מהו טיטניום דו חמצני?
המרכיב העיקרי של טיטניום דו חמצני הוא TIO2, שהוא פיגמנט כימי אנאורגני חשוב בצורת מוצק לבן או אבקה. הוא אינו רעיל, בעל לובן ובהירות גבוהים, ונחשב לפיגמנט הלבן הטוב ביותר לשיפור לובן החומר. הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשיות כגון ציפויים, פלסטיק, גומי, נייר, דיו, קרמיקה, זכוכית וכו '.
Ⅰ.תרשים שרשרת תעשיית טיטניום דו חמצני:
（1） במעלה הזרם של שרשרת תעשיית הטיטניום דו חמצני מורכבת מחומרי גלם, כולל אילמניט, תרכיז טיטניום, רוטיל וכו';
（2） הזרם האמצעי מתייחס למוצרי טיטניום דו חמצני.
（3） במורד הזרם נמצא שדה היישום של טיטניום דו חמצני.טיטניום דו חמצני נמצא בשימוש נרחב בתחומים שונים כגון ציפויים, פלסטיק, ייצור נייר, דיו, גומי וכו'.
Ⅱ.מבנה הגביש של טיטניום דו חמצני:
טיטניום דו חמצני הוא מעין תרכובת פולימורפית, שיש לה שלוש צורות גבישיות נפוצות בטבע, כלומר אנטאזה, רוטיל וברוקיט.
הן הרוטיל והן האנטאז שייכים למערכת הגבישים הטטראגונליים, שהם יציבים בטמפרטורה רגילה; ברוקיט שייך למערכת הגבישים האורתורומבית, עם מבנה גבישי לא יציב, ולכן יש לו ערך מעשי מועט בתעשייה כיום.
בין שלושת המבנים, שלב הרוטיל הוא היציב ביותר. שלב האנטאז יהפוך באופן בלתי הפיך לשלב רוטיל מעל 900 מעלות צלזיוס, בעוד ששלב הברוקיט יהפוך באופן בלתי הפיך לשלב רוטיל מעל 650 מעלות צלזיוס.
(1) טיטניום דו חמצני בשלב הרוטילי
בטיטניום דו-חמצני בשלב הרוטיל, אטומי Ti ממוקמים במרכז סריג הגביש, ושישה אטומי חמצן ממוקמים בפינות אוקטהדרון טיטניום-חמצן. כל אוקטהדרון מחובר ל-10 אוקטדרונים שמסביב (כולל שמונה קודקודים משותפים ושני קצוות משותפים), ושתי מולקולות TiO2 יוצרות תא יחידה.
תרשים סכמטי של תא גביש של טיטניום דו חמצני פאזה רוטיל (משמאל)
שיטת החיבור של אוקטהדרון טיטניום אוקסיד (מימין)
（2） טיטניום דו חמצני בשלב אנטאזה
בטיטניום דו-חמצני פאזה אנטאזה, כל אוקטהדרון טיטניום-חמצן מחובר ל-8 אוקטהדרונים שמסביב (4 קצוות משותפים ו-4 קודקודים משותפים), ו-4 מולקולות TiO2 יוצרות תא יחידה.
תרשים סכמטי של תא גביש של טיטניום דו חמצני פאזה רוטיל (משמאל)
שיטת החיבור של אוקטהדרון טיטניום אוקסיד (מימין)
Ⅲ.שיטות הכנה של טיטניום דו חמצני:
תהליך הייצור של טיטניום דו חמצני כולל בעיקר תהליך חומצה גופרתית ותהליך הכלרה.
（1） תהליך חומצה גופרתית
תהליך החומצה הגופרתית של ייצור טיטניום דו חמצני כרוך בתגובת האסידוליזה של אבקת ברזל טיטניום עם חומצה גופרתית מרוכזת לייצור טיטניום סולפט, אשר לאחר מכן עובר הידרוליזה לייצור חומצה מטאטית. לאחר ההסתיידות והריסוק מתקבלים תוצרי טיטניום דו חמצני. שיטה זו יכולה לייצר אנטאז ורוטיל טיטניום דו חמצני.
（2） תהליך הכלור
תהליך ההכלרה של ייצור טיטניום דו חמצני כולל ערבוב של אבקת סיגים רוטיל או עתירי טיטניום עם קוקה ולאחר מכן ביצוע הכלרה בטמפרטורה גבוהה לייצור טיטניום טטרכלוריד. לאחר חמצון בטמפרטורה גבוהה, תוצר הטיטניום דו חמצני מתקבל באמצעות סינון, שטיפת מים, ייבוש וריסוק. תהליך ההכלה של ייצור טיטניום דו חמצני יכול לייצר רק מוצרים רוטיליים.
כיצד להבחין באותנטיות של טיטניום דו חמצני?
א. שיטות פיזיות:
（1）השיטה הפשוטה ביותר היא להשוות את המרקם באמצעות מגע. טיטניום דו חמצני מזויף מרגיש חלק יותר, בעוד טיטניום דו חמצני אמיתי מרגיש מחוספס יותר.
（2）על ידי שטיפה במים, אם אתה שם קצת טיטניום דו חמצני על היד שלך, את המזויף קל לשטוף, בעוד שהמקורי לא קל לשטוף.
（3）קח כוס מים נקיים והורד לתוכה טיטניום דו חמצני. זה שצף אל פני השטח הוא מקורי, בעוד זה שמתייצב לתחתית הוא מזויף (ייתכן ששיטה זו לא תעבוד עבור מוצרים מופעלים או שונה).
（4）בדוק את מסיסותו במים. בדרך כלל, טיטניום דו חמצני מסיס במים (למעט טיטניום דו חמצני שתוכנן במיוחד עבור פלסטיק, דיו, וכמה טיטניום דו חמצני סינתטי, שאינם מסיסים במים).
II. שיטות כימיות:
(1) אם מוסיפים אבקת סידן: הוספת חומצה הידרוכלורית תגרום לתגובה נמרצת עם צליל חריקה, מלווה בהפקת מספר רב של בועות (כי סידן פחמתי מגיב עם חומצה לייצור פחמן דו חמצני).
(2) אם מוסיפים ליתופון: הוספת חומצה גופרתית מדוללת או חומצה הידרוכלורית תיצור ריח של ביצים רקובות.
(3) אם המדגם הידרופובי, הוספת חומצה הידרוכלורית לא תגרום לתגובה. עם זאת, לאחר הרטבתו באתנול ולאחר מכן הוספת חומצה הידרוכלורית, אם נוצרות בועות, זה מוכיח שהדגימה מכילה אבקת סידן פחמתי מצופה.
III. יש גם שתי שיטות טובות נוספות:
(1) על ידי שימוש באותה נוסחה של PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + אבקת טיטניום דו חמצני 0.5%, ככל שהחוזק של החומר המתקבל נמוך יותר, כך הטיטניום דו חמצני (רוטיל) אותנטי יותר.
(2) בחר שרף שקוף, כגון ABS שקוף עם 0.5% אבקת טיטניום דו חמצני הוספה. מדוד את העברת האור שלו. ככל שהעברת האור נמוכה יותר, אבקת הטיטניום דו חמצנית אותנטית יותר.
זמן פרסום: 31 במאי 2024
