Proprietățile de sorbție ale dioxidului de titan. Cercetare de baza

UDC 544.527.23

EFECTUL TEMPERATURII DE CALCINARE ASUPRA PROPRIETĂȚILOR DIOXIDULUI DE TITANIU

Balabashchuk. și V.,

Universitatea de Stat Kemerovo

Dioxidul de titan este utilizat pe scară largă ca sorbent și fotocatalizator. Eficiența utilizării sale într-o capacitate sau alta este determinată de compoziția mediului de dispersie, viteza de alimentare a precursorului, pH-ul sintezei și temperatura și durata calcinării acidului metatitanic.

Scopul lucrării noastre a fost de a studia efectul temperaturii de calcinare asupra caracteristicilor de adsorbție și fotocatalitice ale particulelor de dioxid de titan.

Dioxidul de titan a fost obținut prin hidroliza termică a sulfatului de titanil cu o soluție de hidroxid de potasiu. Titanatul de potasiu rezultat a fost spălat cu apă distilată pentru a îndepărta impuritățile cationice și anionice. După aceea, titanatul de potasiu spălat a fost amestecat cu o soluție de acid clorhidric și ținut timp de o oră la o temperatură de 90°C. Apoi precipitatul a fost neutralizat cu o soluție de hidroxid de potasiu la pH 6, 5,4, 3,2 și supus calcinării la o temperatură de 1100°C (R-1100), 900°C (R-900) și 600°C (R-1100). 600), respectiv. Conform rezultatelor analizei de difracție cu raze X, toate probele de dioxid de titan au o modificare a rutilului. Pentru a determina caracteristicile de adsorbție ale particulelor de dioxid de titan sintetizate, o porțiune cântărită de fotocatalizator a fost amestecată cu o soluție de coloranți anionici (roșu Congo) și cationici (safranin-T) și lăsată la întuneric timp de 24 de ore. Concentrația reziduală de coloranții au fost determinati prin metoda spectrofotometrică. Rezultatele studiului sunt prezentate în Figura 1.

Orez. Fig. 1. Caracteristicile de adsorbție și fotocatalitice ale particulelor de dioxid de titan în reacția de estompare a colorantului: a) roșu Congo,

b) safranina-T.

Se poate observa că cea mai bună performanță în reacția de descompunere fotocatalitică și adsorbție a colorantului anionic roșu Congo este caracterizată de proba R-600 (Fig. 1a) sintetizată la pH 3,2 și o temperatură de recoacere de 600°C. O creștere a valorilor pH-ului și a temperaturii de calcinare duce la o scădere a valorilor caracteristicilor studiate. Pentru mostrele R-900 și R-1100, aceste valori scad cu factori de 3,5 și, respectiv, 20.

Adsorbția colorantului cationic safranin-T are loc oarecum diferit (Fig. 1b). Cea mai mare valoare capacitatea de sorbție demonstrează proba R-900. Calcinarea probelor la o temperatură de 1100°C duce la o scădere de două ori a capacității de sorbție. O scădere a temperaturii de calcinare duce la dispariția aproape completă a capacității de sorbție a particulelor de dioxid de titan.

Astfel, probele de dioxid de titan sintetizate la valori scăzute ale pH-ului și o temperatură de calcinare de 600–900°C au cele mai bune caracteristici fotocatalitice și de adsorbție. Efectul tratamentului termic și al pH-ului sintezei asupra capacității de adsorbție a dioxidului de titan poate fi asociat cu formarea de grupări oxohidroxid capabile de schimb de ioni și reținerea moleculelor de colorant pe suprafața particulelor de TiO2.

Consilier științific - Doctor în Chimie, Profesor, „Universitatea de Stat Kemerovo”

UDC 677.077.62

M. A. Salyakhova, I. Sh. Abdullin, V. V. Uvaev, E. N. Pukhacheva

STUDIUL PROPRIETĂȚILOR DE ADsorbție ALE MATERIALELOR COMPOZITE

CU DIOXID DE TITAN INTRODUS

Cuvinte cheie: material compozit cu dioxid de titan încorporat, dioxid de titan, dioxid de siliciu, sorbție,

proprietăți de adsorbție.

Cuvinte cheie: material compozit cu dioxid de titan încorporat, dioxid de titan, silice, sorbție, proprietăți de adsorbție.

