二酸化チタンとは何ですか?
二酸化チタンの主成分は TIO2 で、白色の固体または粉末の形をした重要な無機化学顔料です。毒性がなく、白色度と明度が高く、材料の白色度を向上させるのに最適な白色顔料と考えられています。塗料、プラスチック、ゴム、紙、インク、セラミックス、ガラスなどの業界で広く使用されています。
Ⅰ.二酸化チタン産業チェーン図:
（1）二酸化チタン産業チェーンの上流は、イルメナイト、チタン精鉱、ルチルなどの原材料で構成されています。
（2）中流とは二酸化チタン製品を指します。
（3）下流は二酸化チタンの応用分野です。二酸化チタンは、塗料、プラスチック、製紙、インク、ゴムなどのさまざまな分野で広く使用されています。
Ⅱ.二酸化チタンの結晶構造：
二酸化チタンは多形化合物の一種であり、自然界ではアナターゼ、ルチル、ブルッカイトという 3 つの一般的な結晶形を持っています。
ルチルとアナターゼはいずれも正方晶系に属し、常温では安定です。ブルッカイトは斜方晶系に属し、結晶構造が不安定であるため、現時点では産業上実用的価値はほとんどありません。
3 つの構造の中で、ルチル相が最も安定です。アナターゼ相は900℃以上でルチル相に不可逆的に変化し、ブルッカイト相は650℃以上でルチル相に不可逆的に変化します。
（1）ルチル相二酸化チタン
ルチル相二酸化チタンでは、Ti 原子が結晶格子の中心に位置し、6 つの酸素原子がチタン-酸素八面体の角に位置します。各八面体は周囲の 10 個の八面体 (8 つの共有頂点と 2 つの共有辺を含む) に接続され、2 つの TiO2 分子が単位胞を形成します。
ルチル相酸化チタンの結晶セルの模式図（左）
酸化チタン八面体の接続方法（右）
（2）アナターゼ型二酸化チタン
アナターゼ相の二酸化チタンでは、各チタン-酸素八面体が周囲の 8 つの八面体 (4 つの共有辺と 4 つの頂点を共有) に接続され、4 つの TiO2 分子が単位胞を形成します。
ルチル相酸化チタンの結晶セルの模式図（左）
酸化チタン八面体の接続方法（右）
Ⅲ.二酸化チタンの調製方法:
二酸化チタンの製造プロセスは主に硫酸法と塩素化法からなります。
（1）硫酸法
二酸化チタン製造の硫酸プロセスには、チタン鉄粉と濃硫酸の酸分解反応により硫酸チタンが生成され、その後加水分解されてメタチタン酸が生成されます。焼成および粉砕後、二酸化チタン製品が得られます。この方法により、アナターゼ型およびルチル型二酸化チタンが生成されます。
（2）塩素化工程
二酸化チタン製造の塩素化プロセスには、ルチルまたは高チタンスラグ粉末をコークスと混合し、次に高温塩素化を実行して四塩化チタンを製造することが含まれます。高温酸化後、濾過、水洗、乾燥、粉砕を経て二酸化チタン製品が得られます。二酸化チタン製造の塩素化プロセスでは、ルチル製品のみが製造されます。
二酸化チタンの真贋を見分ける方法は？
I. 物理的方法:
（1）最も簡単な方法は、触って質感を比較することです。偽物の二酸化チタンはより滑らかな感触ですが、本物の二酸化チタンはよりザラザラした感触になります。
（2）二酸化チタンを手に付けると水ですすいで、偽物は簡単に落ちますが、本物は落ちにくいです。
（3）きれいな水をコップに1杯取り、その中に二酸化チタンを落とします。表面に浮かんだものは本物で、底に沈んだものは偽物です (この方法は、活性化された製品や改造された製品には機能しない場合があります)。
（4）水への溶解度を調べます。一般に、二酸化チタンは水溶性です（プラスチック、インク用に特別に設計された二酸化チタン、および一部の合成二酸化チタンは水に不溶です）。
II.化学的方法:
(1) カルシウム粉末を添加した場合 塩酸を添加すると、「キュッキュッ」という音とともに激しく反応し、多数の泡が発生します（炭酸カルシウムは酸と反応して二酸化炭素を発生するため）。
(2) リトポンを添加した場合 希硫酸や塩酸を添加すると腐卵臭が発生します。
(3) サンプルが疎水性の場合、塩酸を加えても反応しません。ただし、エタノールで湿らせてから塩酸を加えた後、泡が発生した場合は、サンプルにコーティングされた炭酸カルシウム粉末が含まれていることがわかります。
Ⅲ．他にも 2 つの優れた方法があります。
(1) PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0.5% 二酸化チタン粉末という同じ配合を使用すると、得られる材料の強度が低くなるほど、二酸化チタン (ルチル) がより本物になります。
(2) 透明樹脂としては、透明 ABS に二酸化チタン粉末を 0.5% 添加したものを選択してください。その光透過率を測定します。光透過率が低いほど、二酸化チタン粉末はより本物である。
投稿時刻: 2024 年 5 月 31 日
