Co to jest dwutlenek tytanu?
Głównym składnikiem dwutlenku tytanu jest TIO2, który jest ważnym nieorganicznym pigmentem chemicznym w postaci białej substancji stałej lub proszku. Jest nietoksyczny, ma wysoką białość i jasność i jest uważany za najlepszy biały pigment poprawiający białość materiału. Jest szeroko stosowany w branżach takich jak powłoki, tworzywa sztuczne, guma, papier, atrament, ceramika, szkło itp.
Ⅰ.Schemat łańcucha przemysłu dwutlenku tytanu:
（1）Poprzednia część łańcucha przemysłu dwutlenku tytanu składa się z surowców, w tym ilmenitu, koncentratu tytanu, rutylu itp.;
（2）Średni strumień odnosi się do produktów z dwutlenku tytanu.
（3） Dalszy ciąg to obszar zastosowań dwutlenku tytanu.Dwutlenek tytanu jest szeroko stosowany w różnych dziedzinach, takich jak powłoki, tworzywa sztuczne, papiernictwo, atrament, guma itp.
Ⅱ.Struktura krystaliczna dwutlenku tytanu:
Dwutlenek tytanu jest rodzajem związku polimorficznego, który ma w przyrodzie trzy powszechne formy krystaliczne, a mianowicie anataz, rutyl i strumyk.
Zarówno rutyl, jak i anataz należą do tetragonalnego układu kryształów, który jest stabilny w normalnej temperaturze; Brookite należy do rombowego układu kryształów o niestabilnej strukturze krystalicznej, dlatego obecnie nie ma praktycznej wartości w przemyśle.
Spośród trzech struktur faza rutylowa jest najbardziej stabilna. Faza anatazu nieodwracalnie przekształci się w fazę rutylową powyżej 900°C, natomiast faza strumykowa nieodwracalnie przekształci się w fazę rutylową powyżej 650°C.
(1) Dwutlenek tytanu w fazie rutylowej
W ditlenku tytanu w fazie rutylowej atomy Ti znajdują się w środku sieci krystalicznej, a sześć atomów tlenu w rogach oktaedru tytan-tlen. Każdy oktaedr jest połączony z 10 otaczającymi go oktaedrami (w tym ośmioma współdzielonymi wierzchołkami i dwiema współdzielonymi krawędziami), a dwie cząsteczki TiO2 tworzą komórkę elementarną.
Schematyczny diagram ogniwa krystalicznego dwutlenku tytanu fazy rutylowej (po lewej)
Sposób łączenia ośmiościanu tlenku tytanu (po prawej)
(2) Dwutlenek tytanu w fazie anatazu
W fazie anatazu, każdy oktaedr tytanowo-tlenowy jest połączony z 8 otaczającymi go oktaedrami (4 wspólne krawędzie i 4 wspólne wierzchołki), a 4 cząsteczki TiO2 tworzą komórkę elementarną.
Schematyczny diagram ogniwa krystalicznego dwutlenku tytanu fazy rutylowej (po lewej)
Sposób łączenia ośmiościanu tlenku tytanu (po prawej)
Ⅲ Metody przygotowania dwutlenku tytanu:
Proces produkcji dwutlenku tytanu obejmuje głównie proces kwasu siarkowego i proces chlorowania.
（1） Proces z kwasem siarkowym
Proces produkcji dwutlenku tytanu przy użyciu kwasu siarkowego obejmuje reakcję kwasolizy sproszkowanego tytanu i żelaza za pomocą stężonego kwasu siarkowego w celu wytworzenia siarczanu tytanu, który jest następnie hydrolizowany w celu wytworzenia kwasu metatytanowego. Po kalcynacji i rozdrobnieniu otrzymuje się produkty ditlenku tytanu. Metodą tą można wytworzyć anataz i rutylowy dwutlenek tytanu.
（2） Proces chlorowania
Proces chlorowania podczas produkcji dwutlenku tytanu polega na mieszaniu proszku żużla rutylowego lub wysokotytanowego z koksem, a następnie przeprowadzaniu chlorowania w wysokiej temperaturze w celu wytworzenia czterochlorku tytanu. Po utlenianiu w wysokiej temperaturze produkt w postaci dwutlenku tytanu otrzymuje się poprzez filtrację, przemywanie wodą, suszenie i kruszenie. W procesie chlorowania podczas produkcji dwutlenku tytanu można uzyskać wyłącznie produkty rutylowe.
Jak rozpoznać autentyczność dwutlenku tytanu?
I. Metody fizyczne:
（1）Najprostszą metodą jest porównanie tekstury dotykiem. Fałszywy dwutlenek tytanu jest gładszy, podczas gdy prawdziwy dwutlenek tytanu jest bardziej szorstki.
（2）Spłukując wodą, jeśli nałożysz na dłoń trochę dwutlenku tytanu, podróbkę łatwo zmyć, a prawdziwą nie da się łatwo zmyć.
（3）Weź szklankę czystej wody i wrzuć do niej dwutlenek tytanu. Ten, który wypływa na powierzchnię, jest prawdziwy, a ten, który osiada na dnie, jest fałszywy (ta metoda może nie działać w przypadku produktów aktywowanych lub modyfikowanych).
（4）Sprawdź jego rozpuszczalność w wodzie. Ogólnie dwutlenek tytanu jest rozpuszczalny w wodzie (z wyjątkiem dwutlenku tytanu przeznaczonego specjalnie do tworzyw sztucznych, atramentów i niektórych syntetycznych dwutlenku tytanu, które są nierozpuszczalne w wodzie).
II. Metody chemiczne:
(1) Jeśli zostanie dodany sproszkowany wapń: Dodanie kwasu solnego spowoduje energiczną reakcję z piszczącym dźwiękiem, której towarzyszy powstawanie dużej liczby pęcherzyków (ponieważ węglan wapnia reaguje z kwasem, tworząc dwutlenek węgla).
(2) Jeśli dodano litopon: Dodanie rozcieńczonego kwasu siarkowego lub kwasu solnego spowoduje powstanie zapachu zgniłych jaj.
(3) Jeżeli próbka jest hydrofobowa, dodanie kwasu solnego nie spowoduje reakcji. Jeżeli jednak po zwilżeniu etanolem i dodaniu kwasu solnego pojawią się pęcherzyki, oznacza to, że próbka zawiera powlekany sproszkowany węglan wapnia.
III. Istnieją również dwie inne dobre metody:
(1) Stosując tę samą formułę: PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% proszku dwutlenku tytanu, im niższa jest wytrzymałość powstałego materiału, tym bardziej autentyczny jest dwutlenek tytanu (rutyl).
(2) Wybierz przezroczystą żywicę, taką jak przezroczysty ABS z dodatkiem 0,5% proszku dwutlenku tytanu. Zmierz jego przepuszczalność światła. Im niższa przepuszczalność światła, tym bardziej autentyczny jest proszek dwutlenku tytanu.
Czas publikacji: 31 maja 2024 r
