Tio2 என்றால் என்ன?

TiO2, பெரும்பாலும் சுருக்கமாகடைட்டானியம் டை ஆக்சைடு, பல்வேறு தொழில்களில் பரவலான பயன்பாடுகளைக் கொண்ட பல்துறை கலவை ஆகும். இந்த பொருள், டைட்டானியம் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் அணுக்களால் ஆனது, அதன் தனித்துவமான பண்புகள் மற்றும் பல்வேறு பயன்பாடுகளால் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. இந்த விரிவான ஆய்வில், டைட்டானியம் டை ஆக்சைட்டின் கட்டமைப்பு, பண்புகள், உற்பத்தி முறைகள், பயன்பாடுகள், சுற்றுச்சூழல் பரிசீலனைகள் மற்றும் எதிர்கால வாய்ப்புகள் ஆகியவற்றை ஆராய்வோம்.

அமைப்பு மற்றும் கலவை

டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு ஒரு எளிய வேதியியல் சூத்திரத்தைக் கொண்டுள்ளது: TiO2. அதன் மூலக்கூறு அமைப்பு இரண்டு ஆக்ஸிஜன் அணுக்களுடன் பிணைக்கப்பட்ட ஒரு டைட்டானியம் அணுவைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒரு நிலையான படிக லேட்டிஸை உருவாக்குகிறது. இச்சேர்மம் பல பாலிமார்ப்களில் உள்ளது, மிகவும் பொதுவான வடிவங்கள் ரூட்டில், அனாடேஸ் மற்றும் புரூகைட். இந்த பாலிமார்ப்கள் வெவ்வேறு படிக அமைப்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, இது அவற்றின் பண்புகள் மற்றும் பயன்பாடுகளில் மாறுபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.

ரூட்டில் என்பது டைட்டானியம் டை ஆக்சைட்டின் வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக நிலையான வடிவமாகும், மேலும் அதன் உயர் ஒளிவிலகல் குறியீடு மற்றும் ஒளிபுகா தன்மையால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. மறுபுறம், அனடேஸ் மெட்டாஸ்டபிள் ஆனால் ரூட்டிலுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது. புரூகைட், குறைவான பொதுவானது என்றாலும், ரூட்டில் மற்றும் அனடேஸ் இரண்டிலும் ஒற்றுமைகளைப் பகிர்ந்து கொள்கிறது.

பண்புகள்

டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு பல தொழில்களில் இன்றியமையாததாக ஆக்குகின்ற குறிப்பிடத்தக்க பண்புகளை மிகுதியாகக் கொண்டுள்ளது:

வெண்மை: டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு அதன் உயர் ஒளிவிலகல் குறியீட்டிலிருந்து உருவாகும் அதன் விதிவிலக்கான வெண்மைக்கு புகழ்பெற்றது. இந்த பண்பு, புலப்படும் ஒளியை திறம்பட சிதறச் செய்ய உதவுகிறது, இதன் விளைவாக பிரகாசமான வெள்ளை நிறங்கள் உருவாகின்றன.
ஒளிபுகாநிலை: ஒளியை திறம்பட உறிஞ்சி சிதறடிக்கும் திறனால் அதன் ஒளிபுகாநிலை எழுகிறது. வண்ணப்பூச்சுகள், பூச்சுகள் மற்றும் பிளாஸ்டிக்குகளில் ஒளிபுகாநிலை மற்றும் கவரேஜை வழங்குவதற்கு இந்த சொத்து விருப்பமான தேர்வாக அமைகிறது.
புற ஊதா உறிஞ்சுதல்: டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு சிறந்த UV-தடுப்பு பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது, இது சன்ஸ்கிரீன்கள் மற்றும் UV-எதிர்ப்பு பூச்சுகளில் முக்கிய மூலப்பொருளாக அமைகிறது. இது தீங்கு விளைவிக்கும் புற ஊதா கதிர்வீச்சை திறம்பட உறிஞ்சி, சிதைவு மற்றும் புற ஊதா-தூண்டப்பட்ட சேதத்திலிருந்து அடிப்படை பொருட்களை பாதுகாக்கிறது.
வேதியியல் நிலைத்தன்மை: TiO2 வேதியியல் ரீதியாக செயலற்றது மற்றும் பெரும்பாலான இரசாயனங்கள், அமிலங்கள் மற்றும் காரங்களுக்கு எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது. இந்த நிலைத்தன்மை பல்வேறு பயன்பாடுகளில் அதன் ஆயுட்காலம் மற்றும் ஆயுளை உறுதி செய்கிறது.
ஃபோட்டோகேடலிடிக் செயல்பாடு: டைட்டானியம் டை ஆக்சைட்டின் சில வடிவங்கள், குறிப்பாக அனடேஸ், புற ஊதா (UV) ஒளியில் வெளிப்படும் போது ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டைக் காட்டுகின்றன. இந்த சொத்து சுற்றுச்சூழலை சரிசெய்தல், நீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் சுய சுத்தம் பூச்சுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உற்பத்தி முறைகள்

டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு உற்பத்தி பொதுவாக இரண்டு முதன்மை முறைகளை உள்ளடக்கியது: சல்பேட் செயல்முறை மற்றும் குளோரைடு செயல்முறை.

