Τι είναι το διοξείδιο του τιτανίου;
Το κύριο συστατικό του διοξειδίου του τιτανίου είναι το TIO2, το οποίο είναι μια σημαντική ανόργανη χημική χρωστική ουσία με τη μορφή λευκού στερεού ή σκόνης. Είναι μη τοξικό, έχει υψηλή λευκότητα και φωτεινότητα και θεωρείται η καλύτερη λευκή χρωστική για τη βελτίωση της λευκότητας του υλικού. Χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανίες όπως επιστρώσεις, πλαστικά, καουτσούκ, χαρτί, μελάνι, κεραμικά, γυαλί κ.λπ.
Ⅰ.Διάγραμμα αλυσίδας βιομηχανίας διοξειδίου του τιτανίου:
(1）Το ανάντη της αλυσίδας της βιομηχανίας διοξειδίου του τιτανίου αποτελείται από πρώτες ύλες, συμπεριλαμβανομένου του ιλμενίτη, του συμπυκνώματος τιτανίου, του ρουτιλίου κ.λπ.
(2）Η μέση ροή αναφέρεται σε προϊόντα διοξειδίου του τιτανίου.
(3) Το κατάντη είναι το πεδίο εφαρμογής του διοξειδίου του τιτανίου.Το διοξείδιο του τιτανίου χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους τομείς όπως επιστρώσεις, πλαστικά, χαρτοποιία, μελάνι, καουτσούκ κ.λπ.
Ⅱ. Η κρυσταλλική δομή του διοξειδίου του τιτανίου:
Το διοξείδιο του τιτανίου είναι ένα είδος πολυμορφικής ένωσης, που έχει τρεις κοινές κρυσταλλικές μορφές στη φύση, δηλαδή ανατάση, ρουτίλιο και βρουκίτη.
Τόσο το ρουτίλιο όσο και η ανατάση ανήκουν σε τετραγωνικά κρυσταλλικά συστήματα, τα οποία είναι σταθερά σε κανονική θερμοκρασία. Το brookite ανήκει στο ορθορομβικό κρυσταλλικό σύστημα, με ασταθή κρυσταλλική δομή, επομένως έχει μικρή πρακτική αξία στη βιομηχανία αυτή τη στιγμή.
Μεταξύ των τριών δομών, η φάση ρουτιλίου είναι η πιο σταθερή. Η φάση ανατάσης θα μετατραπεί μη αναστρέψιμα σε φάση ρουτιλίου άνω των 900°C, ενώ η φάση μπρουκίτη θα μετατραπεί μη αναστρέψιμα σε φάση ρουτιλίου άνω των 650°C.
(1) διοξείδιο του τιτανίου φάσης ρουτίλ
Στο διοξείδιο του τιτανίου φάσης ρουτιλίου, τα άτομα Ti βρίσκονται στο κέντρο του κρυσταλλικού πλέγματος και έξι άτομα οξυγόνου βρίσκονται στις γωνίες του οκταέδρου τιτανίου-οξυγόνου. Κάθε οκτάεδρο συνδέεται με 10 περιβάλλοντα οκτάεδρα (συμπεριλαμβανομένων οκτώ κοινών κορυφών και δύο κοινών ακμών) και δύο μόρια TiO2 σχηματίζουν ένα μοναδιαίο κύτταρο.
Σχηματικό διάγραμμα κρυσταλλικού στοιχείου διοξειδίου του τιτανίου φάσης ρουτιλίου (αριστερά)
Η μέθοδος σύνδεσης οκταέδρου οξειδίου του τιτανίου (δεξιά)
(2) διοξείδιο του τιτανίου φάσης ανατάσης
Στη φάση ανατάσης διοξείδιο του τιτανίου, κάθε οκτάεδρο τιτανίου-οξυγόνου συνδέεται με 8 περιβάλλοντα οκτάεδρα (4 κοινές ακμές και 4 κοινές κορυφές) και 4 μόρια TiO2 σχηματίζουν ένα μοναδιαίο κύτταρο.
Σχηματικό διάγραμμα κρυσταλλικού στοιχείου διοξειδίου του τιτανίου φάσης ρουτιλίου (αριστερά)
Η μέθοδος σύνδεσης οκταέδρου οξειδίου του τιτανίου (δεξιά)
Ⅲ. Μέθοδοι Παρασκευής Διοξειδίου του Τιτανίου:
Η διαδικασία παραγωγής του διοξειδίου του τιτανίου περιλαμβάνει κυρίως τη διαδικασία θειικού οξέος και τη διαδικασία χλωρίωσης.