Proprietățile de adsorbție ale materialului compozit fotocatalitic sunt evaluate prin doi parametri: valoarea sorbției de echilibru a vaporilor saturați de benzen și acetat de etil a probelor de material și limita volumul probelor de material spațiu de sorbție.

LA anul trecut cercetarea și dezvoltarea unei noi generații de materiale de protecție și produse realizate din acestea folosind nanosisteme este dezvoltată intens. Procesul fotocatalitic cel mai frecvent utilizat este dioxidul de titan ca unul dintre cei mai stabili din punct de vedere chimic și termic și produse netoxice. Oxizii anorganici nanozați pot fi utilizați pentru a dezinfecta materialele contaminate cu substanțe toxice periculoase, inclusiv substanțe toxice, precum și pentru a purifica aerul de vapori și gaze toxice. substanțe chimice.

Materialul compozit este obţinut prin formarea secvenţială a unui strat adsorbant pe o bază textilă ţesătă ce conţine celuloză, apoi a unui strat fotocatalitic. Formarea unui strat adsorbant pe o bază textilă țesătă sau nețesată care conține celuloză are loc conform tehnologiei sol-gel ca urmare a impregnării bazei textile cu o dispersie apoasă care conține particule nanodimensionate de oxid de aluminiu și uscării la o temperatură. de (100±5) °C. Particulele de alumină încărcate pozitiv sunt fixate pe suprafața încărcată negativ a bazei textile, atât datorită interacțiunii electrostatice, cât și datorită reținerii mecanice a particulelor de alumină de către fibra de bază textilă. Formarea unui strat fotocatalitic pe o bază textilă țesătă care conține celuloză și care conține un strat adsorbant are loc conform tehnologiei sol-gel ca urmare a impregnării unei probe de material cu o dispersie apoasă care conține un complex de dioxid de siliciu cu dioxid de titan, uscând proba impregnată la o temperatură de (80-90) °C timp de 30 de minute, urmată de spălare cu apă și uscare la o temperatură de (100±5) °C. Suprafața dezvoltată de oxid de aluminiu fixată pe suprafața bazei textile asigură o bună aderență a complexului de dioxid de siliciu cu dioxid de titan pe suprafața stratului adsorbant.

Când se formează un strat adsorbant și un strat fotocatalitic pe bază textilă,

fibrele individuale nu sunt deteriorate și textura bazei textile nu se modifică.

Material compozit fotocatalitic care conține o bază textilă țesătă sau care conține celuloză, un strat fotocatalitic, inclusiv un complex de silice modificat cu ioni de aluminat și dioxid de titan modificat cu anatază și un strat adsorbant care conține oxid de aluminiu boehmit, situat între stratul fotocatalitic și material textil de bază, se caracterizează prin proprietăți de adsorbție crescute în raport cu cele polare și nepolare compuși chimici, prezintă activitate fotocatalitică mare și proprietăți antibacteriene atunci când este iradiat cu lumină UV. O dispersie apoasă de oxid de aluminiu este utilizată ca material pentru formarea unui strat adsorbant.Dispersia apoasă conține particule nanodimensionate de oxid de aluminiu cu o structură de boehmite într-o cantitate de 9,0–9,5% în greutate, soluție pH 3,8. Folosind difractometria cu pulbere, s-a constatat că alumina nanodimensionată are o structură cristalină ortorombică de boehmite (y-AYOH) (Nr. 01-083-1506 în baza de date PDF-2). Oxidul de aluminiu al structurii boehmite are o suprafață dezvoltată, o sarcină electropozitivă mare, are proprietăți de adsorbție față de compușii chimici polari și nepolari și capacitatea de a prinde microorganisme.

Proprietățile de adsorbție ale materialului compozit fotocatalitic sunt evaluate prin doi indicatori: valoarea de echilibru a sorbției vaporilor saturați de benzen și acetat de etil de către probele de material și volumul limită al spațiului de sorbție al probelor de material în condiții de activitate statică la o temperatură de 25°C. Proprietățile de adsorbție ale materialului compozit fotocatalitic pe bază de țesătură de bumbac sunt prezentate în tabelele 1 și 2.

