Čo je oxid titaničitý?
Hlavnou zložkou oxidu titaničitého je TIO2, čo je dôležitý anorganický chemický pigment vo forme bielej pevnej látky alebo prášku. Je netoxický, má vysokú belosť a jas a považuje sa za najlepší biely pigment na zlepšenie belosti materiálov. Široko sa používa v odvetviach, ako sú nátery, plasty, guma, papier, atrament, keramika, sklo atď.
Ⅰ.Schéma reťazca priemyslu s oxidom titaničitým:
()1Predchádzajúci reťazec priemyslu oxidu titaničitého pozostáva zo surovín vrátane ilmenitu, titánového koncentrátu, rutilu atď.;
()2Stredný prúd sa vzťahuje na produkty z oxidu titaničitého.
(3) Následná časť je oblasťou použitia oxidu titaničitého.Oxid titaničitý sa široko používa v rôznych oblastiach, ako sú nátery, plasty, výroba papiera, atrament, guma atď.
Ⅱ. Kryštálová štruktúra oxidu titaničitého:
Oxid titaničitý je druh polymorfnej zlúčeniny, ktorá má v prírode tri bežné kryštalické formy, a to anatáz, rutil a brookit.
Rutil aj anatas patria do tetragonálnej kryštálovej sústavy, ktorá je stabilná za normálnej teploty; brookit patrí do ortorombickej kryštálovej sústavy s nestabilnou kryštálovou štruktúrou, takže v súčasnosti má v priemysle malú praktickú hodnotu.
Spomedzi týchto troch štruktúr je najstabilnejšia rutilová fáza. Anatázová fáza sa nad 900 °C ireverzibilne transformuje na rutilovú fázu, zatiaľ čo brookitová fáza sa nad 650 °C ireverzibilne transformuje na rutilovú fázu.
(1) Oxid titaničitý vo fáze rutilu
V rutilovom oxide titaničitom sa atómy Ti nachádzajú v strede kryštálovej mriežky a šesť atómov kyslíka sa nachádza v rohoch titán-kyslíkového oktaédra. Každý oktaéder je spojený s 10 okolitými oktaédrami (vrátane ôsmich zdieľaných vrcholov a dvoch zdieľaných hrán) a dve molekuly TiO2 tvoria jednotkovú bunku.
Schematický diagram kryštálovej bunky rutilovej fázy oxidu titaničitého (vľavo)
Metóda pripojenia oktaédra z oxidu titaničitého (vpravo)
(2) Oxid titaničitý vo fáze anatázy
V anatázovej fáze oxidu titaničitého je každý titán-kyslíkový oktaéder spojený s 8 okolitými oktaédrami (4 zdieľajúce hrany a 4 zdieľajúce vrcholy) a 4 molekuly TiO2 tvoria jednotkovú bunku.
Schematický diagram kryštálovej bunky rutilovej fázy oxidu titaničitého (vľavo)
Metóda pripojenia oktaédra z oxidu titaničitého (vpravo)
Ⅲ. Metódy prípravy oxidu titaničitého:
Výrobný proces oxidu titaničitého zahŕňa hlavne proces s kyselinou sírovou a proces chlorácie.
(1) Proces s kyselinou sírovou
Proces výroby oxidu titaničitého kyselinou sírovou zahŕňa acidolýzu titánového železitého prášku koncentrovanou kyselinou sírovou za vzniku síranu titaničitého, ktorý sa potom hydrolyzuje za vzniku kyseliny metatitaničitej. Po kalcinácii a drvení sa získajú produkty oxidu titaničitého. Touto metódou sa môže vyrobiť anatas a rutilový oxid titaničitý.
(2) Chloračný proces
Chloračný proces výroby oxidu titaničitého zahŕňa zmiešanie rutilu alebo práškovej trosky s vysokým obsahom titánu s koksom a následné vykonanie vysokoteplotnej chlorácie za účelom výroby chloridu titaničitého. Po vysokoteplotnej oxidácii sa produkt oxidu titaničitého získa filtráciou, premytím vodou, sušením a drvením. Chloračný proces výroby oxidu titaničitého môže produkovať iba produkty rutilu.
Ako rozlíšiť pravosť oxidu titaničitého?
I. Fyzikálne metódy:
()1）Najjednoduchšou metódou je porovnať textúru hmatom. Falošný oxid titaničitý sa zdá byť hladší, zatiaľ čo pravý oxid titaničitý je drsnejší.
()2）Ak si na ruku nanesiete trochu oxidu titaničitého, falošný sa ľahko zmyje, zatiaľ čo pravý sa zmyť nedá ľahko.
()3）Vezmite šálku čistej vody a vhoďte do nej oxid titaničitý. Ten, ktorý vypláva na hladinu, je pravý, zatiaľ čo ten, ktorý sa usadí na dne, je falošný (táto metóda nemusí fungovať pre aktivované alebo modifikované produkty).
()4）Skontrolujte jeho rozpustnosť vo vode. Oxid titaničitý je vo všeobecnosti rozpustný vo vode (s výnimkou oxidu titaničitého špeciálne určeného pre plasty, atramenty a niektorého syntetického oxidu titaničitého, ktoré sú vo vode nerozpustné).
II. Chemické metódy:
(1) Ak sa pridá vápenatý prášok: Pridanie kyseliny chlorovodíkovej spôsobí prudkú reakciu s vŕzgavým zvukom, sprevádzanú tvorbou veľkého množstva bublín (pretože uhličitan vápenatý reaguje s kyselinou za vzniku oxidu uhličitého).
(2) Ak sa pridá litopón: Pridanie zriedenej kyseliny sírovej alebo kyseliny chlorovodíkovej spôsobí zápach skazených vajec.
(3) Ak je vzorka hydrofóbna, pridanie kyseliny chlorovodíkovej nespôsobí reakciu. Ak sa však po navlhčení etanolom a následnom pridaní kyseliny chlorovodíkovej vytvoria bubliny, dokazuje to, že vzorka obsahuje potiahnutý prášok uhličitanu vápenatého.
III. Existujú aj dve ďalšie dobré metódy:
(1) Použitím rovnakého zloženia PP + 30 % GF + 5 % PP-G-MAH + 0,5 % práškového oxidu titaničitého platí, že čím nižšia je pevnosť výsledného materiálu, tým autentickejší je oxid titaničitý (rutil).
(2) Vyberte priehľadnú živicu, napríklad priehľadný ABS s pridaním 0,5 % práškového oxidu titaničitého. Zmerajte jej priepustnosť svetla. Čím nižšia je priepustnosť svetla, tým je prášok oxidu titaničitého autentickejší.
Čas uverejnenia: 31. mája 2024
