Kini Tio2?

TiO2, nigbagbogbo abbreviated latiTitanium oloro, jẹ ohun elo ti o wapọ pẹlu ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wa ni orisirisi awọn ile-iṣẹ. Nkan yii, ti o jẹ ti titanium ati awọn ọta atẹgun, ṣe pataki nitori awọn ohun-ini alailẹgbẹ rẹ ati awọn lilo oriṣiriṣi. Ninu iwakiri okeerẹ yii, a yoo ṣawari sinu eto, awọn ohun-ini, awọn ọna iṣelọpọ, awọn ohun elo, awọn ero ayika, ati awọn ireti ọjọ iwaju ti titanium oloro.

Igbekale ati Tiwqn

Titanium dioxide ni ilana kemikali ti o rọrun: TiO2. Ẹya molikula rẹ ni atomu titanium kan ti a so pọ pẹlu awọn ọta atẹgun meji, ti o n ṣe lattice kristali iduroṣinṣin. Apapo naa wa ni ọpọlọpọ awọn polymorphs, pẹlu awọn fọọmu ti o wọpọ julọ jẹ rutile, anatase, ati brookite. Awọn polymorphs wọnyi ṣe afihan oriṣiriṣi awọn ẹya gara, ti o yori si awọn iyatọ ninu awọn ohun-ini ati awọn ohun elo wọn.

Rutile jẹ fọọmu iduroṣinṣin thermodynamically julọ ti titanium oloro ati pe o jẹ ijuwe nipasẹ atọka itọka giga ati opacity. Anatase, ni ida keji, jẹ metastable ṣugbọn o ni iṣẹ ṣiṣe photocatalytic ti o ga julọ ni akawe si rutile. Brookite, botilẹjẹpe ko wọpọ, pin awọn ibajọra pẹlu mejeeji rutile ati anatase.

Awọn ohun-ini

Titanium dioxide ṣe agbega plethora ti awọn ohun-ini iyalẹnu ti o jẹ ki o ṣe pataki ni awọn ile-iṣẹ lọpọlọpọ:

1. Funfun: Titanium oloro jẹ olokiki fun funfun iyasọtọ rẹ, eyiti o jẹyọ lati atọka itọka giga rẹ. Ohun-ini yii jẹ ki o tuka ina ti o han daradara, ti o yọrisi awọn awọ funfun didan.
2. Opacity: Opacity rẹ dide lati agbara rẹ lati fa ati tuka ina ni imunadoko. Ohun-ini yii jẹ ki o jẹ yiyan ti o fẹ julọ fun fifun ailagbara ati agbegbe ni awọn kikun, awọn aṣọ, ati awọn pilasitik.
3. Gbigba UV: Titanium dioxide ṣe afihan awọn ohun-ini idinamọ UV ti o dara julọ, ti o jẹ ki o jẹ eroja bọtini ni awọn iboju-oorun ati awọn ibora-sooro UV. O mu daradara fa ipalara UV Ìtọjú, idabobo awọn ohun elo ti o wa ni abẹlẹ lati ibajẹ ati ibajẹ ti o fa UV.
4. Iduroṣinṣin Kemikali: TiO2 jẹ inert kemikali ati sooro si ọpọlọpọ awọn kemikali, acids, ati alkalis. Iduroṣinṣin yii ṣe idaniloju gigun ati agbara rẹ ni awọn ohun elo pupọ.
5. Iṣẹ ṣiṣe Photocatalytic: Awọn fọọmu titanium oloro, paapaa anatase, ṣe afihan iṣẹ-ṣiṣe photocatalytic nigbati o farahan si ina ultraviolet (UV). Ohun-ini yii jẹ ohun-ini ni atunṣe ayika, isọdọtun omi, ati awọn aṣọ abọ-ara-ẹni.

Awọn ọna iṣelọpọ

Isejade ti titanium oloro ojo melo ni awọn ọna akọkọ meji: ilana imi-ọjọ ati ilana kiloraidi.

1. Ilana Sulfate: Ọna yii jẹ pẹlu iyipada awọn ohun elo ti o ni titanium, gẹgẹbi ilmenite tabi rutile, sinu pigmenti titanium oloro. A ti kọ́kọ́ tọ́jú irin náà pẹ̀lú sulfuric acid láti mú ojútùú sulfate titanium kan jáde, èyí tí a óò wá ṣe hydrolyzed láti di ìsororo titanium dioxide hydrated. Lẹhin calcination, precipitate ti yipada si pigmenti ikẹhin.
2. Ilana Chloride: Ninu ilana yii, titanium tetrachloride (TiCl4) ni a ṣe pẹlu atẹgun tabi oru omi ni awọn iwọn otutu giga lati dagba awọn patikulu titanium oloro. Abajade pigmenti jẹ mimọ ni igbagbogbo ati pe o ni awọn ohun-ini opiti ti o dara julọ ni akawe si ilana sulfate ti o jẹri titanium oloro.