Tabel 1 - Proprietăți de adsorbție ale unui material compozit fotocatalitic pe bază de țesătură de bumbac

benzen fotocatalitic

material compozit, %

Foto- Legare- Adsor- Egal- Limită-

catalizator SiO2mobent volum arc

congestie difi- (valoarea Y eat sorb-

TiO2, ciro-A1OOH) sorbție

baie de anatază și boehmit aS, mg/g pro-

A1(OH)4-spații

25 25 50 104 118

Valoarea de echilibru a sorbției vaporilor saturați ai unui compus chimic de către o probă de material este determinată ca raportul dintre cantitatea de vapori ai unui compus chimic absorbit de această probă și masa probei. Volumul limită al spațiului de sorbție al unei probe de material este calculat pe baza valorii de echilibru a sorbției și a densității compusului chimic.

Tabel 2 - Proprietăți de adsorbție ale unui material compozit fotocatalitic pe bază de țesătură de bumbac

După cum se poate observa din exemplele din tabelele 1 și 2, materialul compozit cu dioxid de titan încorporat este caracterizat de proprietăți de adsorbție crescute în raport cu compușii chimici polari și nepolari, datorită creșterii suprafeței disponibile a doi adsorbanți. - siliciu nanodispersat si oxizi de aluminiu.

Literatură

1. Material de filtrare-absorbție cu un fotocatalizator încorporat / M.A. Salyakhova [et al.] // Vestnik Kazanskogo Universitatea Tehnologică. -2013.vol.16. Nr. 23. - S. 52-53.

2. Distrugerea fotochimică a materialelor textile / M.A. Salyakhova [et al.] // Buletinul Universității Tehnologice din Kazan. - 2013.vol.16. Nr 17. - Din 92-93.

3. Shabanova, N.A. Chimia și tehnologia oxizilor nanodispersați [Text] / N.A. Shabanova, V.V. Popov, P.D. Sarkisov - M.: ICC „Akademkniga”, 2007. - 309 p.

Fotocatalizator TiO2, anatază Liant SiO2 modificat A1(OH)4- Adsorbant (Y-A1OOH) boehmit Valoare de sorbție de echilibru aS, mg/g Volumul limitator al spațiului de sorbție WS, cm3/g

25 25 50 134 152

25 30 45 130 148

25 35 40 128 145

30 30 40 126 143

30 35 35 122 139

35 35 30 119 135

© M. A. Salyakhova - Ph.D. cafenea plasma-chimice și nanotehnologii ale materialelor cu moleculare înaltă KNRTU, [email protected]; I. Sh. Abdullin - Doctor în Inginerie. științe, prof., șef. cafenea de Plasma-chimice și nanotehnologii ale materialelor cu molecule înalte KNITU, аb(M1m^@k51u.gi; V. V. Uvaev - Candidat de științe chimice, director general al KazKhimNII OJSC; E. N. Pukhacheva - Candidat de științe tehnice , Cercetător principal de laborator, Nr. 5 al KazKhimNII JSC, [email protected]

©M. A. Salyahova - absolvent al catedrei de plasmachimice și nanotehnologii ale materialelor cu moleculare înaltă KNRTU, [email protected]; I. Sh. Abdullin - doctor în științe tehnice, profesor la catedra de plasmochimie și nanotehnologii ale materialelor cu moleculare înaltă KNRTU și [email protected]; V. V. Uvaev - candidat la științe tehnice, director general al Institutului de Cercetare Științifică-Chimie Kazan; E. N. Pukhacheva - candidat la științe tehnice, cercetător principal al Laboratorului Institutului de Cercetare Științifică Chimică din Kazan, [email protected]

Dioxid de titan. Proprietăți, aplicație. Modalități de a obține.

Dioxid de titan pur (TiO2) este un solid cristalin incolor. În ciuda faptului că este incolor, dioxidul de titan este un pigment alb extrem de eficient în cantități mari dacă este bine purificat. TiO2 practic nu absoarbe nicio lumină incidentă în regiunea vizibilă a spectrului. Lumina este fie transmisă, fie refractă printr-un cristal, fie reflectată pe suprafețe.

TiO2 este un stabil (cel mai stabil dintre toți pigmenții albi cunoscuți), nevolatil, insolubil în acizi, alcalii și soluții în condiții normale. Dioxidul de titan este foarte reactiv la diverși compuși, inclusiv cei toxici conținuti în aer. Datorită inerției sale, dioxidul de titan este netoxic și este, în general, considerată o substanță foarte sigură. Poate intra in contact cu alimentele ambalate, iar in anumite concentratii poate fi folosit si ca colorant alimentar.

TiO2 este polimorfă și apare în trei forme cristaline principale. Există trei forme, anataza (octahedritul), rutilul și brookitul, acesta din urmă fiind rară în natură și deși această formă este preparată în laboratoare, nu prezintă interes comercial.

