ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ શું છે?
ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડનું મુખ્ય ઘટક TIO2 છે, જે સફેદ ઘન અથવા પાવડરના રૂપમાં એક મહત્વપૂર્ણ અકાર્બનિક રાસાયણિક રંગદ્રવ્ય છે. તે બિન-ઝેરી છે, ઉચ્ચ સફેદતા અને તેજ ધરાવે છે, અને સામગ્રીની સફેદતા સુધારવા માટે શ્રેષ્ઠ સફેદ રંગદ્રવ્ય માનવામાં આવે છે. તેનો વ્યાપકપણે કોટિંગ્સ, પ્લાસ્ટિક, રબર, કાગળ, શાહી, સિરામિક્સ, કાચ વગેરે જેવા ઉદ્યોગોમાં ઉપયોગ થાય છે.
Ⅰ.ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ ઉદ્યોગ સાંકળ આકૃતિ:
(૧）ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ ઉદ્યોગ શૃંખલાના ઉપરના ભાગમાં કાચા માલનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં ઇલ્મેનાઇટ, ટાઇટેનિયમ કોન્સન્ટ્રેટ, રુટાઇલ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે;
(2）મધ્યપ્રવાહ ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ ઉત્પાદનોનો ઉલ્લેખ કરે છે.
(3) ડાઉનસ્ટ્રીમ ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડનો ઉપયોગ ક્ષેત્ર છે.ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડનો ઉપયોગ વિવિધ ક્ષેત્રોમાં થાય છે જેમ કે કોટિંગ્સ, પ્લાસ્ટિક, કાગળ બનાવટ, શાહી, રબર, વગેરે.
Ⅱ.ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડનું સ્ફટિક માળખું:
ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ એક પ્રકારનું બહુરૂપી સંયોજન છે, જે પ્રકૃતિમાં ત્રણ સામાન્ય સ્ફટિક સ્વરૂપો ધરાવે છે, જેમ કે એનાટેઝ, રુટાઇલ અને બ્રુકાઇટ.
રુટાઇલ અને એનાટેઝ બંને ટેટ્રાગોનલ સ્ફટિક પ્રણાલીના છે, જે સામાન્ય તાપમાન હેઠળ સ્થિર હોય છે; બ્રુકાઇટ ઓર્થોરોમ્બિક સ્ફટિક પ્રણાલીનો છે, જેમાં અસ્થિર સ્ફટિક રચના છે, તેથી હાલમાં ઉદ્યોગમાં તેનું વ્યવહારુ મૂલ્ય ઓછું છે.
ત્રણ રચનાઓમાં, રુટાઇલ તબક્કો સૌથી સ્થિર છે. એનાટેઝ તબક્કો 900°C થી ઉપરના તાપમાને રુટાઇલ તબક્કામાં બદલી ન શકાય તે રીતે રૂપાંતરિત થશે, જ્યારે બ્રુકાઇટ તબક્કો 650°C થી ઉપરના તાપમાને રુટાઇલ તબક્કામાં બદલી ન શકાય તે રીતે રૂપાંતરિત થશે.
(1) રૂટાઇલ ફેઝ ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ
રૂટાઇલ તબક્કામાં ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડમાં, Ti અણુઓ સ્ફટિક જાળીના કેન્દ્રમાં સ્થિત હોય છે, અને છ ઓક્સિજન અણુઓ ટાઇટેનિયમ-ઓક્સિજન ઓક્ટાહેડ્રોનના ખૂણા પર સ્થિત હોય છે. દરેક ઓક્ટાહેડ્રોન 10 આસપાસના ઓક્ટાહેડ્રોન (આઠ શેરિંગ શિરોબિંદુઓ અને બે શેરિંગ ધાર સહિત) સાથે જોડાયેલ હોય છે, અને બે TiO2 અણુઓ એક એકમ કોષ બનાવે છે.
રુટાઇલ ફેઝ ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડના સ્ફટિક કોષનું યોજનાકીય આકૃતિ (ડાબે)
ટાઇટેનિયમ ઓક્સાઇડ ઓક્ટાહેડ્રોન (જમણે) ની જોડાણ પદ્ધતિ
(2) એનાટેઝ ફેઝ ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ
એનાટેઝ તબક્કામાં ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડમાં, દરેક ટાઇટેનિયમ-ઓક્સિજન ઓક્ટાહેડ્રોન 8 આસપાસના ઓક્ટાહેડ્રોન (4 શેરિંગ ધાર અને 4 શેરિંગ શિરોબિંદુઓ) સાથે જોડાયેલ હોય છે, અને 4 TiO2 પરમાણુઓ એક એકમ કોષ બનાવે છે.
રુટાઇલ ફેઝ ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડના સ્ફટિક કોષનું યોજનાકીય આકૃતિ (ડાબે)
ટાઇટેનિયમ ઓક્સાઇડ ઓક્ટાહેડ્રોન (જમણે) ની જોડાણ પદ્ધતિ
Ⅲ.ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડની તૈયારી પદ્ધતિઓ:
ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડની ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં મુખ્યત્વે સલ્ફ્યુરિક એસિડ પ્રક્રિયા અને ક્લોરિનેશન પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે.
