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O que é dióxido de titânio?Como distinguir a autenticidade do dióxido de titânio?

O que é dióxido de titânio?

 

O principal componente do dióxido de titânio é o TIO2, que é um importante pigmento químico inorgânico na forma de um sólido ou pó branco.Não é tóxico, possui alta brancura e brilho, sendo considerado o melhor pigmento branco para melhorar a brancura do material.É amplamente utilizado em indústrias como revestimentos, plásticos, borracha, papel, tinta, cerâmica, vidro, etc.

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.Diagrama da cadeia da indústria de dióxido de titânio:

(1)A montante da cadeia da indústria de dióxido de titânio consiste em matérias-primas, incluindo ilmenita, concentrado de titânio, rutilo, etc;

(2)O midstream refere-se a produtos de dióxido de titânio.

(3) A jusante está o campo de aplicação do dióxido de titânio.O dióxido de titânio é amplamente utilizado em vários campos, como revestimentos, plásticos, fabricação de papel, tinta, borracha, etc.

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Ⅱ.A estrutura cristalina do dióxido de titânio:

O dióxido de titânio é um tipo de composto polimorfo, que possui três formas cristalinas comuns na natureza, nomeadamente anatase, rutilo e brookite.
Tanto o rutilo quanto o anatase pertencem ao sistema cristalino tetragonal, que são estáveis ​​sob temperatura normal;a brookita pertence ao sistema cristalino ortorrômbico, com estrutura cristalina instável, por isso tem pouco valor prático na indústria atualmente.

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Entre as três estruturas, a fase rutilo é a mais estável.A fase anatase se transformará irreversivelmente em fase rutílica acima de 900°C, enquanto a fase brookite se transformará irreversivelmente em fase rutílica acima de 650°C.

(1) Dióxido de titânio em fase rutílica

No dióxido de titânio na fase rutílica, os átomos de Ti estão localizados no centro da rede cristalina e seis átomos de oxigênio estão localizados nos cantos do octaedro titânio-oxigênio.Cada octaedro está conectado a 10 octaedros circundantes (incluindo oito vértices compartilhados e duas arestas compartilhadas), e duas moléculas de TiO2 formam uma célula unitária.

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Diagrama esquemático da célula cristalina da fase rutilo de dióxido de titânio (esquerda)
O método de conexão do octaedro de óxido de titânio (direita)

(2) Dióxido de titânio em fase anatase

No dióxido de titânio da fase anatase, cada octaedro titânio-oxigênio está conectado a 8 octaedros circundantes (4 arestas compartilhadas e 4 vértices compartilhados), e 4 moléculas de TiO2 formam uma célula unitária.

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Diagrama esquemático da célula cristalina da fase rutilo de dióxido de titânio (esquerda)
O método de conexão do octaedro de óxido de titânio (direita)

Ⅲ.Métodos de preparação de dióxido de titânio:

O processo de produção de dióxido de titânio inclui principalmente o processo de ácido sulfúrico e o processo de cloração.

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(1) Processo de ácido sulfúrico

O processo de ácido sulfúrico de produção de dióxido de titânio envolve a reação de acidólise do pó de ferro titânio com ácido sulfúrico concentrado para produzir sulfato de titânio, que é então hidrolisado para produzir ácido metatitânico.Após calcinação e trituração, são obtidos produtos de dióxido de titânio.Este método pode produzir dióxido de titânio anatásio e rutilo.

(2) Processo de cloração

O processo de cloração da produção de dióxido de titânio envolve a mistura de pó de rutilo ou escória com alto teor de titânio com coque e, em seguida, a realização de cloração em alta temperatura para produzir tetracloreto de titânio.Após oxidação em alta temperatura, o produto de dióxido de titânio é obtido por filtração, lavagem com água, secagem e trituração.O processo de cloração da produção de dióxido de titânio só pode produzir produtos rutílicos.

Como distinguir a autenticidade do dióxido de titânio?

I. Métodos Físicos:

(1O método mais simples é comparar a textura pelo toque.O dióxido de titânio falso é mais suave, enquanto o dióxido de titânio genuíno é mais áspero.

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(2Ao enxaguar com água, se você colocar um pouco de dióxido de titânio na mão, o falso é fácil de lavar, enquanto o genuíno não é fácil de lavar.

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(3Pegue um copo de água limpa e coloque dióxido de titânio nele.O que flutua na superfície é genuíno, enquanto o que fica no fundo é falso (este método pode não funcionar para produtos ativados ou modificados).

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(4Verifique sua solubilidade em água.Geralmente, o dióxido de titânio é solúvel em água (exceto o dióxido de titânio projetado especificamente para plásticos, tintas e algum dióxido de titânio sintético, que é insolúvel em água).

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II.Métodos químicos:

(1) Se for adicionado pó de cálcio: A adição de ácido clorídrico causará uma reação vigorosa com um som estridente, acompanhada pela produção de um grande número de bolhas (porque o carbonato de cálcio reage com o ácido para produzir dióxido de carbono).

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(2) Se for adicionado litopone: A adição de ácido sulfúrico diluído ou ácido clorídrico produzirá um cheiro de ovo podre.

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(3) Se a amostra for hidrofóbica, a adição de ácido clorídrico não causará reação.Porém, após umedecê-la com etanol e adicionar ácido clorídrico, se forem produzidas bolhas, prova-se que a amostra contém pó de carbonato de cálcio revestido.

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III.Existem também dois outros bons métodos:

(1) Usando a mesma fórmula de PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0,5% de dióxido de titânio em pó, quanto menor for a resistência do material resultante, mais autêntico será o dióxido de titânio (rutilo).

(2) Selecione uma resina transparente, como ABS transparente com 0,5% de pó de dióxido de titânio adicionado.Meça sua transmitância de luz.Quanto menor for a transmitância da luz, mais autêntico será o pó de dióxido de titânio.


Horário da postagem: 31 de maio de 2024