Dioxidul de rutil este cu aproximativ 30% mai bun la împrăștierea luminii (puterea de ascundere) decât anataza, astfel că acesta din urmă este folosit mult mai puțin frecvent. În plus, anataza este mai puțin rezistentă la intemperii decât rutilul. Anataza funcționează mult mai rău în protejarea polimerului (acrilat, plastic) de razele UV și duce la fotocataliză și pierderea proprietăților polimerului (apar distrugerea, decolorarea, cretarea etc.).

Puterea de împrăștiere

capacitatea unui pigment de a reflecta lumina în partea vizibilă a spectrului de anumite lungimi de undă. Acest indicator pentru dioxidul de titan depinde direct de diametrul particulelor de TiO2. La o dimensiune a particulei de 0,2 µm, cantitatea de lumină împrăștiată pentru toate lungimile de undă este maximă. Pe măsură ce dimensiunea particulelor crește de la 0,25 la 0,3 µm, împrăștierea luminii albastre scade rapid. Dar împrăștierea verde și roșu rămâne practic neschimbată. Cu toate acestea, la un diametru al particulei de 0,15 µm, se observă împrăștierea maximă a albastrului, în timp ce împrăștierea roșului și verdelui este mult mai mică.

Absorbția uleiului

Aceasta este capacitatea particulelor de pigment de a reține o anumită cantitate de ulei pe suprafața lor. Este exprimat în grame la 100 de grame de pigment și, de obicei, variază de la 10 la 20.

puterea de ascundere

capacitatea unui pigment, atunci când este distribuit uniform în volum, de a face culoarea materialului sursă invizibilă. Puterea de ascundere este exprimată în grame de pigment necesare pentru a face invizibilă culoarea unei suprafețe de 1 m2. Pigmenții albi oferă putere de ascundere prin împrăștierea undelor luminoase de orice lungime de undă din spectrul vizibil. Cu cât acest indicator este mai mic, cu atât este mai scăzută rata de consum de dioxid de titan în compoziție.

Culoare

proprietatea corpurilor de a produce o anumită senzație vizuală în concordanță cu compoziția spectrală și cu intensitatea radiației vizibile reflectate sau emise de acestea. Dioxidul de titan uscat se caracterizează prin luminozitate ridicată, alb, iar reflectivitatea sa este apropiată de cea a unui difuzor ideal.

Viteza luminii

proprietatea unui material de a-și păstra culoarea atunci când este expus la lumină. În timpul funcționării, produsele, în special pentru uz exterior, își schimbă culoarea inițială sub influența razelor ultraviolete de lumină naturală și a surselor de lumină artificială care emit raze ultraviolete.

rezistenta la intemperii

proprietatea compozițiilor polimerice de a rezista acțiunii distructive a luminii solare, ploii, înghețului, zăpezii, vântului și altor factori atmosferici (de exemplu, gazele și praful care poluează straturile inferioare ale atmosferei).

Tratamentul de suprafață este necesar pentru a crește rezistența la influențele externe. Anorganic (Al2O3, SiO2) crește rezistența particulelor de dioxid de titan la atacul acidului, ceea ce poate duce la distrugerea particulelor de pigment. Prelucrarea organică îmbunătățește distribuția particulelor de pigment în volumul compoziției.

Proprietățile fizice ale dioxidului de titan

Dioxidul de titan pur este o substanță cristalină incoloră care devine galbenă când este încălzită. În stare fin divizată, este o pulbere albă. Practic insolubil în apă și acizi minerali, cu excepția fluorhidricului și a sulfuricului concentrat. Punct de topire pentru rutil: 1870°C. Punct de fierbere pentru rutil: 2500°C. Densitate la 20°C pentru rutil: 4,235 g/cm3.

Proprietățile chimice ale dioxidului de titan

Dioxidul de titan este un oxid amfoter, adică are proprietăți atât acide, cât și bazice.

