टाइटेनियम डाइऑक्साइड क्या है?
टाइटेनियम डाइऑक्साइड का मुख्य घटक TIO2 है, जो सफेद ठोस या पाउडर के रूप में एक महत्वपूर्ण अकार्बनिक रासायनिक वर्णक है। यह विषैला नहीं होता, इसमें उच्च सफेदी और चमक होती है, और इसे सामग्री की सफेदी बढ़ाने के लिए सर्वोत्तम सफेद वर्णक माना जाता है। इसका व्यापक रूप से कोटिंग्स, प्लास्टिक, रबर, कागज, स्याही, सिरेमिक, कांच आदि उद्योगों में उपयोग किया जाता है।
Ⅰ.टाइटेनियम डाइऑक्साइड उद्योग श्रृंखला का आरेख:
(1टाइटेनियम डाइऑक्साइड उद्योग श्रृंखला के ऊपरी स्तर में इल्मेनाइट, टाइटेनियम सांद्रण, रूटाइल आदि कच्चे माल शामिल हैं;
(2मध्यधारा से तात्पर्य टाइटेनियम डाइऑक्साइड उत्पादों से है।
(3) डाउनस्ट्रीम टाइटेनियम डाइऑक्साइड का अनुप्रयोग क्षेत्र है।टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग कोटिंग्स, प्लास्टिक, कागज निर्माण, स्याही, रबर आदि जैसे विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है।
II. टाइटेनियम डाइऑक्साइड की क्रिस्टल संरचना:
टाइटेनियम डाइऑक्साइड एक प्रकार का बहुरूपी यौगिक है, जिसके प्रकृति में तीन सामान्य क्रिस्टल रूप पाए जाते हैं, अर्थात् एनाटेस, रूटाइल और ब्रूकाइट।
रूटाइल और एनाटेस दोनों ही चतुर्भुजीय क्रिस्टल प्रणाली से संबंधित हैं, जो सामान्य तापमान पर स्थिर होते हैं; ब्रूकाइट ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल प्रणाली से संबंधित है, जिसकी क्रिस्टलीय संरचना अस्थिर होती है, इसलिए वर्तमान में उद्योग में इसका व्यावहारिक मूल्य बहुत कम है।
इन तीनों संरचनाओं में से, रूटाइल चरण सबसे स्थिर है। एनाटेस चरण 900°C से ऊपर अपरिवर्तनीय रूप से रूटाइल चरण में परिवर्तित हो जाएगा, जबकि ब्रूकाइट चरण 650°C से ऊपर अपरिवर्तनीय रूप से रूटाइल चरण में परिवर्तित हो जाएगा।
(1) रूटाइल फेज़ टाइटेनियम डाइऑक्साइड
रूटाइल अवस्था वाले टाइटेनियम डाइऑक्साइड में, Ti परमाणु क्रिस्टल जालक के केंद्र में स्थित होते हैं, और छह ऑक्सीजन परमाणु टाइटेनियम-ऑक्सीजन अष्टफलक के कोनों पर स्थित होते हैं। प्रत्येक अष्टफलक 10 आसपास के अष्टफलकों से जुड़ा होता है (जिनमें आठ साझा शीर्ष और दो साझा किनारे शामिल हैं), और दो TiO2 अणु एक इकाई सेल बनाते हैं।
रूटाइल चरण टाइटेनियम डाइऑक्साइड के क्रिस्टल सेल का योजनाबद्ध आरेख (बाएं)
टाइटेनियम ऑक्साइड ऑक्टाहेड्रॉन (दाएं) की कनेक्शन विधि
(2) एनाटेस चरण टाइटेनियम डाइऑक्साइड
एनाटेस चरण टाइटेनियम डाइऑक्साइड में, प्रत्येक टाइटेनियम-ऑक्सीजन ऑक्टाहेड्रॉन 8 आसपास के ऑक्टाहेड्रॉन से जुड़ा होता है (4 किनारे साझा करते हैं और 4 शीर्ष साझा करते हैं), और 4 TiO2 अणु एक इकाई सेल बनाते हैं।
रूटाइल चरण टाइटेनियम डाइऑक्साइड के क्रिस्टल सेल का योजनाबद्ध आरेख (बाएं)
टाइटेनियम ऑक्साइड ऑक्टाहेड्रॉन (दाएं) की कनेक्शन विधि
Ⅲ. टाइटेनियम डाइऑक्साइड की तैयारी विधियाँ:
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उत्पादन प्रक्रिया में मुख्य रूप से सल्फ्यूरिक एसिड प्रक्रिया और क्लोरीनीकरण प्रक्रिया शामिल होती है।
(1) सल्फ्यूरिक अम्ल प्रक्रिया
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उत्पादन की सल्फ्यूरिक अम्ल प्रक्रिया में टाइटेनियम आयरन पाउडर की सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ अम्ल अपघटन अभिक्रिया द्वारा टाइटेनियम सल्फेट का उत्पादन किया जाता है, जिसे बाद में जल अपघटित करके मेटाटाइटैनिक अम्ल बनाया जाता है। कैल्सीनेशन और पीसने के बाद टाइटेनियम डाइऑक्साइड उत्पाद प्राप्त होते हैं। इस विधि से एनाटेस और रूटाइल टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उत्पादन किया जा सकता है।
(2) क्लोरीनीकरण प्रक्रिया
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उत्पादन की क्लोरीनीकरण प्रक्रिया में, रूटाइल या उच्च-टाइटेनियम स्लैग पाउडर को कोक के साथ मिलाया जाता है और फिर उच्च तापमान पर क्लोरीनीकरण करके टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड का उत्पादन किया जाता है। उच्च तापमान ऑक्सीकरण के बाद, टाइटेनियम डाइऑक्साइड उत्पाद को छानने, पानी से धोने, सुखाने और पीसने की प्रक्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उत्पादन की क्लोरीनीकरण प्रक्रिया से केवल रूटाइल उत्पाद ही प्राप्त किए जा सकते हैं।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड की प्रामाणिकता की पहचान कैसे करें?
