ausnahme von Titandioxid, das speziell für Kunststoffe und Tinten entwickelt wurde, sowie einiger synthetischer Titandioxide, die wasserunlöslich sind).
II. Chemische Methoden:
(1) Bei Zugabe von Calciumpulver: Die Zugabe von Salzsäure führt zu einer heftigen Reaktion mit quietschenden Geräuschen und der Entstehung einer großen Anzahl von Blasen (da Calciumcarbonat mit Säure reagiert und Kohlendioxid entsteht).
(2) Bei Zugabe von Lithopon: Durch Zugabe verdünnter Schwefelsäure oder Salzsäure entsteht ein Geruch nach faulen Eiern.
(3) Ist die Probe hydrophob, führt die Zugabe von Salzsäure nicht zu einer Reaktion. Bilden sich jedoch nach Befeuchten mit Ethanol und Zugabe von Salzsäure Blasen, ist dies ein Beweis dafür, dass die Probe beschichtetes Calciumcarbonatpulver enthält.
III. Es gibt noch zwei weitere gute Methoden:
(1) Bei Verwendung der gleichen Formel aus PP + 30 % GF + 5 % PP-G-MAH + 0,5 % Titandioxidpulver ist das Titandioxid (Rutil) umso authentischer, je geringer die Festigkeit des resultierenden Materials ist.
(2) Wählen Sie ein transparentes Harz, z. B. transparentes ABS mit 0,5 % Titandioxidpulver. Messen Sie die Lichtdurchlässigkeit. Je geringer die Lichtdurchlässigkeit, desto authentischer ist das Titandioxidpulver.
Veröffentlichungszeit: 31. Mai 2024