(1) Διαδικασία θειικού οξέος
Η διαδικασία θειικού οξέος για την παραγωγή διοξειδίου του τιτανίου περιλαμβάνει την αντίδραση οξεόλυσης σκόνης σιδήρου τιτανίου με πυκνό θειικό οξύ για την παραγωγή θειικού τιτανίου, το οποίο στη συνέχεια υδρολύεται για να παραχθεί μετατιτανικό οξύ. Μετά τη φρύξη και τη σύνθλιψη, λαμβάνονται προϊόντα διοξειδίου του τιτανίου. Αυτή η μέθοδος μπορεί να παράγει ανατάση και διοξείδιο του τιτανίου ρουτιλίου.
(2) Διαδικασία χλωρίωσης
Η διαδικασία χλωρίωσης της παραγωγής διοξειδίου του τιτανίου περιλαμβάνει την ανάμειξη σκόνης ρουτιλίου ή σκωρίας υψηλής περιεκτικότητας σε τιτάνιο με οπτάνθρακα και στη συνέχεια τη διεξαγωγή χλωρίωσης σε υψηλή θερμοκρασία για την παραγωγή τετραχλωριούχου τιτανίου. Μετά από οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία, το προϊόν διοξειδίου του τιτανίου λαμβάνεται μέσω διήθησης, πλύσης με νερό, ξήρανσης και σύνθλιψης. Η διαδικασία χλωρίωσης της παραγωγής διοξειδίου του τιτανίου μπορεί να παράγει μόνο προϊόντα ρουτιλίου.
Πώς να διακρίνετε την αυθεντικότητα του διοξειδίου του τιτανίου;
I. Φυσικές μέθοδοι:
(1)Η απλούστερη μέθοδος είναι να συγκρίνετε την υφή με την αφή. Το ψεύτικο διοξείδιο του τιτανίου είναι πιο απαλό, ενώ το γνήσιο διοξείδιο του τιτανίου είναι πιο τραχύ.
(2)Ξεπλένοντας με νερό, αν βάλετε λίγο διοξείδιο του τιτανίου στο χέρι σας, το ψεύτικο ξεπλένεται εύκολα, ενώ το γνήσιο δεν ξεπλένεται εύκολα.
(3)Πάρτε ένα φλιτζάνι καθαρό νερό και ρίξτε διοξείδιο του τιτανίου σε αυτό. Αυτό που επιπλέει στην επιφάνεια είναι γνήσιο, ενώ αυτό που κατακάθεται στο κάτω μέρος είναι ψεύτικο (αυτή η μέθοδος μπορεί να μην λειτουργεί για ενεργοποιημένα ή τροποποιημένα προϊόντα).
(4)Ελέγξτε τη διαλυτότητά του στο νερό. Γενικά, το διοξείδιο του τιτανίου είναι διαλυτό στο νερό (εκτός από το διοξείδιο του τιτανίου που έχει σχεδιαστεί ειδικά για πλαστικά, μελάνια και κάποιο συνθετικό διοξείδιο του τιτανίου, τα οποία είναι αδιάλυτα στο νερό).
II. Χημικές μέθοδοι:
(1) Εάν προστεθεί σκόνη ασβεστίου: Η προσθήκη υδροχλωρικού οξέος θα προκαλέσει έντονη αντίδραση με ήχο τρίξιμο, συνοδευόμενη από την παραγωγή μεγάλου αριθμού φυσαλίδων (επειδή το ανθρακικό ασβέστιο αντιδρά με οξύ για την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα).
(2) Εάν προστεθεί λιθοπόνη: Η προσθήκη αραιού θειικού οξέος ή υδροχλωρικού οξέος θα δημιουργήσει μια μυρωδιά σάπιου αυγού.
(3) Εάν το δείγμα είναι υδρόφοβο, η προσθήκη υδροχλωρικού οξέος δεν θα προκαλέσει αντίδραση. Ωστόσο, αφού το βρέξουμε με αιθανόλη και στη συνέχεια προσθέσουμε υδροχλωρικό οξύ, εάν δημιουργηθούν φυσαλίδες, αποδεικνύεται ότι το δείγμα περιέχει επικαλυμμένη σκόνη ανθρακικού ασβεστίου.
III. Υπάρχουν επίσης δύο άλλες καλές μέθοδοι:
(1) Χρησιμοποιώντας τον ίδιο τύπο PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% σκόνη διοξειδίου του τιτανίου, όσο χαμηλότερη είναι η αντοχή του υλικού που προκύπτει, τόσο πιο αυθεντικό είναι το διοξείδιο του τιτανίου (ρουτίλιο).
(2) Επιλέξτε μια διαφανή ρητίνη, όπως διαφανές ABS με προσθήκη 0,5% σκόνης διοξειδίου του τιτανίου. Μετρήστε τη διαπερατότητά του φωτός. Όσο χαμηλότερη είναι η διαπερατότητα του φωτός, τόσο πιο αυθεντική είναι η σκόνη διοξειδίου του τιτανίου.
Ώρα δημοσίευσης: 31 Μαΐου 2024
