Wat is titaandioxide?
Het hoofdbestanddeel van titaniumdioxide is TIO2, een belangrijk anorganisch chemisch pigment in de vorm van een witte vaste stof of poeder. Het is niet giftig, heeft een hoge witheid en helderheid en wordt beschouwd als het beste witte pigment voor het verbeteren van de witheid van het materiaal. Het wordt veel gebruikt in industrieën zoals coatings, kunststoffen, rubber, papier, inkt, keramiek, glas, enz.
Ⅰ.Ketendiagram van de titaandioxide-industrie:
(1）De stroomopwaartse keten van de titaandioxide-industrie bestaat uit grondstoffen, waaronder ilmeniet, titaniumconcentraat, rutiel, enz.;
(2）De middenstroom verwijst naar titaniumdioxideproducten.
（3）De stroomafwaartse richting is het toepassingsgebied van titaniumdioxide.Titaandioxide wordt veel gebruikt op verschillende gebieden, zoals coatings, kunststoffen, papierproductie, inkt, rubber, enz.
Ⅱ.De kristalstructuur van titaniumdioxide:
Titaandioxide is een soort polymorfe verbinding, die in de natuur drie veel voorkomende kristalvormen heeft, namelijk anataas, rutiel en brookiet.
Zowel rutiel als anataas behoren tot het tetragonale kristalsysteem, dat stabiel is bij normale temperaturen; Brookiet behoort tot het orthorhombische kristalsysteem, met een onstabiele kristalstructuur, en heeft daarom momenteel weinig praktische waarde in de industrie.
Van de drie structuren is de rutielfase de meest stabiele. De anataasfase zal boven de 900°C onomkeerbaar veranderen in de rutielfase, terwijl de brookietfase boven de 650°C onomkeerbaar zal transformeren in de rutielfase.
（1）Titaandioxide in de rutielfase
In titaandioxide in de rutielfase bevinden Ti-atomen zich in het midden van het kristalrooster en bevinden zes zuurstofatomen zich op de hoeken van de titanium-zuurstof-octaëder. Elke octaëder is verbonden met tien omliggende octaëders (waaronder acht gedeelde hoekpunten en twee gedeelde randen), en twee TiO2-moleculen vormen een eenheidscel.
Schematisch diagram van de kristalcel van titaandioxide in de rutielfase (links)
De verbindingsmethode van titaniumoxide octaëder (rechts)
(2) Titaandioxide in de anataasfase
In titaandioxide in de anataasfase is elke titanium-zuurstof-octaëder verbonden met 8 omringende octaëders (4 gedeelde randen en 4 gedeelde hoekpunten), en vormen 4 TiO2-moleculen een eenheidscel.
Schematisch diagram van de kristalcel van titaandioxide in de rutielfase (links)
De verbindingsmethode van titaniumoxide octaëder (rechts)
Ⅲ Bereidingsmethoden van titaniumdioxide:
Het productieproces van titaniumdioxide omvat voornamelijk het zwavelzuurproces en het chloreringsproces.
(1) Zwavelzuurproces
Het zwavelzuurproces bij de productie van titaniumdioxide omvat de acidolysereactie van titaniumijzerpoeder met geconcentreerd zwavelzuur om titaniumsulfaat te produceren, dat vervolgens wordt gehydrolyseerd om metataanzuur te produceren. Na calcineren en breken worden titaniumdioxideproducten verkregen. Deze methode kan anataas en rutiel-titaandioxide produceren.
(2) Chloreringsproces
Het chloreringsproces bij de productie van titaniumdioxide omvat het mengen van rutiel- of titaniumslakpoeder met cokes en vervolgens het uitvoeren van chlorering bij hoge temperatuur om titaniumtetrachloride te produceren. Na oxidatie bij hoge temperatuur wordt het titaniumdioxideproduct verkregen door filtratie, wassen met water, drogen en breken. Het chloreringsproces bij de productie van titaniumdioxide kan alleen rutielproducten produceren.
Hoe onderscheid je de authenticiteit van titaniumdioxide?
I. Fysische methoden:
(1）De eenvoudigste methode is om de textuur op de tast te vergelijken. Namaak titaniumdioxide voelt gladder aan, terwijl echt titaniumdioxide ruwer aanvoelt.
(2）Als je met water afspoelt en wat titaniumdioxide op je hand doet, is de neppe gemakkelijk af te wassen, terwijl de echte niet gemakkelijk af te wassen is.
(3）Neem een kopje schoon water en druppel er titaniumdioxide in. Degene die naar de oppervlakte drijft is echt, terwijl degene die naar de bodem zakt nep is (deze methode werkt mogelijk niet voor geactiveerde of gewijzigde producten).
(4）Controleer de oplosbaarheid in water. Over het algemeen is titaniumdioxide oplosbaar in water (behalve titaniumdioxide dat specifiek is ontworpen voor kunststoffen, inkten en sommige synthetische titaniumdioxide, die onoplosbaar zijn in water).
II. Chemische methoden:
(1) Als calciumpoeder wordt toegevoegd: Het toevoegen van zoutzuur veroorzaakt een krachtige reactie met een piepend geluid, vergezeld van de productie van een groot aantal belletjes (omdat calciumcarbonaat reageert met zuur om kooldioxide te produceren).
(2) Als lithopoon wordt toegevoegd: Het toevoegen van verdund zwavelzuur of zoutzuur zal een rotte eierengeur veroorzaken.
(3) Als het monster hydrofoob is, zal het toevoegen van zoutzuur geen reactie veroorzaken. Als er echter belletjes ontstaan, nadat het met ethanol is bevochtigd en vervolgens zoutzuur is toegevoegd, blijkt dat het monster gecoat calciumcarbonaatpoeder bevat.
III. Er zijn ook twee andere goede methoden:
(1) Door dezelfde formule van PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% titaniumdioxidepoeder te gebruiken, geldt: hoe lager de sterkte van het resulterende materiaal, hoe authentieker het titaniumdioxide (rutiel) is.
(2) Selecteer een transparante hars, zoals transparant ABS waaraan 0,5% titaniumdioxidepoeder is toegevoegd. Meet de lichttransmissie. Hoe lager de lichttransmissie, hoe authentieker het titaniumdioxidepoeder is.
Posttijd: 31 mei 2024
