Kas ir titāna dioksīds?
Titāna dioksīda galvenā sastāvdaļa ir TIO2, kas ir svarīgs neorganisks ķīmisks pigments baltas cietas vielas vai pulvera veidā. Tas nav toksisks, tam ir augsta baltuma un spilgtuma pakāpe, un to uzskata par labāko balto pigmentu materiālu baltuma uzlabošanai. To plaši izmanto tādās nozarēs kā pārklājumu, plastmasas, gumijas, papīra, tintes, keramikas, stikla u.c. ražošanā.
Ⅰ.Titāna dioksīda rūpniecības ķēdes diagramma:
()1Titāna dioksīda rūpniecības ķēdes augšējo posmu veido izejvielas, tostarp ilmenīts, titāna koncentrāts, rutils utt.
()2Vidusstraume attiecas uz titāna dioksīda produktiem.
(3) Lejupējā posmā tiek izmantots titāna dioksīds.Titāna dioksīdu plaši izmanto dažādās jomās, piemēram, pārklājumu, plastmasas, papīra ražošanas, tintes, gumijas u.c. ražošanā.
II. Titāna dioksīda kristāliskā struktūra:
Titāna dioksīds ir polimorfs savienojums, kam dabā ir trīs izplatītas kristāla formas: anatāzs, rutils un brukite.
Gan rutils, gan anatāzs pieder pie tetragonālās kristālu sistēmas, kas ir stabila normālā temperatūrā; brukite pieder pie ortorombiskās kristālu sistēmas ar nestabilu kristāla struktūru, tāpēc tam pašlaik ir maza praktiska vērtība rūpniecībā.
Starp trim struktūrām rutila fāze ir visstabilākā. Anatāzes fāze neatgriezeniski pārveidosies par rutila fāzi virs 900°C, savukārt bruķīta fāze neatgriezeniski pārveidosies par rutila fāzi virs 650°C.
(1) Rutila fāzes titāna dioksīds
Rutila fāzes titāna dioksīdā Ti atomi atrodas kristāla režģa centrā, un seši skābekļa atomi atrodas titāna-skābekļa oktaedra stūros. Katrs oktaedrs ir savienots ar 10 apkārtējiem oktaedriem (ieskaitot astoņas koplietošanas virsotnes un divas koplietošanas malas), un divas TiO2 molekulas veido vienības šūnu.
Rutila fāzes titāna dioksīda kristāla šūnas shematiska diagramma (pa kreisi)
Titāna oksīda oktaedra savienošanas metode (pa labi)
(2) Anatāzes fāzes titāna dioksīds
Anatāzes fāzes titāna dioksīdā katrs titāna-skābekļa oktaedrs ir savienots ar 8 apkārtējiem oktaedriem (4 kopīgas šķautnes un 4 kopīgas virsotnes), un 4 TiO2 molekulas veido vienības šūnu.
Rutila fāzes titāna dioksīda kristāla šūnas shematiska diagramma (pa kreisi)
Titāna oksīda oktaedra savienošanas metode (pa labi)
III. Titāna dioksīda sagatavošanas metodes:
Titāna dioksīda ražošanas process galvenokārt ietver sērskābes procesu un hlorēšanas procesu.
(1) Sērskābes process
Titāna dioksīda ražošanas sērskābes process ietver titāna dzelzs pulvera acidolīzes reakciju ar koncentrētu sērskābi, iegūstot titāna sulfātu, kas pēc tam tiek hidrolizēts, iegūstot metatitānskābi. Pēc kalcinēšanas un sasmalcināšanas iegūst titāna dioksīda produktus. Šī metode var ražot anatāzu un rutila titāna dioksīdu.
(2) Hlorēšanas process
Titāna dioksīda ražošanas hlorēšanas process ietver rutila vai augsta titāna satura izdedžu pulvera sajaukšanu ar koksu un pēc tam augstas temperatūras hlorēšanu, lai iegūtu titāna tetrahlorīdu. Pēc augstas temperatūras oksidēšanas titāna dioksīda produktu iegūst, filtrējot, mazgājot ar ūdeni, žāvējot un sasmalcinot. Titāna dioksīda ražošanas hlorēšanas procesā var iegūt tikai rutila produktus.
Kā atšķirt titāna dioksīda autentiskumu?
I. Fizikālās metodes:
()1)Vienkāršākā metode ir salīdzināt tekstūru ar pieskārienu. Viltus titāna dioksīds šķiet gludāks, savukārt īsts titāna dioksīds ir raupjāks.
()2)Ja, noskalojot ar ūdeni, uz rokas uzklājat nedaudz titāna dioksīda, viltoto ir viegli nomazgāt, savukārt īsto nav viegli nomazgāt.
()3)Paņemiet tasi tīra ūdens un iemetiet tajā titāna dioksīdu. Tas, kas uzpeld virspusē, ir īsts, bet tas, kas nosēžas apakšā, ir viltots (šī metode var nedarboties ar aktivizētiem vai modificētiem produktiem).
()4)Pārbaudiet tā šķīdību ūdenī. Parasti titāna dioksīds šķīst ūdenī (izņemot titāna dioksīdu, kas īpaši paredzēts plastmasai, tintēm un dažiem sintētiskiem titāna dioksīdiem, kas nešķīst ūdenī).
II. Ķīmiskās metodes:
(1) Ja pievieno kalcija pulveri: Sālsskābes pievienošana izraisīs spēcīgu reakciju ar čīkstošu skaņu, ko pavadīs liela skaita burbuļu veidošanās (jo kalcija karbonāts reaģē ar skābi, veidojot oglekļa dioksīdu).
(2) Ja pievieno litoponu: Atšķaidītas sērskābes vai sālsskābes pievienošana radīs sapuvušas olas smaku.
(3) Ja paraugs ir hidrofobs, sālsskābes pievienošana neizraisīs reakciju. Tomēr pēc samitrināšanas ar etanolu un pēc tam sālsskābes pievienošanas, ja rodas burbuļi, tas pierāda, ka paraugs satur pārklātu kalcija karbonāta pulveri.
III. Ir arī divas citas labas metodes:
(1) Izmantojot to pašu PP + 30 % GF + 5 % PP-G-MAH + 0,5 % titāna dioksīda pulvera formulu, jo zemāka ir iegūtā materiāla izturība, jo autentiskāks ir titāna dioksīds (rutils).
(2) Izvēlieties caurspīdīgu sveķi, piemēram, caurspīdīgu ABS, kam pievienots 0,5 % titāna dioksīda pulvera. Izmēriet tā gaismas caurlaidību. Jo zemāka gaismas caurlaidība, jo autentiskāks ir titāna dioksīda pulveris.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 31. maijs
