Mikä on titaanidioksidi?
Titaanidioksidin pääkomponentti on TIO2, joka on tärkeä epäorgaaninen kemiallinen pigmentti valkoisen kiinteän aineen tai jauheen muodossa. Se on myrkytön, sillä on korkea valkoisuus ja kirkkaus, ja sitä pidetään parhaana valkoisena pigmenttinä materiaalien valkoisuuden parantamiseen. Sitä käytetään laajalti teollisuudessa, kuten pinnoitteissa, muoveissa, kumissa, paperissa, musteessa, keramiikassa, lasissa jne.
Ⅰ.Titaanidioksiditeollisuuden ketjukaavio:
()1Titaanidioksiditeollisuusketjun ylävirta koostuu raaka-aineista, kuten ilmeniitistä, titaanirikasteesta, rutiilista jne.
()2Keskivirta viittaa titaanidioksidituotteisiin.
(3) Titaanidioksidin käyttöalue on loppupää.Titaanidioksidia käytetään laajalti useilla aloilla, kuten pinnoitteissa, muoveissa, paperinvalmistuksessa, musteessa, kumissa jne.
II. Titaanidioksidin kiderakenne:
Titaanidioksidi on eräänlainen polymorfinen yhdiste, jolla on luonnossa kolme yleistä kidemuotoa: anataasi, rutiili ja brookiitti.
Sekä rutiili että anataasi kuuluvat tetragonaaliseen kidejärjestelmään, joka on stabiili normaalissa lämpötilassa; brookiitti kuuluu ortorombiseen kidejärjestelmään, jolla on epävakaa kiderakenne, joten sillä on tällä hetkellä vain vähän käytännön arvoa teollisuudessa.
Näistä kolmesta rakenteesta rutiilifaasi on stabiilin. Anataasifaasi muuttuu peruuttamattomasti rutiilifaasiksi yli 900 °C:ssa, kun taas brookiittifaasi muuttuu peruuttamattomasti rutiilifaasiksi yli 650 °C:ssa.
(1) Rutiilifaasi titaanidioksidi
Rutiilifaasissa olevassa titaanidioksidissa titaaniatomit sijaitsevat kidehilan keskellä ja kuusi happiatomia titaani-happi-oktaedrin kulmissa. Jokainen oktaedri on yhteydessä 10 ympäröivään oktaedriin (mukaan lukien kahdeksan yhteistä kärkeä ja kaksi yhteistä reunaa), ja kaksi TiO2-molekyyliä muodostaa yksikkösolun.
Kaaviokuva rutiilifaasin titaanidioksidin kidesolusta (vasen)
Titaanioksidioktaedrin (oikealla) liitosmenetelmä
(2) Anataasifaasi titaanidioksidi
Anataasifaasissa olevassa titaanidioksidissa jokainen titaani-happi-oktaedri on yhteydessä kahdeksaan ympäröivään oktaedriin (4 yhteistä reunaa ja 4 yhteistä kärkeä), ja 4 TiO2-molekyyliä muodostaa yksikkösolun.
Kaaviokuva rutiilifaasin titaanidioksidin kidesolusta (vasen)
Titaanioksidioktaedrin (oikealla) liitosmenetelmä
III. Titaanidioksidin valmistusmenetelmät:
Titaanidioksidin tuotantoprosessiin kuuluu pääasiassa rikkihappoprosessi ja kloorausprosessi.
(1) Rikkihappoprosessi
Titaanidioksidin tuotannon rikkihappoprosessiin kuuluu titaanirautajauheen ja väkevän rikkihapon asidolyysireaktio, jossa tuotetaan titaanisulfaattia, joka sitten hydrolysoidaan metatitaanihapoksi. Kalsinoinnin ja murskauksen jälkeen saadaan titaanidioksidituotteita. Tällä menetelmällä voidaan tuottaa anataasia ja rutiilititaanidioksidia.
(2) Kloorausprosessi
Titaanidioksidin tuotannon kloorausprosessissa sekoitetaan rutiilia tai runsasti titaania sisältävää kuonajauhetta koksiin ja suoritetaan sitten korkean lämpötilan klooraus titaanitetrakloridin tuottamiseksi. Korkean lämpötilan hapetuksen jälkeen titaanidioksidituote saadaan suodattamalla, vedellä pesten, kuivaamalla ja murskaamalla. Titaanidioksidin tuotannon kloorausprosessi voi tuottaa vain rutiilituotteita.
Miten titaanidioksidin aitouden voi erottaa?
I. Fysikaaliset menetelmät:
()1)Yksinkertaisin tapa on vertailla tekstuuria koskettamalla. Keinotekoinen titaanidioksidi tuntuu sileämmältä, kun taas aito titaanidioksidi tuntuu karheammalta.
()2)Jos laitat titaanidioksidia käteesi huuhtelemalla vedellä, väärennetty titaanidioksidi on helppo pestä pois, kun taas aitoa ei ole helppo pestä pois.
()3)Ota kupillinen puhdasta vettä ja tiputa siihen titaanidioksidia. Pinnalle nouseva on aitoa titaanidioksidia, kun taas pohjalle laskeutuva on keinotekoista (tämä menetelmä ei välttämättä toimi aktivoitujen tai muunneltujen tuotteiden kanssa).
()4)Tarkista sen liukoisuus veteen. Yleensä titaanidioksidi liukenee veteen (lukuun ottamatta muoveille, musteille ja joillekin synteettisille titaanidioksidille erityisesti suunniteltua titaanidioksidia, jotka eivät liukene veteen).
II. Kemialliset menetelmät:
(1) Jos lisätään kalsiumjauhetta: Suolahapon lisääminen aiheuttaa voimakkaan reaktion, johon liittyy vinkuva ääni ja suuri määrä kuplia (koska kalsiumkarbonaatti reagoi hapon kanssa muodostaen hiilidioksidia).
(2) Jos litoponia lisätään: Laimean rikkihapon tai suolahapon lisääminen aiheuttaa mädän kananmunan hajun.
(3) Jos näyte on hydrofobinen, suolahapon lisääminen ei aiheuta reaktiota. Jos kuitenkin näytteen kostutuksen ja suolahapon lisäämisen jälkeen muodostuu kuplia, se osoittaa, että näyte sisältää pinnoitettua kalsiumkarbonaattijauhetta.
III. On myös kaksi muuta hyvää menetelmää:
(1) Käyttämällä samaa kaavaa PP + 30 % GF + 5 % PP-G-MAH + 0,5 % titaanidioksidijauhe, mitä pienempi tuloksena olevan materiaalin lujuus on, sitä aidomman titaanidioksidin (rutiilin) on oltava.
(2) Valitse läpinäkyvä hartsi, kuten läpinäkyvä ABS, johon on lisätty 0,5 % titaanidioksidijauhetta. Mittaa sen valonläpäisevyys. Mitä pienempi valonläpäisevyys on, sitä aidompi titaanidioksidijauhe on.
Julkaisun aika: 31.5.2024
