Što je titanijev dioksid?
Glavna komponenta titanijevog dioksida je TIO2, koji je važan anorganski kemijski pigment u obliku bijele krutine ili praha. Netoksičan je, ima visoku bjelinu i svjetlinu te se smatra najboljim bijelim pigmentom za poboljšanje bjeline materijala. Široko se koristi u industrijama kao što su premazi, plastika, guma, papir, tinta, keramika, staklo itd.
Ⅰ.Dijagram lanca industrije titan dioksida:
（1）Uzvodno od lanca industrije titan dioksida sastoji se od sirovina, uključujući ilmenit, koncentrat titana, rutil, itd.;
（2） Srednji tok odnosi se na proizvode titan dioksida.
（3）Nizvodno je polje primjene titanijevog dioksida.Titanijev dioksid ima široku primjenu u raznim područjima kao što su premazi, plastika, proizvodnja papira, tinta, guma itd.
Ⅱ. Kristalna struktura titanijevog dioksida:
Titanijev dioksid je vrsta polimorfnog spoja koji ima tri uobičajena kristalna oblika u prirodi, naime anataz, rutil i brukit.
I rutil i anataz pripadaju tetragonalnom kristalnom sustavu, koji je stabilan pri normalnoj temperaturi; brukit pripada ortorombičkom kristalnom sustavu, s nestabilnom kristalnom strukturom, tako da trenutno ima malu praktičnu vrijednost u industriji.
Od tri strukture rutilna faza je najstabilnija. Anatazna faza će iznad 900°C ireverzibilno prijeći u rutilnu fazu, dok će brukitna faza nepovratno prijeći u rutilnu fazu iznad 650°C.
（1）Titanijev dioksid rutilne faze
U rutilnoj fazi titanijevog dioksida, atomi Ti nalaze se u središtu kristalne rešetke, a šest atoma kisika nalazi se u kutovima oktaedra titan-kisik. Svaki oktaedar povezan je s 10 okolnih oktaedara (uključujući osam zajedničkih vrhova i dva zajednička ruba), a dvije molekule TiO2 tvore jediničnu ćeliju.
Shematski dijagram kristalne ćelije rutilne faze titanijevog dioksida (lijevo)
Metoda spajanja oktaedra od titanijevog oksida (desno)
（2）Anatazna faza titanijev dioksid
U titan dioksidu faze anataze, svaki oktaedar titan-kisik povezan je s 8 okolnih oktaedra (4 zajednička brida i 4 zajednička vrha), a 4 molekule TiO2 tvore jediničnu ćeliju.
Shematski dijagram kristalne ćelije rutilne faze titanijevog dioksida (lijevo)
Metoda spajanja oktaedra od titanijevog oksida (desno)
Ⅲ. Metode pripreme titan dioksida:
Proces proizvodnje titan dioksida uglavnom uključuje proces sumporne kiseline i proces kloriranja.
（1）Postupak sa sumpornom kiselinom
Postupak sumporne kiseline za proizvodnju titanijevog dioksida uključuje reakciju acidolize praha titanijevog željeza s koncentriranom sumpornom kiselinom kako bi se proizveo titanijev sulfat, koji se zatim hidrolizira da bi se proizvela metatitanska kiselina. Nakon kalcinacije i drobljenja dobivaju se proizvodi titanijevog dioksida. Ova metoda može proizvesti anataz i rutilni titanijev dioksid.
（2）Proces kloriranja
Proces kloriranja u proizvodnji titanijevog dioksida uključuje miješanje rutila ili praha troske s visokim udjelom titana s koksom, a zatim provođenje visokotemperaturnog kloriranja za proizvodnju titanijevog tetraklorida. Nakon visokotemperaturne oksidacije, proizvod titan dioksida dobiva se filtracijom, pranjem vodom, sušenjem i drobljenjem. Proces kloriranja u proizvodnji titan dioksida može proizvesti samo proizvode rutila.
Kako prepoznati autentičnost titanijevog dioksida?
I. Fizičke metode:
（1）Najjednostavnija metoda je usporedba teksture dodirom. Lažni titan dioksid na dojam je glađi, dok je pravi titan dioksid grublji.
（2）Ispiranjem vodom, ako stavite malo titanijevog dioksida na ruku, lažni se lako ispere, dok se pravi ne ispire.
（3）Uzmite šalicu čiste vode i u nju kapnite titanijev dioksid. Onaj koji ispliva na površinu je pravi, dok je onaj koji se slegne na dno lažan (ova metoda možda neće raditi za aktivirane ili modificirane proizvode).
（4）Provjerite njegovu topljivost u vodi. Općenito, titanijev dioksid je topiv u vodi (osim titanijevog dioksida posebno dizajniranog za plastiku, tinte i neki sintetski titanijev dioksid, koji su netopivi u vodi).
II. Kemijske metode:
(1) Ako je dodan kalcijev prah: Dodavanje klorovodične kiseline izazvat će snažnu reakciju sa škripavim zvukom, praćenu stvaranjem velikog broja mjehurića (jer kalcijev karbonat reagira s kiselinom stvarajući ugljični dioksid).
(2) Ako je dodan litopon: Dodavanje razrijeđene sumporne kiseline ili klorovodične kiseline proizvest će miris pokvarenog jaja.
(3) Ako je uzorak hidrofoban, dodavanje klorovodične kiseline neće izazvati reakciju. Međutim, nakon vlaženja etanolom i dodavanja klorovodične kiseline, ako se pojave mjehurići, to dokazuje da uzorak sadrži obloženi prah kalcijevog karbonata.
III. Postoje još dvije dobre metode:
(1) Korištenjem iste formule PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% praha titanijevog dioksida, što je manja čvrstoća dobivenog materijala, to je titanijev dioksid (rutil) autentičniji.
(2) Odaberite prozirnu smolu, kao što je prozirni ABS s dodatkom 0,5% praha titan dioksida. Izmjerite njegovu propusnost svjetlosti. Što je manja propusnost svjetlosti, to je prah titan dioksida autentičniji.
Vrijeme objave: 31. svibnja 2024
