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.
![微信图片_20240530140243](http://www.sunbangtio2.com/uploads/微信图片_20240530140243.jpg)
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.
![Покрития - 1](http://www.sunbangtio2.com/uploads/Coatings1.jpg)
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.
![微信图片_20240530160446](http://www.sunbangtio2.com/uploads/微信图片_20240530160446.png)
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.
![640 (2)](http://www.sunbangtio2.com/uploads/640-2.png)
![640](http://www.sunbangtio2.com/uploads/640.gif)
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.
![640 (3)](http://www.sunbangtio2.com/uploads/640-3.png)
![640 (1)](http://www.sunbangtio2.com/uploads/640-1.gif)
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.
![微信图片_20240530160446](http://www.sunbangtio2.com/uploads/微信图片_20240530160446.jpg)
(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.
![微信图片_20240530143754](http://www.sunbangtio2.com/uploads/微信图片_20240530143754.png)
(2)Като изплакнете с вода, ако сложите малко титанов диоксид върху ръката си, фалшивият се отмива лесно, докато истинският не се отмива лесно.
![微信图片_202405301437542](http://www.sunbangtio2.com/uploads/微信图片_202405301437542.png)
(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).
![微信图片_202405301437543](http://www.sunbangtio2.com/uploads/微信图片_202405301437543.png)
![微信图片_202405301437544](http://www.sunbangtio2.com/uploads/微信图片_202405301437544.png)
(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).
![图片1.png4155](http://www.sunbangtio2.com/uploads/图片1.png4155.png)
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).
![微信图片_202405301437546](http://www.sunbangtio2.com/uploads/微信图片_202405301437546.png)
(2) Ако се добави литопон: Добавянето на разредена сярна киселина или солна киселина ще доведе до миризма на развалени яйца.
![微信图片_202405301437547](http://www.sunbangtio2.com/uploads/微信图片_202405301437547.png)
(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.
![微信图片_202405301437548](http://www.sunbangtio2.com/uploads/微信图片_202405301437548.png)
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