Kas yra titano dioksidas?
Pagrindinis titano dioksido komponentas yra TIO2, kuris yra svarbus neorganinis cheminis pigmentas baltos kietos medžiagos arba miltelių pavidalu. Jis yra netoksiškas, turi didelį baltumą ir ryškumą ir yra laikomas geriausiu baltu pigmentu, gerinantis medžiagos baltumą. Jis plačiai naudojamas tokiose pramonės šakose kaip dangos, plastikai, guma, popierius, rašalas, keramika, stiklas ir kt.
Ⅰ.Titano dioksido pramonės grandinės diagrama:
(1）Titano dioksido pramonės grandinę sudaro žaliavos, įskaitant ilmenitą, titano koncentratą, rutilą ir kt.
(2）Vidurinė srovė reiškia titano dioksido produktus.
(3) Pasroviui yra titano dioksido taikymo sritis.Titano dioksidas plačiai naudojamas įvairiose srityse, tokiose kaip dangos, plastikai, popieriaus gamyba, rašalas, guma ir kt.
Ⅱ. Titano dioksido kristalinė struktūra:
Titano dioksidas yra tam tikras polimorfinis junginys, kuris gamtoje turi tris įprastas kristalų formas: anatazę, rutilą ir brookitą.
Ir rutilas, ir anatazė priklauso tetragoninei kristalų sistemai, kuri yra stabili esant normaliai temperatūrai; brookitas priklauso ortorombinei kristalų sistemai, su nestabilia kristalų struktūra, todėl šiuo metu pramonėje jis turi mažai praktinės vertės.
Iš trijų struktūrų rutilo fazė yra stabiliausia. Anatazės fazė negrįžtamai virsta rutilo faze aukštesnėje nei 900°C temperatūroje, o brookito fazė negrįžtamai virsta rutilo faze aukštesnėje nei 650°C temperatūroje.
(1) Rutilo fazės titano dioksidas
Titano dioksido rutilo fazėje Ti atomai yra kristalinės gardelės centre, o šeši deguonies atomai yra titano-deguonies oktaedro kampuose. Kiekvienas oktaedras yra sujungtas su 10 aplinkinių oktaedrų (įskaitant aštuonias bendras viršūnes ir dvi bendrąsias briaunas), o dvi TiO2 molekulės sudaro vienetinę ląstelę.
Rutilo fazės titano dioksido kristalinio elemento schema (kairėje)
Titano oksido oktaedro prijungimo būdas (dešinėje)
(2) Anatazės fazės titano dioksidas
Anatazės fazėje titano dioksidas kiekvienas titano ir deguonies oktaedras yra prijungtas prie 8 aplinkinių oktaedrų (4 bendri kraštai ir 4 bendros viršūnės), o 4 TiO2 molekulės sudaro vienetinę ląstelę.
Rutilo fazės titano dioksido kristalinio elemento schema (kairėje)
Titano oksido oktaedro prijungimo būdas (dešinėje)
Ⅲ. Titano dioksido paruošimo būdai:
Titano dioksido gamybos procesas daugiausia apima sieros rūgšties procesą ir chlorinimo procesą.
(1) Sieros rūgšties procesas
Sieros rūgšties titano dioksido gamybos procesas apima titano geležies miltelių acidolizės reakciją su koncentruota sieros rūgštimi, kad susidarytų titano sulfatas, kuris vėliau hidrolizuojamas ir susidaro metatitano rūgštis. Po deginimo ir smulkinimo gaunami titano dioksido produktai. Šiuo metodu galima gaminti anatazę ir rutilo titano dioksidą.
(2) Chloravimo procesas
Titano dioksido gamybos chlorinimo procesas apima rutilo arba didelio titano šlako miltelių sumaišymą su koksu, o tada chloravimą aukštoje temperatūroje, kad gautų titano tetrachloridą. Po oksidacijos aukštoje temperatūroje titano dioksido produktas gaunamas filtruojant, plaunant vandeniu, džiovinant ir smulkinant. Chloruojant titano dioksidą galima gauti tik rutilo produktus.
Kaip atskirti titano dioksido autentiškumą?
I. Fiziniai metodai:
(1)Paprasčiausias būdas yra lyginti tekstūrą liečiant. Netikras titano dioksidas jaučiasi lygesnis, o tikrasis titano dioksidas – šiurkštesnis.
(2)Skalaujant vandeniu, ant rankos užtepus titano dioksido, netikrą nuplauti lengva, o tikrą – nelengva.
(3)Paimkite puodelį švaraus vandens ir įlašinkite į jį titano dioksido. Tas, kuris išplaukia į paviršių, yra tikras, o tas, kuris nusėda į dugną, yra netikras (šis metodas gali netikti aktyvuotiems ar modifikuotiems produktams).
(4)Patikrinkite jo tirpumą vandenyje. Paprastai titano dioksidas tirpsta vandenyje (išskyrus titano dioksidą, specialiai skirtą plastikams, rašalui ir kai kuriuos sintetinius titano dioksidus, kurie netirpsta vandenyje).
II. Cheminiai metodai:
(1) Jei pridedama kalcio miltelių: Pridėjus druskos rūgšties, sukels intensyvi reakcija su girgždėjimu, kartu su daugybe burbuliukų (nes kalcio karbonatas reaguoja su rūgštimi ir susidaro anglies dioksidas).
(2) Jei pridedama litopono: pridėjus praskiestos sieros arba druskos rūgšties, atsiras supuvusių kiaušinių kvapas.
(3) Jei mėginys yra hidrofobinis, druskos rūgšties pridėjimas nesukels reakcijos. Tačiau sudrėkinus jį etanoliu ir įpylus druskos rūgšties, jei susidaro burbuliukai, paaiškėja, kad mėginyje yra padengtų kalcio karbonato miltelių.
III. Taip pat yra dar du geri metodai:
(1) Naudojant tą pačią formulę PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% titano dioksido milteliai, kuo mažesnis gautos medžiagos stiprumas, tuo autentiškesnis yra titano dioksidas (rutilas).
(2) Pasirinkite skaidrią dervą, pvz., skaidrią ABS, į kurią pridėta 0,5 % titano dioksido miltelių. Išmatuokite jo šviesos pralaidumą. Kuo mažesnis šviesos pralaidumas, tuo autentiškesni yra titano dioksido milteliai.
Paskelbimo laikas: 2024-05-31
