Целлюлозын эфирт анхаарлаа хандуулаарай
English

Tio2 гэж юу вэ?

Tio2 гэж юу вэ?

TiO2, ихэвчлэн товчилдогТитаны давхар исэл, төрөл бүрийн салбарт өргөн хүрээний хэрэглээ бүхий олон талт нэгдэл юм. Титан болон хүчилтөрөгчийн атомуудаас бүрдэх энэхүү бодис нь өвөрмөц шинж чанар, олон төрлийн хэрэглээтэй тул чухал ач холбогдолтой юм. Энэхүү иж бүрэн хайгуулаар бид титаны давхар ислийн бүтэц, шинж чанар, үйлдвэрлэлийн арга, хэрэглээ, байгаль орчны асуудал, ирээдүйн хэтийн төлөвийг судлах болно.

Хүнсний зэрэглэлийн титаны давхар исэл: шинж чанар, хэрэглээ, аюулгүй байдлын талаар анхаарах зүйлс Оршил: Титаны давхар исэл (TiO2) нь маш сайн тунгалаг, гэрэл гэгээтэй байдгаараа төрөл бүрийн үйлдвэрлэлийн зориулалтаар цагаан пигмент болгон өргөн ашигладаг байгалийн гаралтай эрдэс юм. Сүүлийн жилүүдэд титаны давхар исэл нь хүнсний үйлдвэрлэлийн титаны давхар исэл гэж нэрлэгддэг хүнсний нэмэлт болгон хүнсний үйлдвэрлэлд нэвтэрч байна. Энэхүү эссэд бид хүнсний зориулалттай титаны давхар ислийн шинж чанар, хэрэглээ, аюулгүй байдлын асуудал, зохицуулалтын талуудыг судлах болно. Хүнсний зэрэглэлийн титаны давхар ислийн шинж чанар: Хүнсний зориулалттай титаны давхар исэл нь үйлдвэрлэлийн аналогитайгаа олон шинж чанартай байдаг ч хүнсний аюулгүй байдалд онцгой анхаарал хандуулдаг. Энэ нь ихэвчлэн нарийн, цагаан нунтаг хэлбэрээр байдаг бөгөөд хугарлын өндөр индексээрээ алдартай бөгөөд энэ нь маш сайн тунгалаг, тод байдлыг өгдөг. Хүнсний зориулалттай титаны давхар ислийн тоосонцрын хэмжээг нарийн хянадаг бөгөөд жигд тархалт, хүнсний бүтээгдэхүүний бүтэц, амтанд хамгийн бага нөлөө үзүүлдэг. Нэмж дурдахад хүнсний зориулалттай титаны давхар ислийг ихэвчлэн нарийн цэвэршүүлэх процесст хамрагдаж, хольц, бохирдуулагч бодисыг зайлуулж, хүнсний хэрэглээнд ашиглахад тохиромжтой байдлыг баталгаажуулдаг. Үйлдвэрлэлийн арга: Хүнсний зориулалттай титаны давхар ислийг байгалийн болон синтетик аргаар гаргаж авах боломжтой. Байгалийн титаны давхар ислийг рутил, ильменит зэрэг ашигт малтмалын ордуудаас олборлох, цэвэршүүлэх замаар гаргаж авдаг. Нөгөө талаас синтетик титаны давхар ислийг ихэвчлэн өндөр температурт хүчилтөрөгч эсвэл хүхрийн давхар исэлтэй титан тетрахлоридын урвалд оруулдаг химийн процессоор үйлдвэрлэдэг. Үйлдвэрлэлийн аргаас үл хамааран хүнсний титаны давхар ислийг цэвэршилт, аюулгүй байдлын хатуу стандартад нийцүүлэхийн тулд чанарын хяналтын арга хэмжээ авах нь чухал юм. Хүнсний үйлдвэр дэх хэрэглээ: Хүнсний зориулалттай титаны давхар исэл нь голчлон олон төрлийн хүнсний бүтээгдэхүүнд цайруулах бодис, тунгалагжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь ихэвчлэн чихэр, цагаан идээ, гурилан бүтээгдэхүүн болон бусад хүнсний төрөлд хэрэглэгддэг бөгөөд хүнсний бүтээгдэхүүний харагдах байдал, бүтэцийг сайжруулахад ашигладаг. Жишээлбэл, титаны давхар ислийг чихэрлэг өнгөлөг болгохын тулд, тараг, зайрмаг гэх мэт сүүн бүтээгдэхүүнд тунгалаг, өтгөн чанарыг нь сайжруулахын тулд нэмдэг. Талх нарийн боовны бүтээгдэхүүнд титаны давхар исэл нь царцдас, бялууны холимог зэрэг бүтээгдэхүүнд тод, жигд харагдах байдлыг бий болгоход тусалдаг. Зохицуулалтын байдал ба аюулгүй байдлын талаар анхаарах зүйлс: Хүнсний зориулалттай титаны давхар ислийн аюулгүй байдал нь байнгын маргаан, зохицуулалтын хяналт шалгалтын сэдэв юм. АНУ-ын Хүнс, Эмийн Захиргаа (FDA), Европ дахь Европын Хүнсний Аюулгүй Байдлын Газар (EFSA) зэрэг дэлхийн хэмжээнд зохицуулах агентлагууд хүнсний