Awọn ohun elo

Titanium dioxide wa awọn ohun elo lọpọlọpọ kọja awọn ile-iṣẹ oriṣiriṣi, nitori awọn ohun-ini to wapọ:

1. Awọn kikun ati Awọn ibora: Titanium dioxide jẹ awọ funfun ti a lo julọ ni awọn kikun, awọn aṣọ, ati awọn ipari ti ayaworan nitori ailagbara rẹ, imọlẹ, ati agbara.
2. Awọn pilasitiki: O ti dapọ si ọpọlọpọ awọn ọja ṣiṣu, pẹlu PVC, polyethylene, ati polypropylene, lati jẹki opacity, resistance UV, ati funfun.
3. Kosimetik: TiO2 jẹ eroja ti o wọpọ ni awọn ohun ikunra, awọn ọja itọju awọ, ati awọn agbekalẹ iboju oorun nitori awọn ohun-ini idilọwọ UV ati iseda ti kii ṣe majele.
4. Ounjẹ ati Awọn oogun: O ṣe iranṣẹ bi awọ funfun ati opacifier ninu awọn ọja ounjẹ, awọn tabulẹti elegbogi, ati awọn capsules. titanium oloro-oje ni a fọwọsi fun lilo ni ọpọlọpọ awọn orilẹ-ede, botilẹjẹpe awọn ifiyesi wa nipa aabo rẹ ati awọn eewu ilera ti o pọju.
5. Photocatalysis: Awọn fọọmu titanium oloro kan ni a lo ni awọn ohun elo photocatalytic, gẹgẹbi afẹfẹ ati isọdi omi, awọn ibi-itọju ara ẹni, ati ibajẹ idoti.
6. Awọn ohun elo amọ: O ti wa ni iṣẹ ni iṣelọpọ ti awọn glazes seramiki, awọn alẹmọ, ati tanganran lati jẹki opacity ati funfun.

Awọn ero Ayika

Lakoko ti titanium dioxide nfunni ni ọpọlọpọ awọn anfani, iṣelọpọ ati lilo rẹ gbe awọn ifiyesi ayika:

1. Lilo Agbara: Isejade ti titanium oloro ojo melo nilo awọn iwọn otutu giga ati awọn igbewọle agbara pataki, idasi si awọn itujade eefin eefin ati ipa ayika.
2. Ipilẹ Egbin: Mejeeji imi-ọjọ ati awọn ilana kiloraidi n ṣe awọn ọja nipasẹ-ọja ati ṣiṣan egbin, eyiti o le ni awọn aimọ ati nilo isọnu to dara tabi itọju lati yago fun idoti ayika.
3. Nanoparticles: Awọn patikulu titanium oloro Nanoscale, nigbagbogbo ti a lo ninu iboju-oorun ati awọn agbekalẹ ohun ikunra, gbe awọn ifiyesi dide nipa majele ti o pọju ati itẹramọṣẹ ayika. Awọn ijinlẹ daba pe awọn ẹwẹ titobi wọnyi le fa awọn eewu si awọn ilolupo eda abemi omi ati ilera eniyan ti o ba tu silẹ si agbegbe.
4. Abojuto ilana: Awọn ile-iṣẹ ilana ni kariaye, gẹgẹbi Ile-iṣẹ Idaabobo Ayika AMẸRIKA (EPA) ati Ile-iṣẹ Kemikali ti Yuroopu (ECHA), ṣe atẹle ni pẹkipẹki iṣelọpọ, lilo, ati aabo ti titanium dioxide lati dinku awọn ewu ti o pọju ati rii daju ibamu pẹlu awọn ilana ayika ati ilera .

Ojo iwaju asesewa

Bi awujọ ṣe n tẹsiwaju lati ṣe pataki iduroṣinṣin ati iriju ayika, ọjọ iwaju ti titanium dioxide da lori isọdọtun ati awọn ilọsiwaju imọ-ẹrọ:

1. Awọn ilana iṣelọpọ alawọ ewe: Awọn igbiyanju iwadii dojukọ si idagbasoke alagbero diẹ sii ati awọn ọna iṣelọpọ agbara-daradara fun titanium oloro, gẹgẹbi awọn ilana fọtocatalytic ati awọn ilana elekitirokemika.
2. Awọn ohun elo Nanostructured: Awọn ilọsiwaju ninu imọ-ẹrọ nanotechnology jẹ ki apẹrẹ ati iṣelọpọ ti awọn ohun elo titanium oloro nanostructured pẹlu awọn ohun-ini imudara fun awọn ohun elo ni ibi ipamọ agbara, catalysis, ati imọ-ẹrọ biomedical.
3. Awọn Yiyan Bidegradable: Idagbasoke ti biodegradable ati awọn omiiran ore-aye si awọn pigments titanium oloro ti aṣa ti nlọ lọwọ, ni ero lati dinku ipa ayika ati koju awọn ifiyesi agbegbe majele nanoparticle.
4. Awọn ipilẹṣẹ ti ọrọ-aje Iyika: imuse awọn ilana eto-ọrọ eto-aje ipin, pẹlu atunlo ati isọdọtun egbin, le dinku idinku awọn orisun ati dinku ifẹsẹtẹ ayika ti iṣelọpọ titanium dioxide ati iṣamulo.
5. Ibamu Ilana ati Aabo: Iwadi ilọsiwaju si ayika ati awọn ipa ilera ti awọn ẹwẹ titobi oloro titanium dioxide, papọ pẹlu abojuto ilana ti o lagbara, jẹ pataki lati rii daju ailewu ati iṣeduro lilo kọja awọn ile-iṣẹ lọpọlọpọ.

Ni ipari, titanium dioxide duro bi agbo-ara ti o ni ọpọlọpọ pẹlu awọn ohun elo myriad ati awọn itọsi. Awọn ohun-ini alailẹgbẹ rẹ, papọ pẹlu iwadii ti nlọ lọwọ ati ĭdàsĭlẹ, ṣe ileri lati ṣe apẹrẹ ipa rẹ ni awọn ile-iṣẹ oniruuru lakoko ti o n sọrọ awọn ifiyesi ayika ati didimu awọn iṣe alagbero fun ọjọ iwaju.