I. भौतिक विधियाँ:
(1)सबसे सरल तरीका है स्पर्श द्वारा बनावट की तुलना करना। नकली टाइटेनियम डाइऑक्साइड छूने में चिकना लगता है, जबकि असली टाइटेनियम डाइऑक्साइड छूने में खुरदरा लगता है।
(2)अगर आप अपने हाथ पर थोड़ा सा टाइटेनियम डाइऑक्साइड लगाकर पानी से धोते हैं, तो नकली वाला आसानी से धुल जाता है, जबकि असली वाला आसानी से नहीं धुलता।
(3)एक कप साफ पानी लें और उसमें टाइटेनियम डाइऑक्साइड की कुछ बूंदें डालें। जो बूंद सतह पर तैरती है वह असली है, जबकि जो बूंद नीचे बैठ जाती है वह नकली है (यह विधि सक्रिय या संशोधित उत्पादों के लिए काम नहीं कर सकती है)।
(4)इसकी जल में घुलनशीलता की जाँच करें। सामान्यतः, टाइटेनियम डाइऑक्साइड जल में घुलनशील होता है (प्लास्टिक, स्याही और कुछ कृत्रिम टाइटेनियम डाइऑक्साइड को छोड़कर, जो जल में अघुलनशील होते हैं)।
II. रासायनिक विधियाँ:
(1) यदि कैल्शियम पाउडर मिलाया जाता है: हाइड्रोक्लोरिक एसिड मिलाने से एक तेज प्रतिक्रिया होगी जिसमें चीखने जैसी आवाज आएगी, साथ ही बड़ी संख्या में बुलबुले उत्पन्न होंगे (क्योंकि कैल्शियम कार्बोनेट एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करता है)।
(2) यदि लिथोपोन मिलाया जाता है: तनु सल्फ्यूरिक एसिड या हाइड्रोक्लोरिक एसिड मिलाने से सड़े हुए अंडे जैसी गंध उत्पन्न होगी।
(3) यदि नमूना जल-विरोधी है, तो हाइड्रोक्लोरिक अम्ल मिलाने से कोई प्रतिक्रिया नहीं होगी। हालाँकि, इसे इथेनॉल से गीला करने के बाद और फिर हाइड्रोक्लोरिक अम्ल मिलाने पर, यदि बुलबुले उत्पन्न होते हैं, तो यह सिद्ध होता है कि नमूने में लेपित कैल्शियम कार्बोनेट पाउडर है।
III. इसके अलावा दो अन्य अच्छे तरीके भी हैं:
(1) पीपी + 30% जीएफ + 5% पीपी-जी-एमएएच + 0.5% टाइटेनियम डाइऑक्साइड पाउडर के समान सूत्र का उपयोग करके, परिणामी सामग्री की ताकत जितनी कम होगी, टाइटेनियम डाइऑक्साइड (रूटाइल) उतना ही अधिक प्रामाणिक होगा।
(2) एक पारदर्शी रेज़िन चुनें, जैसे कि 0.5% टाइटेनियम डाइऑक्साइड पाउडर मिला हुआ पारदर्शी एबीएस। इसकी प्रकाश पारगम्यता मापें। प्रकाश पारगम्यता जितनी कम होगी, टाइटेनियम डाइऑक्साइड पाउडर उतना ही प्रामाणिक होगा।
पोस्ट करने का समय: 31 मई 2024
