Ce este dioxidul de titan?
Componenta principală a dioxidului de titan este TIO2, care este un pigment chimic anorganic important sub formă de solid alb sau pulbere. Este non-toxic, are alb și luminozitate ridicate și este considerat cel mai bun pigment alb pentru îmbunătățirea albului materialului. Este utilizat pe scară largă în industrii precum acoperiri, materiale plastice, cauciuc, hârtie, cerneală, ceramică, sticlă etc.
Ⅰ.Diagrama lanțului industriei dioxidului de titan:
（1）În amonte de lanțul industriei de dioxid de titan constă din materii prime, inclusiv ilmenit, concentrat de titan, rutil etc.;
（2） Fluxul de mijloc se referă la produse din dioxid de titan.
(3) În aval este domeniul de aplicare al dioxidului de titan.Dioxidul de titan este utilizat pe scară largă în diverse domenii, cum ar fi acoperiri, materiale plastice, fabricarea hârtiei, cerneală, cauciuc etc.
Ⅱ.Structura cristalină a dioxidului de titan:
Dioxidul de titan este un fel de compus polimorf, care are trei forme cristaline comune în natură, și anume anataza, rutil și brookit.
Atât rutilul, cât și anataza aparțin sistemului de cristal tetragonal, care sunt stabile la temperatură normală; Brookitul aparține sistemului cristalin ortorombic, cu structură cristalină instabilă, deci are o valoare practică mică în industrie în prezent.
Dintre cele trei structuri, faza rutilă este cea mai stabilă. Faza anatază se va transforma ireversibil în fază rutil peste 900°C, în timp ce faza brookită se va transforma ireversibil în fază rutil peste 650°C.
(1) Dioxid de titan în fază rutilă
În dioxidul de titan în fază rutilă, atomii de Ti sunt localizați în centrul rețelei cristaline, iar șase atomi de oxigen sunt localizați la colțurile octaedrului titan-oxigen. Fiecare octaedru este conectat la 10 octaedre din jur (inclusiv opt vârfuri comune și două margini comune), iar două molecule de TiO2 formează o celulă unitară.
Diagrama schematică a celulei cristaline a dioxidului de titan în fază rutilă (stânga)
Metoda de conectare a octaedrului de oxid de titan (dreapta)
(2) Dioxid de titan în fază anatază
În dioxidul de titan în fază anatază, fiecare octaedru de titan-oxigen este conectat la 8 octaedre din jur (4 margini comune și 4 vârfuri comune), iar 4 molecule de TiO2 formează o celulă unitară.
Diagrama schematică a celulei cristaline a dioxidului de titan în fază rutilă (stânga)
Metoda de conectare a octaedrului de oxid de titan (dreapta)
Ⅲ.Metode de preparare a dioxidului de titan:
Procesul de producție a dioxidului de titan include în principal procesul de acid sulfuric și procesul de clorurare.
(1) Procesul cu acid sulfuric
Procesul de producere a acidului sulfuric de dioxid de titan implică reacția de acidoliză a pulberii de fier de titan cu acid sulfuric concentrat pentru a produce sulfat de titan, care este apoi hidrolizat pentru a produce acid metatitanic. După calcinare și zdrobire se obțin produse din dioxid de titan. Această metodă poate produce anatază și rutil dioxid de titan.
（2）Procesul de clorinare
Procesul de clorinare al producției de dioxid de titan implică amestecarea pulberii de rutil sau zgură cu conținut ridicat de titan cu cocs și apoi efectuarea clorării la temperatură înaltă pentru a produce tetraclorură de titan. După oxidarea la temperatură înaltă, produsul dioxid de titan este obținut prin filtrare, spălare cu apă, uscare și zdrobire. Procesul de clorinare al producției de dioxid de titan poate produce numai produse rutilice.
Cum să distingem autenticitatea dioxidului de titan?
I. Metode fizice:
（1）Cea mai simplă metodă este să comparați textura prin atingere. Dioxidul de titan fals se simte mai fin, în timp ce dioxidul de titan autentic se simte mai dur.
（2）Prin clătire cu apă, dacă puneți puțin dioxid de titan pe mână, cel fals este ușor de spălat, în timp ce cel autentic nu este ușor de spălat.
（3）Luați o cană de apă curată și aruncați dioxid de titan în ea. Cea care plutește la suprafață este autentică, în timp ce cea care se așează pe fund este fals (această metodă poate să nu funcționeze pentru produsele activate sau modificate).
（4）Verificați solubilitatea acestuia în apă. În general, dioxidul de titan este solubil în apă (cu excepția dioxidului de titan special conceput pentru materiale plastice, cerneluri și unele dioxid de titan sintetic, care sunt insolubile în apă).
II. Metode chimice:
(1) Dacă se adaugă pulbere de calciu: Adăugarea de acid clorhidric va provoca o reacție viguroasă cu un scârțâit, însoțit de producerea unui număr mare de bule (deoarece carbonatul de calciu reacţionează cu acidul pentru a produce dioxid de carbon).
(2) Dacă se adaugă litopon: Adăugarea de acid sulfuric diluat sau acid clorhidric va produce un miros de ou putred.
(3) Dacă proba este hidrofobă, adăugarea de acid clorhidric nu va provoca o reacție. Cu toate acestea, după umezirea cu etanol și apoi adăugarea acidului clorhidric, dacă se produc bule, se dovedește că proba conține pulbere de carbonat de calciu acoperită.
III. Există și alte două metode bune:
(1) Folosind aceeași formulă de PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% pulbere de dioxid de titan, cu cât rezistența materialului rezultat este mai mică, cu atât dioxidul de titan (rutil) este mai autentic.
(2) Selectați o rășină transparentă, cum ar fi ABS transparent cu pulbere de dioxid de titan 0,5% adăugată. Măsurați-i transmisia luminii. Cu cât transmisia luminii este mai mică, cu atât pulberea de dioxid de titan este mai autentică.
Ora postării: 31-mai-2024
