Kaj je titanov dioksid?
Glavna sestavina titanovega dioksida je TIO2, ki je pomemben anorganski kemični pigment v obliki bele trdne snovi ali prahu. Je netoksičen, ima visoko belino in svetlost ter velja za najboljši beli pigment za izboljšanje beline materiala. Široko se uporablja v panogah, kot so premazi, plastika, guma, papir, črnilo, keramika, steklo itd.
Ⅰ.Diagram verige industrije titanovega dioksida:
（1）V zgornjem delu verige industrije titanovega dioksida so surovine, vključno z ilmenitom, titanovim koncentratom, rutilom itd.;
（2） Srednji tok se nanaša na izdelke titanovega dioksida.
（3）Nižje je področje uporabe titanovega dioksida.Titanov dioksid se pogosto uporablja na različnih področjih, kot so premazi, plastika, izdelava papirja, črnila, gume itd.
Ⅱ. Kristalna struktura titanovega dioksida:
Titanov dioksid je nekakšna polimorfna spojina, ki ima v naravi tri običajne kristalne oblike, in sicer anataz, rutil in brukit.
Tako rutil kot anataz spadata v tetragonalni kristalni sistem, ki sta stabilna pri normalni temperaturi; Brookite spada v ortorombični kristalni sistem z nestabilno kristalno strukturo, zato ima trenutno malo praktične vrednosti v industriji.
Med tremi strukturami je rutilna faza najbolj stabilna. Anatazna faza se bo nad 900°C nepovratno spremenila v rutilno fazo, medtem ko bo brookitna faza nad 650°C nepovratno prešla v rutilno fazo.
(1) Titanov dioksid rutilne faze
V titanovem dioksidu v rutilni fazi se atomi Ti nahajajo v središču kristalne mreže, šest atomov kisika pa se nahaja na vogalih oktaedra titan-kisik. Vsak oktaeder je povezan z 10 okoliškimi oktaedri (vključno z osmimi skupnimi oglišči in dvema skupnima robovoma), dve molekuli TiO2 pa tvorita enoto celice.
Shematski diagram kristalne celice rutilne faze titanovega dioksida (levo)
Način povezave oktaedra iz titanovega oksida (desno)
(2) titanov dioksid faze anataze
V titanovem dioksidu faze anataze je vsak oktaeder titana in kisika povezan z 8 okoliškimi oktaedri (4 skupni robovi in 4 skupna oglišča), 4 molekule TiO2 pa tvorijo enoto celice.
Shematski diagram kristalne celice rutilne faze titanovega dioksida (levo)
Način povezave oktaedra iz titanovega oksida (desno)
Ⅲ. Metode priprave titanovega dioksida:
Proizvodni proces titanovega dioksida vključuje predvsem postopek žveplove kisline in postopek kloriranja.
（1）Postopek z žveplovo kislino
Postopek z žveplovo kislino za proizvodnjo titanovega dioksida vključuje reakcijo acidolize prahu titanovega železa s koncentrirano žveplovo kislino, da se proizvede titanov sulfat, ki se nato hidrolizira, da se proizvede metatitanska kislina. Po kalcinaciji in drobljenju dobimo produkte titanovega dioksida. Ta metoda lahko proizvede anataz in rutilni titanov dioksid.
（2）Postopek kloriranja
Postopek kloriranja pri proizvodnji titanovega dioksida vključuje mešanje prahu rutila ali žlindre z visoko vsebnostjo titana s koksom in nato izvedbo visokotemperaturnega kloriranja za proizvodnjo titanovega tetraklorida. Po visokotemperaturni oksidaciji se produkt titanovega dioksida pridobi s filtracijo, izpiranjem z vodo, sušenjem in drobljenjem. Postopek kloriranja pri proizvodnji titanovega dioksida lahko proizvede samo izdelke rutila.
Kako prepoznati pristnost titanovega dioksida?
I. Fizikalne metode:
（1）Najenostavnejša metoda je primerjava teksture na dotik. Lažni titanov dioksid je na otip bolj gladek, medtem ko je pravi titanov dioksid bolj hrapav.
（2）S spiranjem z vodo, če na roko nanesete malo titanovega dioksida, se ponaredek zlahka spere, pravega pa se ne spere enostavno.
（3）Vzemite skodelico čiste vode in vanjo kapnite titanov dioksid. Tisti, ki priplava na površje, je pristen, tisti, ki se usede na dno, pa je ponaredek (ta metoda morda ne bo delovala pri aktiviranih ali spremenjenih izdelkih).
（4）Preverite njegovo topnost v vodi. Na splošno je titanov dioksid topen v vodi (razen titanovega dioksida, posebej zasnovanega za plastiko, črnila in nekaterih sintetičnih titanovih dioksidov, ki so netopni v vodi).
II. Kemične metode:
(1) Če je dodan kalcijev prah: dodajanje klorovodikove kisline bo povzročilo močno reakcijo s cvilečim zvokom, ki jo bo spremljalo nastajanje velikega števila mehurčkov (ker kalcijev karbonat reagira s kislino in tvori ogljikov dioksid).
(2) Če je dodan litopon: dodajanje razredčene žveplove ali klorovodikove kisline bo povzročilo vonj po gnilih jajcih.
(3) Če je vzorec hidrofoben, dodajanje klorovodikove kisline ne bo povzročilo reakcije. Če pa se po omočenju z etanolom in dodajanju klorovodikove kisline pojavijo mehurčki, je to dokaz, da vzorec vsebuje prevlečeni kalcijev karbonat v prahu.
III. Obstajata še dve dobri metodi:
(1) Z uporabo iste formule PP + 30 % GF + 5 % PP-G-MAH + 0,5 % titanovega dioksida v prahu, manjša kot je trdnost nastalega materiala, bolj pristen je titanov dioksid (rutil).
(2) Izberite prozorno smolo, kot je prozoren ABS z dodatkom 0,5 % prahu titanovega dioksida. Izmerite njegovo prepustnost svetlobe. Nižja kot je prepustnost svetlobe, bolj pristen je prah titanovega dioksida.
Čas objave: 31. maja 2024