нэмэлт болох титаны давхар ислийн аюулгүй байдлыг үнэлжээ. Титаны давхар ислийг тогтоосон хязгаарт багтаан хэрэглэхэд аюулгүй (GRAS) гэж ерөнхийд нь хүлээн зөвшөөрдөг ч, ялангуяа нано бөөмс хэлбэрээр хэрэглэхтэй холбоотой эрүүл мэндэд учирч болзошгүй эрсдэлийн талаар санаа зовж байна. Эрүүл мэндэд үзүүлэх болзошгүй нөлөө: 100 нанометрээс бага хэмжээтэй титаны давхар ислийн нано хэсгүүд нь биологийн саадыг нэвтлэн эд эсэд хуримтлагдаж, аюулгүй байдлын талаар санаа зовниж болзошгүйг судалгаагаар тогтоосон. Амьтны судалгаагаар титаны давхар ислийн нано хэсгүүдийг өндөр тунгаар хэрэглэх нь элэг, бөөр болон бусад эрхтэнд сөрөг нөлөө үзүүлдэг болохыг харуулсан. Цаашилбал, титаны давхар ислийн нано хэсгүүд нь эсэд исэлдэлтийн стресс, үрэвслийг өдөөж, архаг өвчний хөгжилд хувь нэмэр оруулдаг болохыг нотлох баримтууд байдаг. Зөрчлийг бууруулах стратеги ба хувилбарууд: Хүнсний чанартай титаны давхар ислийн аюулгүй байдлын талаархи санаа зовнилыг арилгахын тулд эрүүл мэндэд учирч болзошгүй эрсдэлгүйгээр ижил төстэй нөлөө үзүүлэх боломжтой цайруулагч бодис, тунгалагжуулагчийг бий болгох хүчин чармайлт хийгдэж байна. Зарим үйлдвэрлэгчид кальцийн карбонат, цагаан будааны цардуул зэрэг хүнсний бүтээгдэхүүнд титаны давхар ислийг орлуулах байгалийн хувилбаруудыг судалж байна. Нэмж дурдахад, нанотехнологи болон бөөмийн инженерчлэлийн дэвшил нь титаны давхар ислийн нано бөөмстэй холбоотой эрсдлийг багасгах боломжийг олгож, тоосонцрын дизайн, гадаргуугийн өөрчлөлтийг сайжруулж болно. Хэрэглэгчийн мэдлэг, шошго: Ил тод шошго, хэрэглэгчийн боловсрол нь хүнсний бүтээгдэхүүнд титаны давхар исэл зэрэг хүнсний нэмэлт бодис агуулагдаж байгаа талаар хэрэглэгчдэд мэдээлэл өгөхөд чухал үүрэгтэй. Тодорхой бөгөөд үнэн зөв шошго нь хэрэглэгчдэд мэдээлэлтэй сонголт хийхэд тусалж, мэдрэмтгий эсвэл санаа зовоосон нэмэлт бодис агуулсан бүтээгдэхүүнээс зайлсхийх боломжтой. Цаашилбал, хүнсний нэмэлтүүд болон тэдгээрийн эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөөллийн талаарх мэдлэгийг нэмэгдүүлэх нь хэрэглэгчдэд илүү аюулгүй, ил тод хүнсний хангамжийн сүлжээг сурталчлах боломжийг олгоно. Ирээдүйн хэтийн төлөв ба судалгааны чиглэл: Хүнсний зориулалттай титаны давхар ислийн ирээдүй нь түүний аюулгүй байдлын дүр төрх, эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөөллийг илүү сайн ойлгох судалгааны хүчин чармайлтаас хамаарна. Нанотоксикологи, өртөлтийн үнэлгээ, эрсдлийн үнэлгээний чиглэлээр үргэлжлүүлэн ахиц дэвшил гаргах нь зохицуулалтын шийдвэр гаргахад мэдээлэл өгөх, хүнсний хэрэглээнд титаны давхар ислийг аюулгүй ашиглахад чухал ач холбогдолтой болно. Нэмж дурдахад, өөр цайруулагч бодис, тунгалагжуулагчийн судалгаа нь хэрэглэгчдийн санаа зовоосон асуудлуудыг шийдвэрлэх, хүнсний үйлдвэрлэлд инновацийг хөгжүүлэх амлалт өгч байна. Дүгнэлт: Хүнсний зориулалттай титаны давхар исэл нь хүнсний үйлдвэрлэлд цайруулах бодис, тунгалагжуулагчийн хувьд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд олон төрлийн хүнсний бүтээгдэхүүний харагдах байдал, бүтэцийг сайжруулдаг. Гэсэн хэдий ч түүний аюулгүй байдлын талаархи санаа зовоосон асуудал, ялангуяа нано бөөм хэлбэрийн хувьд зохицуулалтын хяналт, тасралтгүй судалгааны хүчин чармайлтыг бий болгосон. Бид хүнсний зориулалттай титаны давхар ислийн аюулгүй байдал, үр нөлөөг үргэлжлүүлэн судалж байгаа тул хүнсний хангамжийн сүлжээнд хэрэглэгчийн аюулгүй байдал, ил тод байдал, инновацийг нэн тэргүүнд тавих нь чухал юм.