(1) સલ્ફ્યુરિક એસિડ પ્રક્રિયા
ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ ઉત્પાદનની સલ્ફ્યુરિક એસિડ પ્રક્રિયામાં ટાઇટેનિયમ આયર્ન પાવડરની એસિડોલીસીસ પ્રતિક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે જેમાં ટાઇટેનિયમ સલ્ફેટ ઉત્પન્ન થાય છે, જે પછી મેટાટાઇટેનિક એસિડ ઉત્પન્ન કરવા માટે હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ થાય છે. કેલ્સિનેશન અને ક્રશિંગ પછી, ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ ઉત્પાદનો મેળવવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિ એનાટેઝ અને રૂટાઇલ ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
(2) ક્લોરિનેશન પ્રક્રિયા
ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ ઉત્પાદનની ક્લોરીનેશન પ્રક્રિયામાં રૂટાઇલ અથવા ઉચ્ચ-ટાઇટેનિયમ સ્લેગ પાવડરને કોક સાથે ભેળવીને અને પછી ટાઇટેનિયમ ટેટ્રાક્લોરાઇડ ઉત્પન્ન કરવા માટે ઉચ્ચ-તાપમાન ક્લોરીનેશન હાથ ધરવાનો સમાવેશ થાય છે. ઉચ્ચ-તાપમાન ઓક્સિડેશન પછી, ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ ઉત્પાદન ગાળણ, પાણી ધોવા, સૂકવવા અને ક્રશિંગ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ ઉત્પાદનની ક્લોરીનેશન પ્રક્રિયા ફક્ત રૂટાઇલ ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડની અધિકૃતતા કેવી રીતે ઓળખવી?
I. ભૌતિક પદ્ધતિઓ:
(૧)સ્પર્શ દ્વારા રચનાની તુલના કરવી એ સૌથી સરળ પદ્ધતિ છે. નકલી ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ સરળ લાગે છે, જ્યારે અસલી ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ વધુ ખરબચડું લાગે છે.
(2)પાણીથી કોગળા કરીને, જો તમે તમારા હાથ પર થોડો ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ લગાવો છો, તો નકલી હાથ ધોવાનું સરળ છે, જ્યારે અસલી હાથ ધોવાનું સરળ નથી.
(3)એક કપ સ્વચ્છ પાણી લો અને તેમાં ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ નાખો. જે પાણી સપાટી પર તરતું રહે છે તે અસલી છે, જ્યારે જે પાણી તળિયે સ્થિર થાય છે તે નકલી છે (આ પદ્ધતિ સક્રિય અથવા સુધારેલા ઉત્પાદનો માટે કામ ન પણ કરે).
(4)પાણીમાં તેની દ્રાવ્યતા તપાસો. સામાન્ય રીતે, ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે (પ્લાસ્ટિક, શાહી અને કેટલાક કૃત્રિમ ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ માટે ખાસ રચાયેલ ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ સિવાય, જે પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે).
II. રાસાયણિક પદ્ધતિઓ:
(૧) જો કેલ્શિયમ પાવડર ઉમેરવામાં આવે તો: હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ ઉમેરવાથી ચીસ પાડતા અવાજ સાથે જોરદાર પ્રતિક્રિયા થશે, જેની સાથે મોટી સંખ્યામાં પરપોટા ઉત્પન્ન થશે (કારણ કે કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરે છે).
(૨) જો લિથોપોન ઉમેરવામાં આવે તો: પાતળું સલ્ફ્યુરિક એસિડ અથવા હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ ઉમેરવાથી સડેલા ઇંડાની ગંધ આવશે.
(૩) જો નમૂના હાઇડ્રોફોબિક હોય, તો હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ ઉમેરવાથી પ્રતિક્રિયા થશે નહીં. જો કે, તેને ઇથેનોલથી ભીનું કર્યા પછી અને પછી હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ ઉમેર્યા પછી, જો પરપોટા ઉત્પન્ન થાય છે, તો તે સાબિત કરે છે કે નમૂનામાં કોટેડ કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ પાવડર છે.
III. બે અન્ય સારી પદ્ધતિઓ પણ છે:
(1) PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0.5% ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ પાવડરના સમાન સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને, પરિણામી સામગ્રીની મજબૂતાઈ જેટલી ઓછી હશે, ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ (રુટાઇલ) વધુ અધિકૃત હશે.
(2) પારદર્શક રેઝિન પસંદ કરો, જેમ કે 0.5% ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ પાવડર ઉમેરેલ પારદર્શક ABS. તેની પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ માપો. પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ જેટલું ઓછું હશે, ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ પાવડર વધુ પ્રમાણિક હશે.
પોસ્ટ સમય: મે-૩૧-૨૦૨૪
