Титан диоксиди деген эмне?
Титан диоксидинин негизги компоненти - TIO2, ал ак катуу зат же порошок түрүндөгү маанилүү органикалык эмес химиялык пигмент. Ал уулуу эмес, жогорку актыкка жана жарыктыкка ээ жана материалдын актыгын жакшыртуу үчүн эң мыкты ак пигмент деп эсептелет. Ал каптоо, пластмасса, резина, кагаз, сыя, керамика, айнек ж.б. сыяктуу тармактарда кеңири колдонулат.
Ⅰ.Титан диоксидинин өнөр жай чынжырынын диаграммасы:
(1Титан диоксиди өнөр жай чынжырынын жогорку бөлүгү чийки заттардан, анын ичинде ильменит, титан концентраты, рутил ж.б. турат;
(2Ортоңку агым титан диоксидинин продукцияларын билдирет.
(3) Эң төмөнкү агым - титан диоксидинин колдонуу чөйрөсү.Титандын диоксиди каптоо, пластмасса, кагаз жасоо, сыя, резина сыяктуу ар кандай тармактарда кеңири колдонулат.
Титан диоксидинин кристаллдык түзүлүшү:
Титандын диоксиди – бул полиморфтук кошулманын бир түрү, анын жаратылышта үч кеңири таралган кристаллдык формасы бар: анатаз, рутил жана брукит.
Рутил да, анатаза да тетрагоналдык кристалл системасына кирет, алар кадимки температурада туруктуу; брукит туруксуз кристаллдык түзүлүшкө ээ орторомбикалык кристалл системасына кирет, ошондуктан анын учурда өнөр жайда практикалык мааниси аз.
Үч структуранын ичинен рутил фазасы эң туруктуусу болуп саналат. Анатаз фазасы 900°C жогоруда кайтарылгыс түрдө рутил фазасына, ал эми брукит фазасы 650°C жогоруда кайтарылгыс түрдө рутил фазасына айланат.
(1) Рутил фазасындагы титандын диоксиди
Рутил фазасында титандын диоксиди кристаллдык торчонун борборунда Ti атомдору, ал эми титан-кычкылтек октаэдринин бурчтарында алты кычкылтек атому жайгашкан. Ар бир октаэдр айланасындагы 10 октаэдрге туташкан (анын ичинде сегиз бөлүшүлгөн чоку жана эки бөлүшүлгөн чет), ал эми эки TiO2 молекуласы бирдиктүү клетканы түзөт.
Рутил фазасындагы титан диоксидинин кристаллдык клеткасынын схемалык диаграммасы (солдо)
Титан кычкылынын октаэдрин туташтыруу ыкмасы (оңдо)
(2) Анатаза фазасындагы титандын диоксиди
Анатаз фазасында титандын диоксиди ар бир титан-кычкылтек октаэдри айланасындагы 8 октаэдрге (4 бөлүшүлгөн чети жана 4 бөлүшүлгөн чокусу) туташат жана 4 TiO2 молекуласы бирдиктүү клетканы түзөт.
Рутил фазасындагы титан диоксидинин кристаллдык клеткасынын схемалык диаграммасы (солдо)
Титан кычкылынын октаэдрин туташтыруу ыкмасы (оңдо)
Титандын диоксидин даярдоо ыкмалары:
Титан диоксидин өндүрүү процесси негизинен күкүрт кислотасын жана хлордоо процессин камтыйт.
(1) Күкүрт кислотасын алуу процесси
Титан диоксидин өндүрүүнүн күкүрт кислотасы процесси титан темир порошогун концентрацияланган күкүрт кислотасы менен ацидолиз реакциясын камтыйт, ал титан сульфатын алуу үчүн гидролизденет, андан кийин метатитан кислотасын алуу үчүн колдонулат. Кальцийлөө жана майдалоодон кийин титан диоксидинин продуктулары алынат. Бул ыкма менен анатаза жана рутил титан диоксидин алууга болот.
(2) Хлорлоо процесси
Титан диоксидин өндүрүүнүн хлордоо процесси рутил же жогорку титан шлак порошогун кокс менен аралаштырып, андан кийин титан тетрахлоридин алуу үчүн жогорку температурада хлордоону камтыйт. Жогорку температурадагы кычкылдануудан кийин титан диоксидинин продуктусу чыпкалоо, суу менен жууп-тазалоо, кургатуу жана майдалоо аркылуу алынат. Титан диоксидин өндүрүүнүн хлордоо процесси рутил продуктуларын гана өндүрө алат.
Титан диоксидинин аныктыгын кантип айырмалоого болот?
I. Физикалык методдор:
(1)Эң жөнөкөй ыкма - текстураны тийүү менен салыштыруу. Жасалма титандын диоксиди жылмакайыраак сезилет, ал эми чыныгы титандын диоксиди оройраак сезилет.
(2)Колуңузга титандын диоксидин сүйкөп, суу менен чайкасаңыз, жасалма колуңузду оңой жууп кетирсе болот, ал эми чыныгы колуңузду оңой жууп кетирүүгө болбойт.
(3)Бир чыны таза суу алып, ага титандын диоксидин тамызыңыз. Суунун бетине калкып чыкканы чыныгы, ал эми түбүнө чөккөнү жасалма (бул ыкма активдештирилген же өзгөртүлгөн продуктулар үчүн иштебей калышы мүмкүн).
(4)Анын сууда эригичтигин текшериңиз. Негизинен, титандын диоксиди сууда эрийт (пластмассалар, сыялар жана сууда эрибеген айрым синтетикалык титандын диоксиди үчүн атайын иштелип чыккан титандын диоксидинен тышкары).
II. Химиялык ыкмалар:
(1) Эгерде кальций порошогу кошулса: туз кислотасын кошуу катуу реакцияны пайда кылат, ал чырылдаган үн менен коштолот, ал көп сандаган көбүкчөлөрдүн пайда болушу менен коштолот (анткени кальций карбонаты кислота менен реакцияга кирип, көмүр кычкыл газын пайда кылат).
(2) Эгерде литопон кошулса: Суюлтулган күкүрт кислотасын же туз кислотасын кошуу чириген жумуртканын жытын пайда кылат.
(3) Эгерде үлгү гидрофобдук болсо, туз кислотасын кошуу реакцияга алып келбейт. Бирок, аны этанол менен нымдап, андан кийин туз кислотасын кошкондон кийин, көбүкчөлөр пайда болсо, анда үлгүдө капталган кальций карбонаты порошогу бар экени далилденет.
III. Ошондой эле дагы эки жакшы ыкма бар:
(1) PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% титандын диоксидинин порошогу формуласын колдонуу менен, алынган материалдын бекемдиги канчалык төмөн болсо, титандын диоксиди (рутил) ошончолук анык болот.
(2) 0,5% титандын диоксидинин порошогу кошулган тунук ABS сыяктуу тунук чайырды тандаңыз. Анын жарык өткөрүмдүүлүгүн өлчөңүз. Жарык өткөрүмдүүлүгү канчалык төмөн болсо, титандын диоксидинин порошогу ошончолук анык болот.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 31-майы
