دی اکسید تیتانیوم چیست؟
جزء اصلی دی اکسید تیتانیوم TIO2 است که یک رنگدانه شیمیایی معدنی مهم به شکل جامد یا پودر سفید رنگ است. غیر سمی است، سفیدی و درخشندگی بالایی دارد و بهترین رنگدانه سفید برای بهبود سفیدی مواد محسوب می شود. به طور گسترده در صنایعی مانند پوشش، پلاستیک، لاستیک، کاغذ، جوهر، سرامیک، شیشه و غیره استفاده می شود.
Ⅰ.نمودار زنجیره صنعت دی اکسید تیتانیوم:
(1بالادست زنجیره صنعت دی اکسید تیتانیوم از مواد خام از جمله ایلمنیت، کنسانتره تیتانیوم، روتیل و غیره تشکیل شده است.
(2） جریان میانی به محصولات دی اکسید تیتانیوم اشاره دارد.
(3) پایین دست زمینه کاربرد دی اکسید تیتانیوم است.دی اکسید تیتانیوم به طور گسترده در زمینه های مختلفی مانند پوشش، پلاستیک، کاغذ سازی، جوهر، لاستیک و غیره استفاده می شود.
Ⅱ.ساختار کریستالی دی اکسید تیتانیوم:
دی اکسید تیتانیوم نوعی ترکیب چندشکلی است که دارای سه شکل کریستالی رایج در طبیعت به نام‌های آناتاز، روتیل و بروکیت است.
روتیل و آناتاز هر دو متعلق به سیستم کریستالی چهارضلعی هستند که در دمای معمولی پایدار هستند. بروکیت متعلق به سیستم کریستالی اورتومبیک با ساختار کریستالی ناپایدار است، بنابراین در حال حاضر ارزش عملی کمی در صنعت دارد.
در بین سه ساختار، فاز روتیل پایدارترین فاز است. فاز آناتاز به طور برگشت ناپذیر به فاز روتیل بالای 900 درجه سانتیگراد تبدیل می شود، در حالی که فاز بروکیت به طور غیرقابل برگشت به فاز روتیل بالای 650 درجه سانتیگراد تبدیل می شود.
(1) فاز روتیل دی اکسید تیتانیوم
در فاز روتیل دی اکسید تیتانیوم، اتم های Ti در مرکز شبکه کریستالی و شش اتم اکسیژن در گوشه های هشت وجهی تیتانیوم-اکسیژن قرار دارند. هر هشت وجهی به 10 هشت وجهی اطراف (شامل هشت راس مشترک و دو لبه مشترک) متصل است و دو مولکول TiO2 یک سلول واحد را تشکیل می دهند.
نمودار شماتیک سلول بلوری فاز روتیل دی اکسید تیتانیوم (سمت چپ)
روش اتصال هشت وجهی اکسید تیتانیوم (سمت راست)
(2) دی اکسید تیتانیوم فاز آناتاز
در فاز آناتاز دی اکسید تیتانیوم، هر هشت وجهی تیتانیوم-اکسیژن به 8 هشت ضلعی اطراف (4 لبه مشترک و 4 راس مشترک) متصل است و 4 مولکول TiO2 یک سلول واحد را تشکیل می دهند.
نمودار شماتیک سلول بلوری فاز روتیل دی اکسید تیتانیوم (سمت چپ)
روش اتصال هشت وجهی اکسید تیتانیوم (سمت راست)
Ⅲ روش های تهیه دی اکسید تیتانیوم:
فرآیند تولید دی اکسید تیتانیوم عمدتاً شامل فرآیند اسید سولفوریک و فرآیند کلرزنی است.
(1) فرآیند اسید سولفوریک
فرآیند اسید سولفوریک تولید دی اکسید تیتانیوم شامل واکنش اسیدولیز پودر آهن تیتانیوم با اسید سولفوریک غلیظ برای تولید سولفات تیتانیوم است که سپس برای تولید اسید متاتیتانیک هیدرولیز می شود. پس از کلسینه کردن و خرد کردن، محصولات دی اکسید تیتانیوم به دست می آید. این روش می تواند آناتاز و دی اکسید تیتانیوم روتیل تولید کند.
(2) فرآیند کلرزنی
فرآیند کلرزنی تولید دی اکسید تیتانیوم شامل مخلوط کردن روتیل یا پودر سرباره تیتانیوم بالا با کک و سپس انجام کلرزنی در دمای بالا برای تولید تتراکلرید تیتانیوم است. پس از اکسیداسیون در دمای بالا، محصول دی اکسید تیتانیوم از طریق فیلتراسیون، شستشو با آب، خشک کردن و خرد کردن به دست می آید. فرآیند کلرزنی تولید دی اکسید تیتانیوم فقط می تواند محصولات روتیلی تولید کند.
چگونه اصالت دی اکسید تیتانیوم را تشخیص دهیم؟
I. روشهای فیزیکی:
(1)ساده ترین روش مقایسه بافت با لمس است. دی اکسید تیتانیوم تقلبی نرم تر است، در حالی که دی اکسید تیتانیوم واقعی خشن تر است.
(2)با شستشو با آب، اگر مقداری دی اکسید تیتانیوم روی دست خود قرار دهید، نمونه تقلبی به راحتی شسته می شود، در حالی که نمونه اصلی به راحتی شسته نمی شود.
(3)یک فنجان آب تمیز بردارید و دی اکسید تیتانیوم را داخل آن بریزید. چیزی که روی سطح شناور می شود، اصلی است، در حالی که آن چیزی که در پایین قرار می گیرد، تقلبی است (این روش ممکن است برای محصولات فعال یا اصلاح شده کارایی نداشته باشد).
(4)حلالیت آن در آب را بررسی کنید. به طور کلی، دی اکسید تیتانیوم در آب محلول است (به جز دی اکسید تیتانیوم که به طور خاص برای پلاستیک ها، جوهرها و مقداری دی اکسید تیتانیوم مصنوعی که در آب نامحلول هستند، طراحی شده است).
II. روش های شیمیایی:
(1) اگر پودر کلسیم اضافه شود: افزودن اسید کلریدریک باعث واکنش شدید با صدای جیر جیر می شود که با تولید تعداد زیادی حباب همراه است (زیرا کربنات کلسیم با اسید واکنش می دهد و دی اکسید کربن تولید می کند).
(2) اگر لیتوپون اضافه شود: افزودن اسید سولفوریک رقیق یا اسید هیدروکلریک بوی تخم مرغ فاسد ایجاد می کند.
(3) اگر نمونه آبگریز باشد، افزودن اسید کلریدریک باعث واکنش نمی شود. اما پس از خیس کردن آن با اتانول و سپس افزودن اسید هیدروکلریک، در صورت تولید حباب، ثابت می شود که نمونه حاوی پودر کربنات کلسیم پوشش داده شده است.
III. دو روش خوب دیگر نیز وجود دارد:
(1) با استفاده از فرمول یکسان PP + 30٪ GF + 5٪ PP-G-MAH + 0.5٪ پودر دی اکسید تیتانیوم، هرچه استحکام ماده به دست آمده کمتر باشد، دی اکسید تیتانیوم (روتیل) معتبرتر است.
(2) یک رزین شفاف مانند ABS شفاف با 0.5٪ پودر دی اکسید تیتانیوم اضافه شده انتخاب کنید. عبور نور آن را اندازه گیری کنید. هر چه میزان عبور نور کمتر باشد، پودر دی اکسید تیتانیوم معتبرتر است.
زمان ارسال: مه-31-2024