Бүтэц ба найрлага

Титаны давхар исэл нь энгийн химийн томьёотой: TiO2. Түүний молекулын бүтэц нь хоёр хүчилтөрөгчийн атомтай холбогдсон нэг титан атомаас тогтсон бөгөөд тогтвортой талст тор үүсгэдэг. Энэ нэгдэл нь хэд хэдэн полиморфтой байдаг бөгөөд хамгийн түгээмэл хэлбэр нь рутил, анатаз, броокит юм. Эдгээр полиморфууд нь өөр өөр талст бүтцийг харуулдаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийн шинж чанар, хэрэглээний өөрчлөлтөд хүргэдэг.

Рутил нь титаны давхар ислийн термодинамикийн хувьд хамгийн тогтвортой хэлбэр бөгөөд хугарлын өндөр индекс, тунгалаг чанараараа тодорхойлогддог. Нөгөө талаас, анатаз нь метастаз боловч рутилтэй харьцуулахад илүү өндөр фотокаталитик идэвхжилтэй байдаг. Брукит нь бага түгээмэл боловч рутил ба анатазтай ижил төстэй байдаг.

Үл хөдлөх хөрөнгө

Титаны давхар исэл нь маш олон гайхалтай шинж чанартай бөгөөд үүнийг олон салбарт зайлшгүй шаардлагатай болгодог:

  1. Цагаан байдал: Титаны давхар исэл нь хугарлын өндөр илтгэгчээс үүдэлтэй онцгой цагаан өнгөтэй гэдгээрээ алдартай. Энэ шинж чанар нь харагдахуйц гэрлийг үр дүнтэй тарааж, тод цагаан өнгөтэй болгодог.
  2. Тунгалаг байдал: Тунгалаг байдал нь гэрлийг үр дүнтэй шингээх, тараах чадвараас үүсдэг. Энэ шинж чанар нь будаг, бүрээс, хуванцар дээр тунгалаг байдал, бүрхэвч өгөхөд илүүд үздэг.
  3. Хэт ягаан туяаны шингээлт: Титаны давхар исэл нь хэт ягаан туяанаас хамгаалах маш сайн шинж чанартай тул нарнаас хамгаалах тос болон хэт ягаан туяанд тэсвэртэй бүрхүүлийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг болдог. Энэ нь хэт ягаан туяаны хортой цацрагийг үр дүнтэй шингээж, үндсэн материалыг эвдрэл, хэт ягаан туяаны нөлөөллөөс хамгаалдаг.
  4. Химийн тогтвортой байдал: TiO2 нь химийн хувьд идэвхгүй бөгөөд ихэнх химийн бодис, хүчил, шүлтлэгт тэсвэртэй. Энэхүү тогтвортой байдал нь янз бүрийн хэрэглээнд удаан эдэлгээтэй, бат бөх чанарыг баталгаажуулдаг.
  5. Фотокаталитик үйл ажиллагаа: Титаны давхар ислийн тодорхой хэлбэрүүд, ялангуяа анатаза нь хэт ягаан туяанд өртөх үед фотокаталитик идэвхжил үзүүлдэг. Энэ өмч нь байгаль орчныг нөхөн сэргээх, ус цэвэршүүлэх, өөрийгөө цэвэрлэх бүрхүүлд ашигладаг.

