이산화티타늄이란?
이산화티타늄의 주성분은 TIO2로, 백색 고체 또는 분말 형태의 중요한 무기 화학 안료입니다. 무독성이며 백색도와 밝기가 높아 재료의 백색도를 향상시키는 최고의 백색 안료로 여겨집니다. 코팅, 플라스틱, 고무, 종이, 잉크, 세라믹, 유리 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
1. 나..이산화티타늄 산업 사슬 다이어그램:
（1)이산화티타늄 산업 사슬의 상류는 일메나이트, 티타늄 농축물, 루틸 등의 원료로 구성됩니다.
（2)미드스트림은 이산화티타늄 제품을 말합니다.
（3）하류는 이산화티타늄의 응용분야이다.이산화티타늄은 코팅, 플라스틱, 제지, 잉크, 고무 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.
Ⅱ.이산화티타늄의 결정구조：
이산화티타늄은 다형성 화합물의 일종으로, 자연에서는 세 가지 일반적인 결정 형태인 아나타스, 루틸, 브루카이트를 가지고 있습니다.
루틸과 아나타스는 모두 정방정계 결정계에 속하며, 이는 상온에서 안정한 반면, 브루카이트는 사방정계 결정계에 속하며, 결정 구조가 불안정하여 현재로서는 산업적으로 실용적 가치가 거의 없습니다.
세 가지 구조 중 루틸상이 가장 안정합니다. 아나타스상은 900°C 이상에서 루틸상으로 비가역적으로 변하는 반면, 브루카이트상은 650°C 이상에서 루틸상으로 비가역적으로 변합니다.
（1）루틸상 이산화티타늄
루틸상 이산화티타늄에서 Ti 원자는 결정 격자의 중심에 위치하고, 산소 원자 6개는 티타늄-산소 팔면체의 모서리에 위치합니다. 각 팔면체는 10개의 주변 팔면체(8개의 공유 꼭짓점과 2개의 공유 모서리 포함)에 연결되어 있으며, 두 개의 TiO₂ 분자가 단위 격자를 형성합니다.
루틸상 이산화티타늄 결정셀의 개략도(좌)
이산화티타늄 팔면체의 연결 방법(오른쪽)
（2）아나타스상 이산화티타늄
아나타스 상태의 이산화티타늄에서 각 티타늄-산소 팔면체는 주변의 8개 팔면체(4개의 공유 모서리와 4개의 공유 꼭짓점)에 연결되어 있으며, 4개의 TiO2 분자가 단위 셀을 형성합니다.
루틸상 이산화티타늄 결정셀의 개략도(좌)
이산화티타늄 팔면체의 연결 방법(오른쪽)
Ⅲ.이산화티타늄의 제조 방법:
이산화티타늄의 생산 공정은 주로 황산 공정과 염소화 공정을 포함합니다.
（1）황산공정
이산화티타늄 제조를 위한 황산 공정은 티타늄 철 분말을 진한 황산과 산분해 반응시켜 황산티타늄을 생성하고, 이를 가수분해하여 메타티타늄산을 생성하는 공정입니다. 소성 및 분쇄 과정을 거쳐 이산화티타늄 생성물을 얻습니다. 이 공정을 통해 아나타스 및 루틸 형태의 이산화티타늄을 생산할 수 있습니다.
（2）염소화 공정
이산화티타늄 생산의 염소화 공정은 루틸 슬래그 또는 고티타늄 슬래그 분말을 코크스와 혼합한 후 고온 염소화 반응을 통해 사염화티타늄을 생성합니다. 고온 산화 후, 여과, 수세, 건조 및 파쇄 과정을 거쳐 이산화티타늄 생성물을 얻습니다. 이산화티타늄 생산의 염소화 공정은 루틸 생성물만 생산할 수 있습니다.
이산화티타늄의 진위여부를 어떻게 구별할 수 있나요?
I. 물리적 방법:
（1）가장 간단한 방법은 직접 만져보고 질감을 비교하는 것입니다. 가짜 이산화티타늄은 더 매끈한 반면, 진짜 이산화티타늄은 더 거칠게 느껴집니다.
（2）물로 헹굴 때, 이산화티타늄을 손에 묻혀보면 가짜는 잘 씻겨 나가지만, 진짜는 잘 씻겨 나가지 않습니다.
（3）깨끗한 물 한 컵에 이산화티타늄을 넣으세요. 수면에 떠 있는 것은 진짜이고, 바닥에 가라앉는 것은 가짜입니다. (이 방법은 활성화되거나 변형된 제품에는 효과가 없을 수 있습니다.)
（4）물에 대한 용해도를 확인하세요. 일반적으로 이산화티타늄은 물에 용해됩니다(플라스틱, 잉크용으로 특별히 제조된 이산화티타늄, 그리고 물에 용해되지 않는 일부 합성 이산화티타늄은 제외).
II. 화학적 방법:
(1) 칼슘가루를 첨가할 경우 : 염산을 첨가하면 삐걱거리는 소리를 내며 격렬한 반응이 일어나고, 많은 거품이 발생한다(탄산칼슘이 산과 반응하여 이산화탄소를 발생시키기 때문).
(2) 리토폰을 첨가한 경우: 묽은 황산이나 염산을 첨가하면 썩은 달걀 냄새가 납니다.
(3) 시료가 소수성일 경우 염산을 첨가해도 반응이 일어나지 않습니다. 그러나 에탄올로 적신 후 염산을 첨가했을 때 기포가 발생하면 시료에 코팅된 탄산칼슘 분말이 함유되어 있음을 증명합니다.
III. 다른 두 가지 좋은 방법도 있습니다.
(1) PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0.5% 이산화티타늄 분말의 동일한 조성을 사용하였을 때, 제조되는 물질의 강도가 낮을수록 이산화티타늄(루틸)의 진품성이 높아진다.
(2) 0.5%의 이산화티타늄 분말을 첨가한 투명 ABS와 같은 투명 수지를 선택하여 빛 투과율을 측정합니다. 빛 투과율이 낮을수록 이산화티타늄 분말의 진품 여부가 확인됩니다.
게시 시간: 2024년 5월 31일
