Какво е титанов диоксид?
Основният компонент на титановия диоксид е TIO2, който е важен неорганичен химически пигмент под формата на бяло твърдо вещество или прах. Той е нетоксичен, има висока белота и яркост и се счита за най-добрия бял пигмент за подобряване на белотата на материала. Използва се широко в индустрии като покрития, пластмаси, каучук, хартия, мастило, керамика, стъкло и др.
Ⅰ.Диаграма на веригата на производството на титанов диоксид:
（1）Нагоре по веригата на индустрията за титанов диоксид се състои от суровини, включително илменит, титанов концентрат, рутил и др.;
（2）Средният поток се отнася за продукти от титанов диоксид.
（3）Надолу по веригата е областта на приложение на титановия диоксид.Титановият диоксид се използва широко в различни области като покрития, пластмаси, производство на хартия, мастило, каучук и др.
Ⅱ. Кристалната структура на титанов диоксид:
Титановият диоксид е вид полиморфно съединение, което има три често срещани кристални форми в природата, а именно анатаз, рутил и брукит.
Както рутилът, така и анатазът принадлежат към тетрагоналната кристална система, която е стабилна при нормална температура; brookite принадлежи към орторомбична кристална система, с нестабилна кристална структура, така че има малка практическа стойност в индустрията в момента.
Сред трите структури рутиловата фаза е най-стабилната. Анатазната фаза ще се трансформира необратимо в рутилна фаза над 900°C, докато брукитната фаза ще се трансформира необратимо в рутилна фаза над 650°C.
（1）Рутилова фаза титанов диоксид
В рутилната фаза на титановия диоксид Ti атомите са разположени в центъра на кристалната решетка, а шест кислородни атома са разположени в ъглите на октаедъра титан-кислород. Всеки октаедър е свързан с 10 околни октаедъра (включително осем споделящи върха и два споделящи ръба), а две молекули TiO2 образуват единична клетка.
Схематична диаграма на кристална клетка от рутилна фаза титанов диоксид (вляво)
Методът на свързване на октаедър от титанов оксид (вдясно)
（2）Анатазна фаза титанов диоксид
В титановия диоксид във фазата на анатаза всеки титаново-кислороден октаедър е свързан с 8 околни октаедъра (4 общи ръба и 4 общи върха) и 4 TiO2 молекули образуват единична клетка.
Схематична диаграма на кристална клетка от рутилна фаза титанов диоксид (вляво)
Методът на свързване на октаедър от титанов оксид (вдясно)
Ⅲ. Методи за получаване на титанов диоксид:
Процесът на производство на титанов диоксид включва главно процес на сярна киселина и процес на хлориране.
（1）Процес със сярна киселина
Процесът със сярна киселина за производство на титанов диоксид включва реакцията на ацидолиза на титаново желязо на прах с концентрирана сярна киселина за получаване на титанов сулфат, който след това се хидролизира за получаване на метатитанова киселина. След калциниране и раздробяване се получават продукти от титанов диоксид. Този метод може да произведе анатаз и рутилов титанов диоксид.
（2）Процес на хлориране
Процесът на хлориране при производството на титанов диоксид включва смесване на рутил или шлака с високо съдържание на титан с кокс и след това извършване на високотемпературно хлориране за получаване на титанов тетрахлорид. След високотемпературно окисление продуктът титанов диоксид се получава чрез филтриране, промиване с вода, сушене и раздробяване. Процесът на хлориране при производството на титанов диоксид може да произведе само продукти с рутил.
Как да различим автентичността на титановия диоксид?
I. Физични методи:
（1）Най-простият метод е да сравните текстурата чрез докосване. Фалшивият титанов диоксид изглежда по-гладък, докато истинският титанов диоксид е по-груб.
（2）Като изплакнете с вода, ако сложите малко титанов диоксид върху ръката си, фалшивият се отмива лесно, докато истинският не се отмива лесно.
（3）Вземете чаша чиста вода и капнете титанов диоксид в нея. Този, който изплува на повърхността, е истински, докато този, който се утаява на дъното, е фалшив (този метод може да не работи за активирани или модифицирани продукти).
（4）Проверете разтворимостта му във вода. Обикновено титановият диоксид е разтворим във вода (с изключение на титановия диоксид, специално предназначен за пластмаси, мастила и някои синтетични титанов диоксид, които са неразтворими във вода).
II. Химични методи:
(1) Ако се добави калциев прах: Добавянето на солна киселина ще предизвика бурна реакция със скърцащ звук, придружена от производството на голям брой мехурчета (тъй като калциевият карбонат реагира с киселина, за да произведе въглероден диоксид).
(2) Ако се добави литопон: Добавянето на разредена сярна киселина или солна киселина ще доведе до миризма на развалени яйца.
(3) Ако пробата е хидрофобна, добавянето на солна киселина няма да предизвика реакция. Въпреки това, след намокряне с етанол и след това добавяне на солна киселина, ако се получат мехурчета, това доказва, че пробата съдържа покрит калциев карбонат на прах.
III. Има и други два добри метода:
(1) При използване на същата формула от PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% прах от титанов диоксид, колкото по-ниска е якостта на получения материал, толкова по-автентичен е титановият диоксид (рутил).
(2) Изберете прозрачна смола, като прозрачен ABS с добавен 0,5% титанов диоксид на прах. Измерете светлопропускливостта му. Колкото по-ниска е пропускливостта на светлината, толкова по-автентичен е прахът от титанов диоксид.
Време на публикуване: 31 май 2024 г