Үйлдвэрлэлийн арга

Титаны давхар ислийг үйлдвэрлэх нь ихэвчлэн хоёр үндсэн аргыг агуулдаг: сульфатын процесс ба хлоридын процесс.

  1. Сульфатын процесс: Энэ арга нь ильменит эсвэл рутил зэрэг титан агуулсан хүдрийг титаны давхар ислийн пигмент болгон хувиргах явдал юм. Хүдрийг эхлээд хүхрийн хүчлээр боловсруулан титан сульфатын уусмал гаргаж, дараа нь гидролизд орж гидратлаг титаны давхар ислийн тунадас үүсгэдэг. Калцинжуулсны дараа тунадас нь эцсийн пигмент болж хувирдаг.
  2. Хлоридын үйл явц: Энэ процесст титан тетрахлорид (TiCl4) нь хүчилтөрөгч эсвэл усны ууртай өндөр температурт урвалд орж титаны давхар ислийн тоосонцор үүсгэдэг. Үүссэн пигмент нь ихэвчлэн цэвэр бөгөөд сульфатын процессоос гаралтай титаны давхар исэлтэй харьцуулахад илүү сайн оптик шинж чанартай байдаг.

Хэрэглээ

Титаны давхар исэл нь олон талт шинж чанараараа олон төрлийн үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг.

  1. Будаг ба бүрээс: Титаны давхар исэл нь тунгалаг, тод, бат бөх чанараараа будаг, өнгөлгөө, архитектурын өнгөлгөөнд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг цагаан пигмент юм.
  2. Хуванцар: Энэ нь тунгалаг байдал, хэт ягаан туяаны хамгаалалт, цагаан байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд PVC, полиэтилен, полипропилен зэрэг төрөл бүрийн хуванцар бүтээгдэхүүнд нэгтгэгддэг.
  3. Гоо сайхны бүтээгдэхүүн: TiO2 нь хэт ягаан туяанаас хамгаалдаг, хоргүй байдаг тул гоо сайхны бүтээгдэхүүн, арьс арчилгааны бүтээгдэхүүн, нарнаас хамгаалах тос найрлагад түгээмэл байдаг.
  4. Хүнс ба эмийн бүтээгдэхүүн: Энэ нь хүнсний бүтээгдэхүүн, эмийн шахмал, капсул зэрэгт цагаан пигмент, тунгалагжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Хүнсний зориулалттай титаны давхар ислийг олон оронд хэрэглэхийг зөвшөөрсөн боловч түүний аюулгүй байдал, эрүүл мэндэд учирч болзошгүй эрсдэлийн талаар санаа зовж байна.
  5. Фотокатализ: Титаны давхар ислийн тодорхой хэлбэрийг агаар, ус цэвэршүүлэх, гадаргууг өөрөө цэвэрлэх, бохирдуулагчийг задлах зэрэг фотокаталитик хэрэглээнд ашигладаг.
  6. Керамик: Энэ нь тунгалаг байдал, цагаан байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд керамик паалан, плита, шаазан эдлэл үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.

Байгаль орчны асуудал

Титаны давхар исэл нь олон тооны ашиг тусыг өгдөг ч түүний үйлдвэрлэл, хэрэглээ нь байгаль орчны асуудлыг үүсгэдэг.

