Šta je titanijum dioksid?
Glavna komponenta titanijum dioksida je TIO2, koji je važan neorganski hemijski pigment u obliku bele čvrste supstance ili praha. Netoksičan je, ima visoku bjelinu i sjaj i smatra se najboljim bijelim pigmentom za poboljšanje bjeline materijala. Široko se koristi u industrijama kao što su premazi, plastika, guma, papir, mastilo, keramika, staklo itd.
Ⅰ.Dijagram lanca industrije titan dioksida:
（1）Uzvodno od lanca industrije titanijum dioksida čine sirovine, uključujući ilmenit, koncentrat titanijuma, rutil, itd.;
（2）Srednji tok se odnosi na proizvode titanijum dioksida.
（3） Nizvodno je polje primjene titanijum dioksida.Titanov dioksid se široko koristi u raznim oblastima kao što su premazi, plastika, proizvodnja papira, mastilo, guma itd.
Ⅱ.Kristalna struktura titanijum dioksida:
Titan dioksid je vrsta polimorfnog spoja, koji u prirodi ima tri uobičajena kristalna oblika, anataz, rutil i brukit.
I rutil i anataz pripadaju tetragonalnom kristalnom sistemu, koji su stabilni pri normalnoj temperaturi; Brukit pripada ortorombnom kristalnom sistemu, sa nestabilnom kristalnom strukturom, tako da trenutno nema praktičnu vrijednost u industriji.
Među tri strukture, rutilna faza je najstabilnija. Faza anataze će se nepovratno transformisati u rutilnu fazu iznad 900°C, dok će faza brookita nepovratno transformisati u fazu rutila iznad 650°C.
（1）Rutilna faza titanijum dioksid
U rutilnoj fazi titanijum dioksida, Ti atomi se nalaze u centru kristalne rešetke, a šest atoma kiseonika nalazi se na uglovima oktaedra titanijum-kiseonik. Svaki oktaedar je povezan s 10 okolnih oktaedara (uključujući osam zajedničkih vrhova i dvije zajedničke ivice), a dva molekula TiO2 čine jediničnu ćeliju.
Šematski dijagram kristalne ćelije rutilne faze titanijum dioksida (lijevo)
Način povezivanja oktaedra od titanovog oksida (desno)
（2）Anatazna faza titanijum dioksid
U anataznoj fazi titanijum dioksida, svaki titanijum-kiseonički oktaedar je povezan sa 8 okolnih oktaedara (4 zajednička ivica i 4 zajednička vrha), a 4 molekula TiO2 formiraju jediničnu ćeliju.
Šematski dijagram kristalne ćelije rutilne faze titanijum dioksida (lijevo)
Način povezivanja oktaedra od titanovog oksida (desno)
Ⅲ. Metode pripreme titanijum dioksida:
Proces proizvodnje titan dioksida uglavnom uključuje proces sumporne kiseline i proces hloriranja.
（1）Proces sumporne kiseline
Proces proizvodnje titan dioksida sumpornom kiselinom uključuje reakciju acidolize praha titanovog željeza s koncentriranom sumpornom kiselinom kako bi se dobio titan sulfat, koji se zatim hidrolizira da bi se dobila metatitanska kiselina. Nakon kalcinacije i drobljenja dobijaju se proizvodi titan dioksida. Ova metoda može proizvesti anatazu i rutil titan dioksid.
（2）Proces hloriranja
Proces hloriranja proizvodnje titan dioksida uključuje miješanje rutila ili praha troske s visokim sadržajem titana s koksom, a zatim provođenje hloriranja na visokoj temperaturi da bi se dobio titan tetraklorid. Nakon oksidacije pri visokim temperaturama, proizvod titanijum dioksida se dobija filtriranjem, pranjem vodom, sušenjem i drobljenjem. Proces hloriranja proizvodnje titan dioksida može proizvesti samo rutilne proizvode.
Kako razlikovati autentičnost titan dioksida?
I. Fizičke metode:
（1）Najjednostavniji način je upoređivanje teksture dodirom. Lažni titanijum dioksid je glatkiji, dok je pravi titanijum dioksid grublji.
（2）Ispiranjem vodom, ako stavite malo titanijum dioksida na ruku, lažnu je lako oprati, a pravu nije lako oprati.
（3）Uzmite šolju čiste vode i ubacite u nju titanijum dioksid. Onaj koji ispliva na površinu je originalan, dok je onaj koji se slegne na dno lažan (ova metoda možda neće raditi za aktivirane ili modificirane proizvode).
（4）Provjerite njegovu rastvorljivost u vodi. Općenito, titan dioksid je rastvorljiv u vodi (osim titanijum dioksida posebno dizajniranog za plastiku, mastila i neke sintetičke titan diokside, koji su netopivi u vodi).
II. Hemijske metode:
(1) Ako se dodaje kalcijum u prahu: Dodavanje hlorovodonične kiseline će izazvati snažnu reakciju sa škripavim zvukom, praćenu stvaranjem velikog broja mehurića (jer kalcijum karbonat reaguje sa kiselinom i stvara ugljen dioksid).
(2) Ako se dodaje litopon: Dodavanje razrijeđene sumporne kiseline ili hlorovodonične kiseline proizvešće miris pokvarenih jaja.
(3) Ako je uzorak hidrofoban, dodavanje hlorovodonične kiseline neće izazvati reakciju. Međutim, nakon kvašenja etanolom i zatim dodavanja hlorovodonične kiseline, ako nastaju mjehurići, dokazuje se da uzorak sadrži obložen prah kalcijum karbonata.
III. Postoje još dvije dobre metode:
(1) Koristeći istu formulu PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% prah titanijum dioksida, što je niža čvrstoća rezultirajućeg materijala, to je titanijum dioksid (rutil) autentičniji.
(2) Odaberite prozirnu smolu, kao što je prozirni ABS sa dodatkom 0,5% praha titanijum dioksida. Izmjerite njegovu propusnost svjetlosti. Što je niža propusnost svjetlosti, to je prah titanijum dioksida autentičniji.
Vrijeme objave: 31.05.2024