Reacționează lent cu acidul sulfuric concentrat, dizolvându-se în el cu formarea sulfatului corespunzător:

TiO2+ 2H2SO4 = Ti(S04)2 + 2H2O

De asemenea, dioxidul de titan se dizolvă treptat în soluții alcaline concentrate, de exemplu, în hidroxid de sodiu, formând titanați (derivați ai acidului titanic):

TiO2 + 2NaOH = Na2TiO3 + H2O

Când dioxidul de titan este încălzit într-o atmosferă de amoniac, se formează nitrură de titan:

4TiO2 + 4NH3 = 4TiN + 6H2O + O2

Agenți reducători puternici, cum ar fi metalele active (Ca, Mg, Na), carbonul sau hidrogenul temperatura ridicata dioxidul de titan este redus la oxizi inferiori. Când este încălzită cu carbon într-o atmosferă de clor, se formează tetraclorură de titan TiCl4 - această tehnică este utilizată la scară industrială pentru a purifica titanul de diferite tipuri de impurități.

Proprietățile toxice ale dioxidului de titan

Fiind inert din punct de vedere chimic, dioxidul de titan este o substanță cu risc scăzut. Poate pătrunde în organism sub formă de aerosol prin inhalare sau prin ingestie.

Domenii de utilizare

Vopsele și lacuri:

vopsele decorative, arhitecturale; vopsele semilucioase în emulsie; vopsele lucioase în emulsie; grunduri, substraturi, chituri; vopsele pe bază de solvenți - lucioase; soluții de ipsos; vopsele pe silicate; Acoperiri pentru materiale lemnoase; mortar de ipsos de ciment; vopsele industriale; ipsos pe bază de rășini sintetice; acoperiri polimerice; Vopsele pentru lucrări de reparații; vopsele pulbere cu granulație fină; uv / uv - vopsele curabile; vopselele întărite cu un întăritor acid; acoperiri cu pulbere; acoperiri din poliuretan; acoperiri epoxidice; Vopsele pentru marcaj rutier; Vopsele pentru acoperirea navelor; vopsele foarte umplute; vopsele galvanizate; cerneluri de tipar.

Materiale plastice:

clorură de polivinil de înaltă rezistență (pentru încăperi); cauciuc; termoplastic; plastic termorigid; materiale plastice pe bază de poliesteri nesaturați; elastomeri, cauciuc; pardoseli (linoleum)

Hârtie și carton:

coperți de hârtie; tapet; hârtie parafină; hartie colorata

Fibre / țesături sintetice:

pentru matuirea fibrelor răsucite

Produse cosmetice:

pasta de dinti, sapun etc.

Industria alimentară:

caramel, gumă de mestecat, zahăr pudră și rafinat, pulpe de broască, pui, porc și limbi de vită, porci de lapte, făină, aluat, zahăr pudră, gemuri, milkshake, brânză, zer, lapte condensat, orice pește și fructe de mare etc.

Industria farmaceutica:

dioxid de titan pigmentar, puritate chimică ridicată, pentru a da un efect ridicat de albire și ascunderea în industria farmaceutică.

Cerneală tipografică:

pentru a crește rezistența acoperirilor la intemperii

Catalizator:

dioxidul de titan poate fi utilizat ca catalizator, ca fotocatalizator și ca material ceramic de bază inert pentru componentele active.

Alte domenii de utilizare:

conservarea lemnului (îmbunătățirea rezistenței la intemperii prin filtrarea optică a radiațiilor solare nocive pentru lemn), cauciuc de umplere, emailuri de sticlă, sticlă și sticlă ceramică, electroceramică, purificarea aerului, fluxuri de sudare, aliaje dure, intermediari chimici, materiale care conțin dioxid de titan, potrivite pentru aplicații de temperatură (de exemplu, protecția la foc a cuptoarelor cu tiraj forțat), cromatografie lichidă analitică și experimentală, beton decorativ (pentru albirea vopselei de ciment)

Principalele aplicații ale dioxidului de titan:

producătorii de vopsele și lacuri, în special, alb de titan - 57% din consumul total (dioxidul de titan rutil are proprietăți mai mari de pigment - rezistența la lumină, capacitatea de albire etc.)

producția de materiale plastice - 21%

producția de hârtie laminată - 14%

Alte aplicații ale dioxidului de titan sunt în producția de produse din cauciuc, producția de sticlă (sticlă termorezistentă și optică), ca refractar (acoperirea electrozilor de sudură și a straturilor de matriță), în cosmetică (săpun etc.), în industria alimentară. (aditiv alimentar E171).

Dioxidul de titan poate fi folosit pentru a face panouri solare - transformând lumina soarelui în electricitate; pentru producerea de hidrogen; în domeniul electronicii pentru pseudocondensatori etc..