  1. Эрчим хүчний хэрэглээ: Титаны давхар ислийг үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн өндөр температур, их хэмжээний эрчим хүчний зарцуулалт шаардагддаг бөгөөд энэ нь хүлэмжийн хийн ялгаруулалт болон байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бий болгодог.
  2. Хог хаягдал үүсэх: Сульфат ба хлоридын үйл явц нь дагалдах бүтээгдэхүүн, хог хаягдлын урсгалыг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээр нь бохирдлыг агуулж, хүрээлэн буй орчны бохирдлоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд зохих ёсоор зайлуулах эсвэл цэвэрлэх шаардлагатай байдаг.
  3. Нано хэсгүүд: Нарнаас хамгаалах тос, гоо сайхны бүтээгдэхүүнд ихэвчлэн ашиглагддаг нано хэмжээний титаны давхар ислийн хэсгүүд нь тэдгээрийн болзошгүй хоруу чанар, байгаль орчинд тэсвэртэй байдлын талаар санаа зовоож байна. Судалгаанаас үзэхэд эдгээр нано бөөмс нь хүрээлэн буй орчинд цацвал усны экосистем болон хүний ​​эрүүл мэндэд эрсдэл учруулж болзошгүй юм.
  4. Зохицуулалтын хяналт: АНУ-ын Байгаль орчныг хамгаалах агентлаг (EPA) болон Европын химийн агентлаг (ECHA) зэрэг дэлхийн хэмжээнд зохицуулах агентлагууд титаны давхар ислийн үйлдвэрлэл, ашиглалт, аюулгүй байдлыг сайтар хянаж, болзошгүй эрсдлийг бууруулах, байгаль орчин, эрүүл мэндийн дүрэм журмыг дагаж мөрдөхийг баталгаажуулдаг. .

Ирээдүйн хэтийн төлөв

Нийгэм тогтвортой байдал, байгаль орчныг хамгаалах асуудлыг нэн тэргүүнд тавьсаар байгаа тул титаны давхар ислийн ирээдүй инноваци, технологийн дэвшлээс хамаарна.

  1. Ногоон үйлдвэрлэлийн үйл явц: Судалгааны хүчин чармайлт нь фотокаталитик болон цахилгаан химийн процесс зэрэг титаны давхар ислийг илүү тогтвортой, эрчим хүчний хэмнэлттэй үйлдвэрлэх аргыг боловсруулахад чиглэгддэг.
  2. Нано бүтэцтэй материал: Нанотехнологийн дэвшил нь эрчим хүч хадгалах, катализ, биоанагаах ухааны инженерчлэлд хэрэглэх сайжруулсан шинж чанар бүхий нано бүтэцтэй титаны давхар ислийн материалыг зохион бүтээх, нэгтгэх боломжийг олгодог.
  3. Биологийн задралд ордог хувилбарууд: Титаны давхар ислийн ердийн пигментүүдийн байгаль орчинд задардаг, байгальд ээлтэй хувилбаруудыг боловсруулах ажил хийгдэж байгаа бөгөөд энэ нь байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулах, нано бөөмийн хоруу чанарыг тойрсон асуудлыг шийдвэрлэх зорилготой юм.
  4. Тойрог эдийн засгийн санаачилгууд: Дахин боловсруулах, хог хаягдлыг үнэлэх зэрэг дугуй эдийн засгийн зарчмуудыг хэрэгжүүлэх нь нөөцийн хомсдолыг бууруулж, титаны давхар ислийн үйлдвэрлэл, ашиглалтын байгаль орчны ул мөрийг багасгах боломжтой.
  5. Зохицуулалтын нийцэл ба аюулгүй байдал: Титаны давхар ислийн нано хэсгүүдийн байгаль орчин, эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөөллийн талаархи судалгааг тасралтгүй хийх нь зохицуулалтын хатуу хяналттай хослуулан янз бүрийн салбарт аюулгүй, хариуцлагатай хэрэглээг хангахад зайлшгүй шаардлагатай.

Эцэст нь хэлэхэд титаны давхар исэл нь олон төрлийн хэрэглээ, үр дагавартай олон талт нэгдэл юм. Өвөрмөц шинж чанар нь байнгын судалгаа, инновацитай хослуулан байгаль орчны асуудлыг шийдвэрлэх, ирээдүйд тогтвортой практикийг бий болгохын зэрэгцээ төрөл бүрийн салбар дахь түүний үүргийг тодорхойлох амлалт өгдөг.

Шуудангийн цаг: 2024 оны 3-р сарын 02
WhatsApp онлайн чат!