Cos'è il biossido di titanio?
Il componente principale del biossido di titanio è il TIO2, che è un importante pigmento chimico inorganico sotto forma di solido o polvere bianca. Non è tossico, ha un elevato punto di bianco e luminosità ed è considerato il miglior pigmento bianco per migliorare il punto di bianco del materiale. È ampiamente utilizzato in settori quali rivestimenti, plastica, gomma, carta, inchiostro, ceramica, vetro, ecc.
Ⅰ.Diagramma della catena industriale del biossido di titanio:
（1）La parte a monte della catena industriale del biossido di titanio è costituita da materie prime, tra cui ilmenite, concentrato di titanio, rutilo, ecc.;
（2）Il flusso intermedio si riferisce ai prodotti a base di biossido di titanio.
（3）Il downstream è il campo di applicazione del biossido di titanio.Il biossido di titanio è ampiamente utilizzato in vari campi come rivestimenti, plastica, fabbricazione della carta, inchiostro, gomma, ecc.
Ⅱ.La struttura cristallina del biossido di titanio:
Il biossido di titanio è un tipo di composto polimorfo, che ha tre forme cristalline comuni in natura, vale a dire anatasio, rutilo e brookite.
Sia il rutilo che l'anatasio appartengono al sistema cristallino tetragonale, che è stabile a temperatura normale; La brookite appartiene al sistema cristallino ortorombico, con struttura cristallina instabile, quindi al momento ha poco valore pratico nell'industria.
Tra le tre strutture, la fase rutile è quella più stabile. La fase anatasio si trasformerà irreversibilmente in fase rutilo sopra i 900°C, mentre la fase brookite si trasformerà irreversibilmente in fase rutilo sopra i 650°C.
（1）Fase rutilica biossido di titanio
Nel biossido di titanio in fase rutile, gli atomi di Ti si trovano al centro del reticolo cristallino e sei atomi di ossigeno si trovano agli angoli dell'ottaedro titanio-ossigeno. Ogni ottaedro è collegato a 10 ottaedri circostanti (inclusi otto vertici condivisi e due bordi condivisi) e due molecole di TiO2 formano una cella unitaria.
Diagramma schematico della cella cristallina del biossido di titanio in fase rutilica (a sinistra)
Il metodo di connessione dell'ottaedro di ossido di titanio (a destra)
（2）Biossido di titanio in fase anatasio
Nel biossido di titanio in fase anatasio, ciascun ottaedro di titanio-ossigeno è collegato a 8 ottaedri circostanti (4 bordi condivisi e 4 vertici condivisi) e 4 molecole di TiO2 formano una cella unitaria.
Diagramma schematico della cella cristallina del biossido di titanio in fase rutilica (a sinistra)
Il metodo di connessione dell'ottaedro di ossido di titanio (a destra)
Ⅲ.Metodi di preparazione del biossido di titanio:
Il processo di produzione del biossido di titanio comprende principalmente il processo di acido solforico e il processo di clorazione.
（1）Processo con acido solforico
Il processo dell'acido solforico per la produzione del biossido di titanio prevede la reazione di acidolisi della polvere di ferro di titanio con acido solforico concentrato per produrre solfato di titanio, che viene poi idrolizzato per produrre acido metatitanico. Dopo la calcinazione e la frantumazione si ottengono prodotti di biossido di titanio. Questo metodo può produrre anatasio e biossido di titanio rutilo.
（2）Processo di clorazione
Il processo di clorazione della produzione di biossido di titanio prevede la miscelazione di polvere di scorie di rutilo o ad alto contenuto di titanio con coke e quindi l'esecuzione di clorazione ad alta temperatura per produrre tetracloruro di titanio. Dopo l'ossidazione ad alta temperatura, il prodotto di biossido di titanio viene ottenuto mediante filtrazione, lavaggio con acqua, essiccazione e frantumazione. Il processo di clorazione della produzione di biossido di titanio può produrre solo prodotti rutilici.
Come distinguere l'autenticità del biossido di titanio?
I. Metodi fisici:
（1）Il metodo più semplice è confrontare la trama al tatto. Il biossido di titanio falso sembra più liscio, mentre il biossido di titanio autentico sembra più ruvido.
（2）Risciacquando con acqua, se metti un po' di biossido di titanio sulla mano, quella finta sarà facile da lavare, mentre quella autentica non sarà facile da lavare.
（3）Prendi una tazza di acqua pulita e versaci dentro il biossido di titanio. Quello che galleggia in superficie è autentico, mentre quello che si deposita sul fondo è falso (questo metodo potrebbe non funzionare per prodotti attivati o modificati).
（4）Controllarne la solubilità in acqua. Generalmente, il biossido di titanio è solubile in acqua (ad eccezione del biossido di titanio specificamente progettato per plastica, inchiostri e alcuni biossido di titanio sintetico, che sono insolubili in acqua).
II. Metodi chimici:
(1) Se viene aggiunta polvere di calcio: L'aggiunta di acido cloridrico provocherà una reazione vigorosa con un suono cigolante, accompagnato dalla produzione di un gran numero di bolle (perché il carbonato di calcio reagisce con l'acido per produrre anidride carbonica).
(2) Se viene aggiunto litopone: L'aggiunta di acido solforico diluito o acido cloridrico produrrà un odore di uova marce.
(3) Se il campione è idrofobo, l'aggiunta di acido cloridrico non causerà alcuna reazione. Tuttavia, se dopo averlo bagnato con etanolo e quindi aver aggiunto acido cloridrico si formano delle bolle, ciò dimostra che il campione contiene polvere di carbonato di calcio rivestita.
III. Ci sono anche altri due buoni metodi:
(1) Utilizzando la stessa formula di PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% polvere di biossido di titanio, minore è la resistenza del materiale risultante, più autentico sarà il biossido di titanio (rutilo).
(2) Selezionare una resina trasparente, come l'ABS trasparente con aggiunta di polvere di biossido di titanio allo 0,5%. Misurare la sua trasmissione luminosa. Quanto più bassa è la trasmissione della luce, tanto più autentica è la polvere di biossido di titanio.
Orario di pubblicazione: 31 maggio 2024