Cum să obțineți

Pigmenții de dioxid de titan există în două forme - anatază și rutil și sunt produși după două scheme tehnologice: metode cu sulfat și clor.

În comparație cu metoda sulfatului, metoda clorurii este mai ecologică și mai perfectă datorită capacității de a desfășura procesul într-un mod continuu, ceea ce presupune automatizarea completă a producției. Cu toate acestea, este selectiv pentru materii prime, iar datorită utilizării clorului și a temperaturilor ridicate, necesită utilizarea unor echipamente rezistente la coroziune.

Metoda clorului:

Metoda clorului pentru producerea dioxidului de titan este ca materia primă (produsul semifabricat) să fie tetraclorura de titan. Dioxidul de titan poate fi obținut din acesta prin hidroliză sau prin ardere la temperatură ridicată. Tetraclorura de titan se hidrolizează când este încălzită solutii apoase, sau în fază gazoasă sub acţiunea vaporilor de apă.

metoda sulfatului:

Tehnologia de producție constă din trei etape:

obtinerea de solutii de sulfat de titan (prin tratarea concentratelor de ilmenit cu acid sulfuric). Ca urmare, se obține un amestec de sulfat de titan și sulfați de fier (II) și (III), acesta din urmă este redus cu fier metalic la starea de oxidare a fierului +2. După recuperarea pe filtrele de vid cu tambur, soluțiile de sulfat sunt separate de nămol. Sulfatul de fier (II) este separat într-un cristalizator în vid.

hidroliza unei soluții de săruri de sulfat de titan. Hidroliza se realizează prin metoda introducerii nucleelor (se prepară prin precipitarea Ti (OH) 4 din soluții de sulfat de titan cu hidroxid de sodiu). În stadiul de hidroliză, particulele de hidrolizat rezultate (hidrați de dioxid de titan) au o capacitate mare de adsorbție, în special față de sărurile Fe3 +, din acest motiv, în etapa anterioară, fierul feric este redus la feros. Variind condițiile de hidroliză (concentrație, durata etapelor, numărul de nuclee, aciditate etc.), este posibil să se obțină randamentul particulelor de hidrolizat cu proprietățile dorite, în funcție de aplicația dorită.

tratarea termică a hidraților de dioxid de titan. În această etapă, prin variarea temperaturii de uscare și utilizarea aditivilor (cum ar fi oxid de zinc, clorură de titan și folosind alte metode, se poate realiza reutilizarea (adică, transformarea oxidului de titan într-o modificare rutilă). Pentru tratamentul termic, rotativ se folosesc cuptoare cu tambur lung de 40-60 m.tratarea termică evaporă apa (hidroxidul de titan și hidrații de oxid de titan sunt transformați în formă de dioxid de titan), precum și dioxidul de sulf.

Minerit dioxid de titan

În ultimii ani, producția de dioxid de titan în China a crescut extrem de rapid.

În Rusia, pigmentul dioxid de titan nu este produs, dar se produc grade tehnice utilizate în metalurgie. Pe teritoriul CSI, dioxidul de titan este produs în Ucraina de întreprinderile „Sumykhimprom”, orașul Sumy, „Titanul Crimeei”, orașul Armyansk) și KP „Combinarea titanului-magneziu” (Zaporozhye). Institutul de Stat de Îngrășăminte și Pigmenți Minerali Sumy (MINDIP) în lucrările sale de cercetare acordă o atenție deosebită tehnologiilor de obținere a oxidului de titan (IV) prin metoda sulfatului: cercetare, dezvoltare de noi mărci, modernizarea tehnologiei și instrumentarea procesului.

Fiind în natură

În forma sa pură, se găsește în natură sub forma mineralelor rutil, anatază și brookit (în structură, primele două au un sistem tetragonal, iar ultima are o singonie rombică), cea mai mare parte fiind rutil.

Al treilea cel mai mare zăcământ de rutil din lume este situat în districtul Rasskazovsky din regiunea Tambov. Depozitele mari se află și în Chile (Cerro Bianco), provincia canadiană Quebec, Sierra Leone.

În lumea modernă, industria titanului se dezvoltă rapid. Este sursa apariției unui număr mare de substanțe care sunt utilizate în diverse industrii.

Caracteristicile dioxidului de titan

Dioxidul de titan are multe denumiri. Este un oxid amfoter de titan tetravalent. El joaca rol importantîn dezvoltarea industriei titanului. Doar cinci procente din minereul de titan este destinat producerii de oxid de titan.