சல்பேட் செயல்முறை: இந்த முறையானது இல்மனைட் அல்லது ரூட்டில் போன்ற டைட்டானியம் கொண்ட தாதுக்களை டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு நிறமியாக மாற்றுவதை உள்ளடக்குகிறது. தாது முதலில் சல்பூரிக் அமிலத்துடன் ஒரு டைட்டானியம் சல்பேட் கரைசலை உருவாக்குகிறது, பின்னர் அது ஹைட்ரோலைஸ் செய்யப்பட்டு நீரேற்றப்பட்ட டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு படிவு உருவாகிறது. கணக்கிடப்பட்ட பிறகு, வீழ்படிவு இறுதி நிறமியாக மாற்றப்படுகிறது.
குளோரைடு செயல்முறை: இந்த செயல்பாட்டில், டைட்டானியம் டெட்ராக்ளோரைடு (TiCl4) அதிக வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜன் அல்லது நீராவியுடன் வினைபுரிந்து டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு துகள்களை உருவாக்குகிறது. இதன் விளைவாக வரும் நிறமி பொதுவாக தூய்மையானது மற்றும் சல்பேட் செயல்முறை-பெறப்பட்ட டைட்டானியம் டை ஆக்சைடுடன் ஒப்பிடும்போது சிறந்த ஒளியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.

விண்ணப்பங்கள்

டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு அதன் பல்துறை பண்புகள் காரணமாக பல்வேறு தொழில்களில் விரிவான பயன்பாடுகளைக் காண்கிறது:

வண்ணப்பூச்சுகள் மற்றும் பூச்சுகள்: டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு அதன் ஒளிபுகாநிலை, பிரகாசம் மற்றும் நீடித்த தன்மை காரணமாக வண்ணப்பூச்சுகள், பூச்சுகள் மற்றும் கட்டடக்கலை பூச்சுகளில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் வெள்ளை நிறமியாகும்.
பிளாஸ்டிக்: இது பிவிசி, பாலிஎதிலீன் மற்றும் பாலிப்ரோப்பிலீன் உள்ளிட்ட பல்வேறு பிளாஸ்டிக் பொருட்களில் ஒளிபுகாநிலை, புற ஊதா எதிர்ப்பு மற்றும் வெண்மை ஆகியவற்றை மேம்படுத்துவதற்காக இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
அழகுசாதனப் பொருட்கள்: TiO2 என்பது அதன் UV-தடுக்கும் பண்புகள் மற்றும் நச்சுத்தன்மையற்ற தன்மை காரணமாக அழகுசாதனப் பொருட்கள், தோல் பராமரிப்புப் பொருட்கள் மற்றும் சன்ஸ்கிரீன் சூத்திரங்களில் ஒரு பொதுவான மூலப்பொருளாகும்.
உணவு மற்றும் மருந்துகள்: இது உணவுப் பொருட்கள், மருந்து மாத்திரைகள் மற்றும் காப்ஸ்யூல்கள் ஆகியவற்றில் வெள்ளை நிறமியாகவும் ஒளிபுகாவாகவும் செயல்படுகிறது. உணவு-தர டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு பல நாடுகளில் பயன்படுத்த அனுமதிக்கப்படுகிறது, இருப்பினும் அதன் பாதுகாப்பு மற்றும் சாத்தியமான உடல்நல அபாயங்கள் குறித்து கவலைகள் உள்ளன.
ஃபோட்டோகேடலிசிஸ்: டைட்டானியம் டை ஆக்சைட்டின் சில வடிவங்கள் காற்று மற்றும் நீர் சுத்திகரிப்பு, சுய-சுத்தப்படுத்தும் மேற்பரப்புகள் மற்றும் மாசுபடுத்தும் சிதைவு போன்ற ஒளிச்சேர்க்கை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
மட்பாண்டங்கள்: இது ஒளிபுகா மற்றும் வெண்மையை அதிகரிக்க பீங்கான் படிந்து உறைகள், ஓடுகள் மற்றும் பீங்கான் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சுற்றுச்சூழல் கருத்தாய்வுகள்

டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு பல நன்மைகளை அளித்தாலும், அதன் உற்பத்தி மற்றும் பயன்பாடு சுற்றுச்சூழல் கவலைகளை எழுப்புகிறது:

