Što je titanijev dioksid?
Glavna komponenta titanijevog dioksida je TIO2, koji je važan anorganski kemijski pigment u obliku bijele krutine ili praha. Nije toksičan, ima visoku bjelinu i sjaj te se smatra najboljim bijelim pigmentom za poboljšanje bjeline materijala. Široko se koristi u industrijama kao što su premazi, plastika, guma, papir, tinta, keramika, staklo itd.
Ⅰ.Dijagram lanca industrije titanijevog dioksida:
(1Uzvodni dio industrijskog lanca titanijevog dioksida sastoji se od sirovina, uključujući ilmenit, titanijev koncentrat, rutil itd.;
(2Srednji tok se odnosi na proizvode titanijevog dioksida.
(3) Nizvodno je područje primjene titanijevog dioksida.Titanijev dioksid se široko koristi u raznim područjima kao što su premazi, plastika, proizvodnja papira, tinta, guma itd.
Ⅱ. Kristalna struktura titanijevog dioksida:
Titanijev dioksid je vrsta polimorfnog spoja koji u prirodi ima tri uobičajena kristalna oblika, a to su anataz, rutil i brukit.
I rutil i anataz pripadaju tetragonskom kristalnom sustavu, koji je stabilan pri normalnoj temperaturi; brukit pripada ortorombičnom kristalnom sustavu, s nestabilnom kristalnom strukturom, pa trenutno ima malu praktičnu vrijednost u industriji.
Među tri strukture, rutilna faza je najstabilnija. Anatazna faza će se nepovratno transformirati u rutilnu fazu iznad 900°C, dok će se brookitna faza nepovratno transformirati u rutilnu fazu iznad 650°C.
(1) Rutilna faza titanijevog dioksida
U titanijevom dioksidu rutilne faze, atomi Ti nalaze se u središtu kristalne rešetke, a šest atoma kisika nalazi se u kutovima titanijevo-kisikovog oktaedra. Svaki oktaedar povezan je s 10 okolnih oktaedra (uključujući osam zajedničkih vrhova i dva zajednička ruba), a dvije molekule TiO2 tvore jediničnu ćeliju.
Shematski dijagram kristalne ćelije titanijevog dioksida rutilne faze (lijevo)
Metoda spajanja oktaedra titanijevog oksida (desno)
(2) Anatazna faza titanijev dioksid
U anataznoj fazi titanijevog dioksida, svaki titanijev-kisikov oktaedar povezan je s 8 okolnih oktaedara (4 zajednička ruba i 4 zajednička vrha), a 4 molekule TiO2 tvore jediničnu ćeliju.
Shematski dijagram kristalne ćelije titanijevog dioksida rutilne faze (lijevo)
Metoda spajanja oktaedra titanijevog oksida (desno)
Ⅲ.Metode pripreme titanijevog dioksida:
Proces proizvodnje titanijevog dioksida uglavnom uključuje proces sumporne kiseline i proces kloriranja.
(1) Postupak sa sumpornom kiselinom
Postupak proizvodnje titanijevog dioksida sumpornom kiselinom uključuje reakciju acidolize željeznog praha titana s koncentriranom sumpornom kiselinom kako bi se dobio titanijev sulfat, koji se zatim hidrolizira kako bi se dobila metatitanska kiselina. Nakon kalcinacije i drobljenja dobivaju se proizvodi titanijevog dioksida. Ovom metodom mogu se proizvesti anataz i rutilni titanijev dioksid.
(2) Postupak kloriranja
Proces kloriranja u proizvodnji titanijevog dioksida uključuje miješanje rutila ili praha troske s visokim udjelom titana s koksom, a zatim provođenje kloriranja na visokoj temperaturi za proizvodnju titanijevog tetraklorida. Nakon oksidacije na visokoj temperaturi, proizvod titanijevog dioksida dobiva se filtracijom, pranjem vodom, sušenjem i drobljenjem. Proces kloriranja u proizvodnji titanijevog dioksida može proizvesti samo proizvode rutila.
Kako razlikovati autentičnost titanijevog dioksida?
I. Fizičke metode:
(1）Najjednostavnija metoda je usporediti teksturu dodirom. Lažni titanijev dioksid je glatkiji, dok je pravi titanijev dioksid hrapaviji.
(2）Ispiranjem vodom, ako stavite malo titanijevog dioksida na ruku, lažni se lako ispere, dok se pravi ne ispire lako.
(3）Uzmite šalicu čiste vode i u nju ubacite titanijev dioksid. Onaj koji ispliva na površinu je pravi, dok je onaj koji se slegne na dno lažan (ova metoda možda neće funkcionirati za aktivirane ili modificirane proizvode).
(4）Provjerite topljivost u vodi. Općenito, titanijev dioksid topljiv je u vodi (osim titanijevog dioksida posebno dizajniranog za plastiku, tinte i nekih sintetičkih titanijevih dioksida, koji su netopljivi u vodi).
II. Kemijske metode:
(1) Ako se doda kalcijev prah: Dodavanje klorovodične kiseline uzrokovat će burnu reakciju sa zvukom škripanja, popraćenu stvaranjem velikog broja mjehurića (jer kalcijev karbonat reagira s kiselinom i proizvodi ugljikov dioksid).
(2) Ako se doda litopon: Dodavanje razrijeđene sumporne kiseline ili klorovodične kiseline proizvest će miris pokvarenih jaja.
(3) Ako je uzorak hidrofoban, dodavanje klorovodične kiseline neće uzrokovati reakciju. Međutim, nakon vlaženja etanolom, a zatim dodavanja klorovodične kiseline, ako se pojave mjehurići, to dokazuje da uzorak sadrži obloženi kalcijev karbonat u prahu.
III. Postoje i dvije druge dobre metode:
(1) Korištenjem iste formule PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% praha titanijevog dioksida, što je niža čvrstoća dobivenog materijala, to je titanijev dioksid (rutil) autentičniji.
(2) Odaberite prozirnu smolu, kao što je prozirni ABS s dodatkom 0,5% titanijevog dioksida u prahu. Izmjerite njegovu propusnost svjetlosti. Što je niža propusnost svjetlosti, to je titanijev dioksid u prahu autentičniji.
Vrijeme objave: 31. svibnja 2024.
