Титан диоксиді дегеніміз не?
Титан диоксидінің негізгі құрамдас бөлігі - TIO2, ол ақ қатты зат немесе ұнтақ түріндегі маңызды бейорганикалық химиялық пигмент. Ол улы емес, жоғары ақтығы мен жарықтығына ие және материалдың ақтығын жақсарту үшін ең жақсы ақ пигмент болып саналады. Ол жабындар, пластмассалар, резеңке, қағаз, сия, керамика, шыны және т.б. сияқты салаларда кеңінен қолданылады.
Ⅰ.Титан диоксиді саласының тізбегінің диаграммасы:
(1Титан диоксиді өнеркәсібі тізбегінің жоғарғы ағысы ильменит, титан концентраты, рутил және т.б. сияқты шикізаттан тұрады;
(2Орташа ағын титан диоксиді өнімдеріне қатысты.
(3) Титан диоксидінің қолданылу саласы төменгі ағыс болып табылады.Титан диоксиді жабындар, пластмассалар, қағаз өндірісі, сия, резеңке және т.б. сияқты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады.
Титан диоксидінің кристалдық құрылымы:
Титан диоксиді - табиғатта үш кең таралған кристалдық формалары бар полиморфты қосылыстың бір түрі, атап айтқанда анатаз, рутил және брукит.
Рутил де, анатаза да қалыпты температурада тұрақты болатын тетрагональды кристалдық жүйеге жатады; брукит тұрақсыз кристалдық құрылымы бар орторомбалық кристалдық жүйеге жатады, сондықтан оның қазіргі уақытта өнеркәсіпте практикалық құндылығы аз.
Үш құрылымның ішінде рутил фазасы ең тұрақтысы болып табылады. Анатаза фазасы 900°C жоғары температурада қайтымсыз рутил фазасына, ал брукит фазасы 650°C жоғары температурада қайтымсыз рутил фазасына айналады.
(1) Рутил фазалы титан диоксиді
Рутил фазасындағы титан диоксидінде Ti атомдары кристалдық тордың ортасында, ал алты оттегі атомы титан-оттегі октаэдрінің бұрыштарында орналасқан. Әрбір октаэдр айналасындағы 10 октаэдрмен (сегіз ортақ төбесі және екі ортақ шеті бар) байланысқан, ал екі TiO2 молекуласы бірлік ұяшықты құрайды.
Рутил фазалы титан диоксидінің кристалдық жасушасының схемалық диаграммасы (сол жақта)
Титан оксидінің октаэдрін қосу әдісі (оң жақта)
(2) Анатаза фазасындағы титан диоксиді
Анатаз фазасында титан диоксиді әрбір титан-оттегі октаэдры айналасындағы 8 октаэдрмен (4 ортақ шеттері және 4 ортақ төбелері) байланысқан, ал 4 TiO2 молекуласы бірлік жасушаны құрайды.
Рутил фазалы титан диоксидінің кристалдық жасушасының схемалық диаграммасы (сол жақта)
Титан оксидінің октаэдрін қосу әдісі (оң жақта)
Титан диоксидін дайындау әдістері:
Титан диоксидін өндіру процесі негізінен күкірт қышқылы процесін және хлорлау процесін қамтиды.
(1) Күкірт қышқылы процесі
Титан диоксидін өндірудің күкірт қышқылы процесі титан темір ұнтағын концентрлі күкірт қышқылымен ацидоз реакциясын қамтиды, содан кейін титан сульфатын алу үшін гидролизденеді. Кальцийлеу және ұсақтаудан кейін титан диоксиді өнімдері алынады. Бұл әдіс анатаза мен рутил титан диоксидін алуға мүмкіндік береді.
(2) Хлорлау процесі
Титан диоксидін өндірудің хлорлау процесі рутилді немесе жоғары титанды қож ұнтағын кокспен араластыруды, содан кейін титан тетрахлоридін алу үшін жоғары температурада хлорлауды қамтиды. Жоғары температурада тотығудан кейін титан диоксиді өнімі сүзу, сумен жуу, кептіру және ұсақтау арқылы алынады. Титан диоксидін өндірудің хлорлау процесі тек рутил өнімдерін ғана ала алады.
Титан диоксидінің түпнұсқалығын қалай ажыратуға болады?
I. Физикалық әдістер:
(1)Ең қарапайым әдіс - құрылымды сипап салыстыру. Жасанды титан диоксиді тегіс, ал шынайы титан диоксиді кедір-бұдыр сезіледі.
(2)Қолыңызға титан диоксидін жақсаңыз, жасандысын сумен шайып тастау оңай, ал түпнұсқасын жуу оңай емес.
(3)Бір кесе таза су алып, оған титан диоксидін тамызыңыз. Су бетіне қалқып шыққаны түпнұсқа, ал түбіне шөгетіні жалған (бұл әдіс белсендірілген немесе өзгертілген өнімдер үшін жұмыс істемеуі мүмкін).
(4)Оның суда ерігіштігін тексеріңіз. Әдетте, титан диоксиді суда ериді (пластмасса, сия және суда ерімейтін кейбір синтетикалық титан диоксиді үшін арнайы жасалған титан диоксидінен басқа).
II. Химиялық әдістер:
(1) Егер кальций ұнтағы қосылса: тұз қышқылын қосу сықырлаған дыбыспен бірге жүретін күшті реакцияны тудырады, бұл көптеген көпіршіктердің пайда болуымен қатар жүреді (өйткені кальций карбонаты қышқылмен әрекеттесіп, көмірқышқыл газын түзеді).
(2) Егер литопон қосылса: сұйылтылған күкірт қышқылын немесе тұз қышқылын қосу шіріген жұмыртқаның иісін тудырады.
(3) Егер үлгі гидрофобты болса, тұз қышқылын қосу реакция тудырмайды. Дегенмен, оны этанолмен сулап, содан кейін тұз қышқылын қосқаннан кейін көпіршіктер пайда болса, бұл үлгіде қапталған кальций карбонаты ұнтағы бар екенін дәлелдейді.
III. Тағы екі жақсы әдіс бар:
(1) PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% титан диоксиді ұнтағының бірдей формуласын қолдану арқылы алынған материалдың беріктігі неғұрлым төмен болса, титан диоксиді (рутил) соғұрлым шынайы болады.
(2) 0,5% титан диоксиді ұнтағы қосылған мөлдір ABS сияқты мөлдір шайырды таңдаңыз. Оның жарық өткізгіштігін өлшеңіз. Жарық өткізгіштігі неғұрлым төмен болса, титан диоксиді ұнтағы соғұрлым шынайы болады.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 31 мамыр
