Titanyum dioksit nedir?
Titanyum dioksitin ana bileşeni olan TiO2, beyaz katı veya toz halinde önemli bir inorganik kimyasal pigmenttir. Zehirli değildir, yüksek beyazlık ve parlaklığa sahiptir ve malzeme beyazlığını iyileştirmek için en iyi beyaz pigment olarak kabul edilir. Kaplamalar, plastikler, kauçuk, kağıt, mürekkep, seramik, cam vb. endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Ⅰ.Titanyum dioksit endüstri zinciri diyagramı:
(1Titanyum dioksit endüstri zincirinin yukarı akışı, ilmenit, titanyum konsantresi, rutil vb. hammaddelerden oluşmaktadır;
(2(Orta akım, titanyum dioksit ürünlerini ifade eder.)
(3) Aşağı akış, titanyum dioksitin uygulama alanıdır.Titanyum dioksit, kaplamalar, plastikler, kağıt üretimi, mürekkep, kauçuk vb. gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
II. Titanyum dioksitin kristal yapısı:
Titanyum dioksit, doğada anatas, rutil ve brookit olmak üzere üç yaygın kristal formuna sahip, polimorfik bir bileşiktir.
Hem rutil hem de anatas, normal sıcaklıklarda kararlı olan tetragonal kristal sistemine aittir; brookit ise kararsız kristal yapısına sahip ortorombik kristal sistemine aittir, bu nedenle şu anda endüstride pratik değeri azdır.
Üç yapı arasında rutil fazı en kararlı olanıdır. Anatas fazı 900°C'nin üzerinde geri dönüşümsüz olarak rutil fazına dönüşürken, brookit fazı 650°C'nin üzerinde geri dönüşümsüz olarak rutil fazına dönüşür.
(1) Rutil fazlı titanyum dioksit
Rutil fazlı titanyum dioksitte, Ti atomları kristal kafesin merkezinde yer alırken, altı oksijen atomu titanyum-oksijen oktahedronunun köşelerinde bulunur. Her oktahedron, çevresindeki 10 oktahedrona (sekiz ortak köşe ve iki ortak kenar dahil) bağlıdır ve iki TiO2 molekülü birim hücre oluşturur.
Rutil fazlı titanyum dioksitin kristal hücresinin şematik diyagramı (solda)
Titanyum oksit oktahedronun bağlantı yöntemi (sağda)
(2) Anatas fazlı titanyum dioksit
Anatas fazındaki titanyum dioksitte, her bir titanyum-oksijen oktahedronu, çevresindeki 8 oktahedrona bağlıdır (4'ü kenarları, 4'ü de köşeleri paylaşır) ve 4 TiO2 molekülü birim hücreyi oluşturur.
Rutil fazlı titanyum dioksitin kristal hücresinin şematik diyagramı (solda)
Titanyum oksit oktahedronun bağlantı yöntemi (sağda)
III. Titanyum Dioksit Hazırlama Yöntemleri:
Titanyum dioksit üretim süreci esas olarak sülfürik asit işlemi ve klorlama işlemini içerir.
(1) Sülfürik asit işlemi
Sülfürik asit prosesiyle titanyum dioksit üretimi, titanyum demir tozunun konsantre sülfürik asitle asidoliz reaksiyonu sonucu titanyum sülfat üretilmesini, ardından hidroliz edilerek metatitanik asit elde edilmesini içerir. Kalsinasyon ve kırma işlemlerinden sonra titanyum dioksit ürünleri elde edilir. Bu yöntemle anatas ve rutil titanyum dioksit üretilebilir.
(2) Klorlama işlemi
Titanyum dioksit üretiminin klorlama işlemi, rutil veya yüksek titanyumlu cüruf tozunun kok ile karıştırılması ve ardından titanyum tetraklorür üretmek için yüksek sıcaklıkta klorlama işleminin gerçekleştirilmesini içerir. Yüksek sıcaklıkta oksidasyondan sonra, titanyum dioksit ürünü filtrasyon, suyla yıkama, kurutma ve kırma yoluyla elde edilir. Titanyum dioksit üretiminin klorlama işlemi yalnızca rutil ürünleri üretebilir.
Titanyum dioksitin orijinalliğini nasıl ayırt edebiliriz?
I. Fiziksel Yöntemler:
(1(En basit yöntem, dokuyu dokunarak karşılaştırmaktır. Sahte titanyum dioksit daha pürüzsüz, gerçek titanyum dioksit ise daha pürüzlüdür.
(2(Elinize biraz titanyum dioksit sürerseniz, suyla yıkayarak sahte olanı kolayca temizlerken, gerçeğini temizlemek zor olur.
(3(Bir bardak temiz suya titanyum dioksit damlatın. Yüzeye çıkan gerçek, dibe çöken ise sahtedir (bu yöntem aktif hale getirilmiş veya modifiye edilmiş ürünler için işe yaramayabilir).
(4(Suda çözünürlüğünü kontrol edin. Genel olarak, titanyum dioksit suda çözünür (plastikler, mürekkepler ve bazı sentetik titanyum dioksit için özel olarak tasarlanmış olanlar hariç, bunlar suda çözünmez).
II. Kimyasal yöntemler:
(1) Kalsiyum tozu eklenirse: Hidroklorik asit eklenmesi, kalsiyum karbonatın asitle reaksiyona girerek karbondioksit üretmesi nedeniyle, çok sayıda kabarcık oluşumuyla birlikte gıcırdama sesiyle birlikte şiddetli bir reaksiyona neden olur.
(2) Litopon eklenirse: Seyreltilmiş sülfürik asit veya hidroklorik asit eklenmesi çürük yumurta kokusuna neden olur.
(3) Numune hidrofobik ise, hidroklorik asit eklenmesi reaksiyona neden olmaz. Ancak, etanol ile ıslatıldıktan sonra hidroklorik asit eklenirse, kabarcıklar oluşursa, numunenin kaplanmış kalsiyum karbonat tozu içerdiği kanıtlanır.
III. Ayrıca iki iyi yöntem daha vardır:
(1) PP + %30 GF + %5 PP-G-MAH + %0,5 titanyum dioksit tozu formülü kullanılarak, elde edilen malzemenin mukavemeti ne kadar düşükse, titanyum dioksit (rutil) o kadar gerçektir.
(2) %0,5 titanyum dioksit tozu ilave edilmiş şeffaf ABS gibi şeffaf bir reçine seçin. Işık geçirgenliğini ölçün. Işık geçirgenliği ne kadar düşükse, titanyum dioksit tozu o kadar gerçekçidir.
Yayın tarihi: 31 Mayıs 2024
