O que é dióxido de titânio?
O principal componente do dióxido de titânio é o TIO2, que é um importante pigmento químico inorgânico na forma de um sólido ou pó branco. Não é tóxico, possui alta brancura e brilho, sendo considerado o melhor pigmento branco para melhorar a brancura do material. É amplamente utilizado em indústrias como revestimentos, plásticos, borracha, papel, tinta, cerâmica, vidro, etc.
Ⅰ.Diagrama da cadeia da indústria de dióxido de titânio:
(1）A montante da cadeia da indústria de dióxido de titânio consiste em matérias-primas, incluindo ilmenita, concentrado de titânio, rutilo, etc;
(2）O midstream refere-se a produtos de dióxido de titânio.
（3） A jusante está o campo de aplicação do dióxido de titânio.O dióxido de titânio é amplamente utilizado em vários campos, como revestimentos, plásticos, fabricação de papel, tinta, borracha, etc.
Ⅱ.A estrutura cristalina do dióxido de titânio:
O dióxido de titânio é um tipo de composto polimorfo, que possui três formas cristalinas comuns na natureza, nomeadamente anatase, rutilo e brookite.
Tanto o rutilo quanto o anatase pertencem ao sistema cristalino tetragonal, que são estáveis sob temperatura normal; a brookita pertence ao sistema cristalino ortorrômbico, com estrutura cristalina instável, por isso tem pouco valor prático na indústria atualmente.
Entre as três estruturas, a fase rutilo é a mais estável. A fase anatase se transformará irreversivelmente em fase rutílica acima de 900°C, enquanto a fase brookite se transformará irreversivelmente em fase rutílica acima de 650°C.
（1） Dióxido de titânio em fase rutílica
No dióxido de titânio na fase rutílica, os átomos de Ti estão localizados no centro da rede cristalina e seis átomos de oxigênio estão localizados nos cantos do octaedro titânio-oxigênio. Cada octaedro está conectado a 10 octaedros circundantes (incluindo oito vértices compartilhados e duas arestas compartilhadas), e duas moléculas de TiO2 formam uma célula unitária.
Diagrama esquemático da célula cristalina da fase rutilo de dióxido de titânio (esquerda)
O método de conexão do octaedro de óxido de titânio (direita)
（2） Dióxido de titânio em fase anatase
No dióxido de titânio da fase anatase, cada octaedro titânio-oxigênio está conectado a 8 octaedros circundantes (4 arestas compartilhadas e 4 vértices compartilhados), e 4 moléculas de TiO2 formam uma célula unitária.
Diagrama esquemático da célula cristalina da fase rutilo de dióxido de titânio (esquerda)
O método de conexão do octaedro de óxido de titânio (direita)
Ⅲ.Métodos de preparação de dióxido de titânio:
O processo de produção de dióxido de titânio inclui principalmente o processo de ácido sulfúrico e o processo de cloração.
（1） Processo de ácido sulfúrico
O processo de ácido sulfúrico de produção de dióxido de titânio envolve a reação de acidólise do pó de ferro titânio com ácido sulfúrico concentrado para produzir sulfato de titânio, que é então hidrolisado para produzir ácido metatitânico. Após calcinação e trituração, são obtidos produtos de dióxido de titânio. Este método pode produzir dióxido de titânio anatásio e rutilo.
（2） Processo de cloração
O processo de cloração da produção de dióxido de titânio envolve a mistura de pó de rutilo ou escória com alto teor de titânio com coque e, em seguida, a realização de cloração em alta temperatura para produzir tetracloreto de titânio. Após oxidação em alta temperatura, o produto de dióxido de titânio é obtido por filtração, lavagem com água, secagem e trituração. O processo de cloração da produção de dióxido de titânio só pode produzir produtos rutílicos.
Como distinguir a autenticidade do dióxido de titânio?
I. Métodos Físicos:
(1）O método mais simples é comparar a textura pelo toque. O dióxido de titânio falso é mais suave, enquanto o dióxido de titânio genuíno é mais áspero.
(2）Ao enxaguar com água, se você colocar um pouco de dióxido de titânio na mão, o falso é fácil de lavar, enquanto o genuíno não é fácil de lavar.
(3）Pegue um copo de água limpa e coloque dióxido de titânio nele. O que flutua na superfície é genuíno, enquanto o que fica no fundo é falso (este método pode não funcionar para produtos ativados ou modificados).
(4）Verifique sua solubilidade em água. Geralmente, o dióxido de titânio é solúvel em água (exceto o dióxido de titânio projetado especificamente para plásticos, tintas e algum dióxido de titânio sintético, que é insolúvel em água).
II. Métodos químicos:
(1) Se for adicionado pó de cálcio: A adição de ácido clorídrico causará uma reação vigorosa com um som estridente, acompanhada pela produção de um grande número de bolhas (porque o carbonato de cálcio reage com o ácido para produzir dióxido de carbono).
(2) Se for adicionado litopone: A adição de ácido sulfúrico diluído ou ácido clorídrico produzirá um cheiro de ovo podre.
(3) Se a amostra for hidrofóbica, a adição de ácido clorídrico não causará reação. Porém, depois de umedecê-la com etanol e adicionar ácido clorídrico, se forem produzidas bolhas, prova-se que a amostra contém pó de carbonato de cálcio revestido.
III. Existem também dois outros bons métodos:
(1) Usando a mesma fórmula de PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% de dióxido de titânio em pó, quanto menor for a resistência do material resultante, mais autêntico será o dióxido de titânio (rutilo).
(2) Selecione uma resina transparente, como ABS transparente com 0,5% de pó de dióxido de titânio adicionado. Meça sua transmitância de luz. Quanto menor for a transmitância da luz, mais autêntico será o pó de dióxido de titânio.
Horário da postagem: 31 de maio de 2024
