Wat is titaandioxide?
Het hoofdbestanddeel van titaandioxide is TIO2, een belangrijk anorganisch chemisch pigment in de vorm van een witte vaste stof of poeder. Het is niet giftig, heeft een hoge witheid en helderheid en wordt beschouwd als het beste witte pigment voor het verbeteren van de witheid van materialen. Het wordt veel gebruikt in industrieën zoals coatings, kunststoffen, rubber, papier, inkt, keramiek, glas, enz.
Ⅰ.Ketendiagram van de titaniumdioxide-industrie:
（1）De bovenstroom van de keten van de titaniumdioxide-industrie bestaat uit grondstoffen, waaronder ilmeniet, titaniumconcentraat, rutiel, enz.;
（2）De midstream verwijst naar titaniumdioxideproducten.
(3) Het toepassingsgebied van titaandioxide ligt stroomafwaarts.Titaandioxide wordt op veel gebieden gebruikt, bijvoorbeeld in coatings, kunststoffen, papierproductie, inkt, rubber, enzovoort.
Ⅱ.De kristalstructuur van titaniumdioxide:
Titaandioxide is een soort polymorfe verbinding die in de natuur drie veelvoorkomende kristalvormen heeft, namelijk anataas, rutiel en brookiet.
Zowel rutiel als anataas behoren tot een tetragonaal kristalsysteem, dat stabiel is bij normale temperaturen. Brookiet behoort tot een orthorombisch kristalsysteem, met een onstabiele kristalstructuur, waardoor het momenteel weinig praktische waarde heeft in de industrie.
Van de drie structuren is de rutielfase de meest stabiele. De anataasfase transformeert onomkeerbaar in de rutielfase boven 900 °C, terwijl de brookietfase onomkeerbaar transformeert in de rutielfase boven 650 °C.
(1) Rutielfase titaandioxide
In de rutielfase van titaandioxide bevinden de titaanatomen zich in het centrum van het kristalrooster en zes zuurstofatomen op de hoeken van het titaan-zuurstofoctaëder. Elk octaëder is verbonden met 10 omliggende octaëders (waaronder acht gemeenschappelijke hoekpunten en twee gemeenschappelijke randen), en twee TiO₂-moleculen vormen een eenheidscel.
Schematisch diagram van een kristalcel van rutielfase-titaniumdioxide (links)
De verbindingsmethode van het octaëder van titaniumoxide (rechts)
(2) Anatase-fase titaandioxide
In de anataasfase van titaandioxide is elk titaan-zuurstof-octaëder verbonden met 8 omliggende octaëders (waarvan 4 randen en 4 hoekpunten gemeenschappelijk hebben), en 4 TiO2-moleculen vormen een eenheidscel.
Schematisch diagram van een kristalcel van rutielfase-titaniumdioxide (links)
De verbindingsmethode van het octaëder van titaniumoxide (rechts)
Ⅲ.Bereidingsmethoden van titaandioxide:
Het productieproces van titaandioxide bestaat hoofdzakelijk uit het zwavelzuurproces en het chloreringsproces.
(1) Zwavelzuurproces
Het zwavelzuurproces voor de productie van titaandioxide omvat de acidolysereactie van titaanijzerpoeder met geconcentreerd zwavelzuur om titaansulfaat te produceren, dat vervolgens wordt gehydrolyseerd tot metatitaanzuur. Na calcinatie en vermaling worden titaandioxideproducten verkregen. Deze methode kan anataas- en rutieltitaandioxide produceren.
(2) Chloreringsproces
Het chloreringsproces voor de productie van titaandioxide omvat het mengen van rutiel of hoogtitaniumslakpoeder met cokes en vervolgens het uitvoeren van chlorering bij hoge temperatuur om titaantetrachloride te produceren. Na oxidatie bij hoge temperatuur wordt het titaandioxideproduct verkregen door filtratie, wassen met water, drogen en breken. Het chloreringsproces voor de productie van titaandioxide kan alleen rutielproducten opleveren.
Hoe kun je de echtheid van titaandioxide vaststellen?
I. Fysische methoden:
（1）De eenvoudigste methode is om de textuur te vergelijken door te voelen. Nep-titaniumdioxide voelt gladder aan, terwijl echt titaniumdioxide ruwer aanvoelt.
（2）Als u wat titaniumdioxide op uw hand doet, kunt u de neppe hand er gemakkelijk afspoelen met water. De echte hand is echter veel moeilijker af te wassen.
（3）Neem een kopje schoon water en laat er titaniumdioxide in vallen. Het titaniumdioxide dat naar de oppervlakte drijft, is echt, terwijl het titaniumdioxide dat naar de bodem zakt, nep is (deze methode werkt mogelijk niet voor geactiveerde of aangepaste producten).
（4）Controleer de oplosbaarheid in water. Over het algemeen is titaandioxide oplosbaar in water (met uitzondering van titaandioxide dat speciaal is ontworpen voor kunststoffen, inkt en sommige synthetische titaandioxidesoorten, die niet oplosbaar zijn in water).
II. Chemische methoden:
(1) Als calciumpoeder wordt toegevoegd: Het toevoegen van zoutzuur zal een heftige reactie veroorzaken met een piepend geluid, vergezeld van de productie van een groot aantal bellen (omdat calciumcarbonaat reageert met zuur om koolstofdioxide te produceren).
(2) Als er lithopoon wordt toegevoegd: Door verdund zwavelzuur of zoutzuur toe te voegen, ontstaat er een rotte-eierenlucht.
(3) Als het monster hydrofoob is, zal het toevoegen van zoutzuur geen reactie veroorzaken. Als er echter bellen ontstaan na bevochtiging met ethanol en vervolgens toevoeging van zoutzuur, bewijst dit dat het monster gecoat calciumcarbonaatpoeder bevat.
III. Er zijn ook nog twee andere goede methoden:
(1) Door dezelfde formule van PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% titaniumdioxidepoeder te gebruiken, geldt: hoe lager de sterkte van het resulterende materiaal is, hoe authentieker het titaniumdioxide (rutiel) is.
(2) Kies een transparante hars, zoals transparant ABS met 0,5% titaniumdioxidepoeder. Meet de lichttransmissie. Hoe lager de lichttransmissie, hoe authentieker het titaniumdioxidepoeder is.
Geplaatst op: 31 mei 2024