Există un numar mare de modificări ale dioxidului de titan. În natură, există cristale de titan care au forma unui romb sau patrulater.

Formula dioxidului de titan este reprezentată astfel: TiO2.

Dioxidul de titan este utilizat pe scară largă în diverse industrii. Este cunoscut în întreaga lume ca un supliment nutritiv precum E-171. Cu toate acestea, această componentă are o serie de efecte negative, care pot indica faptul că dioxidul de titan este dăunător pentru organismul uman. Se știe că această componentă are proprietăți de albire. Acest lucru poate fi bun în producția de detergenți sintetici. Daunele aduse corpului uman ale acestui supliment alimentar reprezintă o amenințare pentru ficat și rinichi.

LA Industria alimentară există o posibilitate de vătămare din cauza dioxidului de titan. Cu utilizarea excesivă, produsele pot dobândi o nuanță nedorită, care nu va face decât să respingă consumatorii.

Dioxidul de titan are suficient nivel scăzut toxicitate.

Poate deveni toxic atunci când interacționează cu alte componente ale oricărui produs. Utilizarea produselor cu un conținut ridicat de toxine poate duce la otrăvire sau chiar la moarte. Prin urmare, este foarte important să știi cu ce elemente nu ar trebui să folosești oxid de titan.

Proprietățile dioxidului de titan

Dioxidul de titan are un număr mare de proprietăți caracteristice acestuia. Ele determină posibilitatea utilizării sale în diverse industrii. Dioxidul de titan are următoarele proprietăți:

grad excelent de albire a diferitelor tipuri de materiale,
interacționează bine cu substanțele care sunt destinate să formeze un film,
rezistenta la nivel inalt umiditatea și condițiile de mediu,
nivel scăzut de toxicitate,
nivel ridicat de rezistență din punct de vedere chimic.

Obținerea dioxidului de titan

Peste cinci milioane de tone de dioxid de titan sunt produse anual în lume. Recent, producția sa a fost mult crescută de China. Liderii mondiali în obținerea acestei substanțe sunt SUA, Finlanda, Germania. Aceste state sunt cele care au mari oportunități de a primi această componentă. Ei îl exportă în tari diferite pace.

Dioxidul de titan poate fi obținut prin două metode principale:

1. Producția de dioxid de titan din concentrat de ilmenit.

În fabricile de producție, procesul de obținere a oxidului de titan este astfel împărțit în trei etape. La prima dintre ele, concentratele de ilmenit sunt prelucrate cu acid sulfuric. Ca rezultat, se formează două componente sulfat de fier și sulfat de titan. Apoi realizează o creștere a nivelului de oxidare a fierului. Sulfații și nămolul sunt separați în filtre speciale. În a doua etapă, se efectuează hidroliza sărurilor sulfat de titan. Hidroliza se realizează folosind nuclee din soluții de sulfat. Ca rezultat, se formează hidrați de oxid de titan. În a treia etapă, acestea sunt încălzite la o anumită temperatură.

2. Producția de dioxid de titan din tetraclorura de titan.

În acest tip de obținere a unei substanțe, există trei metode care sunt prezentate:

hidroliza soluțiilor apoase de tetraclorură de titan,
hidroliza în fază de vapori a tetraclorurii de titan,
tratamentul termic al tetraclorurii de titan.

Masa. Producători de dioxid de titan.

Companie	Volume de producție, mii de tone
Tehnologii DuPont Titanium	1150
National Titanium Dioxide Co.	N / A
Ltd. (cristal)	705
Pigmenti Huntsman	659
Tronox Inc.	642
Kronos Worldwide Inc.	532
Sachtleben Chemie GmbH	240
Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd	230

LA lumea modernă oxidul de titan este utilizat în mod activ în diverse industrii.

Aplicarea dioxidului de titan are următoarele:

Fabricarea de vopsele si lacuri. În cele mai multe cazuri, albul de titan este produs pe baza acestei componente.
utilizare în producția de materiale plastice.
producția de hârtie laminată,
Productie de produse cosmetice decorative.

Oxidul de titan a găsit, de asemenea, o largă aplicație în industria alimentară. Producătorii îl adaugă la produsele lor ca unul dintre componentele coloranților de tip alimentar. În alimente, practic nu se simte. Producătorii îl adaugă în cantități minime, astfel încât produsele lor să fie mai bine depozitate și să aibă un aspect atractiv.