ஆற்றல் நுகர்வு: டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு உற்பத்திக்கு பொதுவாக அதிக வெப்பநிலை மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றல் உள்ளீடுகள் தேவைப்படுகிறது, இது கிரீன்ஹவுஸ் வாயு உமிழ்வு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்திற்கு பங்களிக்கிறது.
கழிவு உருவாக்கம்: சல்பேட் மற்றும் குளோரைடு செயல்முறைகள் இரண்டும் துணை தயாரிப்புகள் மற்றும் கழிவு நீரோடைகளை உருவாக்குகின்றன, அவை அசுத்தங்களைக் கொண்டிருக்கலாம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் மாசுபடுவதைத் தடுக்க சரியான அகற்றல் அல்லது சிகிச்சை தேவைப்படுகிறது.
நானோ துகள்கள்: நானோ அளவிலான டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு துகள்கள், பெரும்பாலும் சன்ஸ்கிரீன் மற்றும் ஒப்பனை சூத்திரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவற்றின் சாத்தியமான நச்சுத்தன்மை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மை குறித்து கவலைகளை எழுப்புகின்றன. இந்த நானோ துகள்கள் சுற்றுச்சூழலில் வெளியிடப்பட்டால் நீர்வாழ் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளுக்கும் மனித ஆரோக்கியத்திற்கும் ஆபத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும் என்று ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன.
ஒழுங்குமுறை மேற்பார்வை: உலகளாவிய ஒழுங்குமுறை முகவர்களான US சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு நிறுவனம் (EPA) மற்றும் ஐரோப்பிய கெமிக்கல்ஸ் ஏஜென்சி (ECHA), டைட்டானியம் டை ஆக்சைடின் உற்பத்தி, பயன்பாடு மற்றும் பாதுகாப்பை உன்னிப்பாகக் கண்காணித்து, சாத்தியமான அபாயங்களைக் குறைக்கவும், சுற்றுச்சூழல் மற்றும் சுகாதார விதிமுறைகளுக்கு இணங்குவதை உறுதி செய்யவும். .

எதிர்கால வாய்ப்புகள்

சமூகம் தொடர்ந்து நிலைத்தன்மை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பொறுப்புணர்வுக்கு முன்னுரிமை அளித்து வருவதால், டைட்டானியம் டை ஆக்சைட்டின் எதிர்காலம் புதுமை மற்றும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்களைச் சார்ந்துள்ளது:

பசுமை உற்பத்தி செயல்முறைகள்: டைட்டானியம் டை ஆக்சைடுக்கான அதிக நிலையான மற்றும் ஆற்றல் திறன் கொண்ட உற்பத்தி முறைகளை உருவாக்குவதில் ஆராய்ச்சி முயற்சிகள் கவனம் செலுத்துகின்றன, அதாவது ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் மின்வேதியியல் செயல்முறைகள்.
நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட பொருட்கள்: நானோ தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றங்கள், ஆற்றல் சேமிப்பு, வினையூக்கம் மற்றும் உயிரியல் மருத்துவப் பொறியியல் ஆகியவற்றில் பயன்பாடுகளுக்கு மேம்படுத்தப்பட்ட பண்புகளுடன் நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு பொருட்களின் வடிவமைப்பு மற்றும் தொகுப்பை செயல்படுத்துகின்றன.
மக்கும் மாற்றுகள்: வழக்கமான டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு நிறமிகளுக்கு மக்கும் மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மாற்றீடுகளின் வளர்ச்சி நடந்து வருகிறது, இது சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பைக் குறைப்பது மற்றும் நானோ துகள்கள் நச்சுத்தன்மையைச் சுற்றியுள்ள கவலைகளை நிவர்த்தி செய்வதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.
சுற்றறிக்கை பொருளாதார முன்முயற்சிகள்: மறுசுழற்சி மற்றும் கழிவு மதிப்பீட்டை உள்ளடக்கிய வட்டப் பொருளாதாரக் கொள்கைகளை நடைமுறைப்படுத்துவது, வளச் சிதைவைத் தணித்து, டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு உற்பத்தி மற்றும் பயன்பாட்டின் சுற்றுச்சூழல் தடயத்தைக் குறைக்கும்.
ஒழுங்குமுறை இணக்கம் மற்றும் பாதுகாப்பு: டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு நானோ துகள்களின் சுற்றுச்சூழல் மற்றும் சுகாதார விளைவுகள் பற்றிய தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி, வலுவான ஒழுங்குமுறை மேற்பார்வையுடன் இணைந்து, பல்வேறு தொழில்களில் பாதுகாப்பான மற்றும் பொறுப்பான பயன்பாட்டை உறுதி செய்ய அவசியம்.

முடிவில், டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு எண்ணற்ற பயன்பாடுகள் மற்றும் தாக்கங்களைக் கொண்ட ஒரு பன்முக கலவையாக உள்ளது. அதன் தனித்துவமான பண்புகள், தொடர்ந்து ஆராய்ச்சி மற்றும் கண்டுபிடிப்புகளுடன் இணைந்து, பல்வேறு தொழில்களில் அதன் பங்கை வடிவமைக்க உறுதியளிக்கிறது, அதே நேரத்தில் சுற்றுச்சூழல் கவலைகளை நிவர்த்தி செய்து எதிர்காலத்திற்கான நிலையான நடைமுறைகளை வளர்க்கிறது.

இடுகை நேரம்: மார்ச்-02-2024