Titaanioksidi (IV) rakenne, ominaisuudet, käyttää

Hän titaanioksidi (IV) Se on kiteinen valkoinen epäorgaaninen kiinteä aine, jonka kemiallinen kaava on setä₂, Joten se tunnetaan myös nimellä titaanidioksidi. On olemassa kolmessa kiteisessä muodossa: Rutilo, Anatasa ja Brookita. Vaikka luonteeltaan se on yleensä värillinen epäpuhtauksien, kuten raudan, kromin tai vanadien, setän, setän, esiintymisen vuoksi₂ puhdasta käytetään valkoisena pigmentinä.

Sen ominaisuuksista voimme korostaa, että setän liukoisuus₂ Se riippuu huomattavasti kemiallisesta ja lämpöhistoriastaan. Samoin kuin kun se lämmitetään korkeissa lämpötiloissa (900 ºC), se muuttuu kemiallisesti inertiksi. Sen tärkeimmät lähteet ovat Ilmeniitti (rauta- ja titaanioksidi), Rutilo ja Anataasi.

Titaanidioksidipöly. Alkuperäinen lähettäjä oli Walkerma englanninkielisessä Wikipediassa. [Julkinen verkkotunnus]

Se tapahtuu pääasiassa riittävässä määrin käytettäväksi pigmenttinä, mikä takaa sen erinomaiset valonhajautumisominaisuudet sovelluksissa, jotka vaativat valkoista opasiteettia ja kirkkautta.

Sitä esiintyy myös ultrafine -materiaalina sovelluksissa, joissa vaaditaan ultraviolettisäteiden (UV) läpinäkyvyys ja maksimaalinen imeytyminen. Esimerkiksi ihon aurinkovoidetta. Näissä setä₂ Se toimii suodattimena, estäen siten näiden säteiden imeytymisen.

Kemiallisen hitauksensa vuoksi se on edullinen valkoinen pigmentti. Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto tai FDA (lyhenne englanniksi TAI.S. Elintarvike- ja lääkehallinto), on perustanut parametrit turvalliseen käyttöön ruokaan ja kosmetiikkaan.

Titaanioksidipölylle on myös raja, koska kun pöly hengitetään, se voidaan kerätä keuhkoihin.

Se voi palvella sinua: calcogens tai amfumos

[TOC]

Rakenne

Setä₂ Siinä on kolme kiteistä muutosta: Rutilo, Anatasa ja Brookita. Nämä kiteiset lajikkeet ovat luonteeltaan.

Rutilo

Rutho kiteytyy tetragonaalijärjestelmässä kahdella yksiköllä TIO₂ jokaiselle solulle. Titanium koordinoituu oktaconisesti. Kalorimetriset tutkimukset on osoitettu, että Rutilo on stabiilin kiteinen muoto.

Rutilo -kiteinen rakenne. Harmaat pallot: titaani, vaaleanpunaiset pallot: happi. Solid State [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] Lähde: Wikipedia Commons

Anatasa

Tämä muoto kiteytyy tetragonaalijärjestelmässä, mutta anataasi esitetään hyvin vääristyneiden happiatomien muodossa kunkin titaaniatomin suhteen, joista kaksi on suhteellisen lähinnä. On 4 yksikköä setä₂ Jokaiselle kiteiselle solulle.

Anataasin kiteinen rakenne. Benjah-BMM27 [julkinen alue] Lähde: Wikipedia Commons

Brookita

Kiteytyy ortorromisessa järjestelmässä, 8 yksikköä TIO₂ Jokaiselle kiteiselle solulle.

Ominaisuudet

Fyysinen tila

Kiteinen kiinteä.

Mohsin kovuus

Rutilo: 7-7,5.

Anatasa: 5.5-6.

Molekyylipaino

79,87 g/mol.

Sulamispiste

Rutilo: 1830-1850 ºC.

Anatasa: Kun lämmityksestä tulee rutilo.

Tiheys

Rutilo: 4 250 g/cm³

Anatasa: 4 133 g/cm³

Brookita: 3 895 g/cm³

Liukoisuus

Liukenematon vesi- ja orgaanisiin liuottimiin. Se liukenee hitaasti HF: hen ja H₂Sw₄ Kuuma tiiviste. Liukenematon HCL: ssä ja HNO: ssa₃.

PHE

7.5.

Taitekerroin

Rutilo: 2,75 - 550 nm.

Anatasa: 2,54 - 550 nm.

Sillä on korkein taitekerroin kaikista epäorgaanisista pigmenteistä.

Muut ominaisuudet

Anataasi muuttuu nopeasti Rutiloksi yli 700 ºC: n lämpötiloissa. Setä₂ joka on kalsinoitu 900 ° C: ssa liuotettu heikosti emäksissä, fluoriarvohapoissa ja kuumassa rikkihapossa. Heikot epäorgaanihapot tai orgaaniset hapot eivät hyökkää siihen. Sitä ei vähennetä tai hapettua helposti.

Se voi palvella sinua: Scandio: historia, ominaisuudet, reaktiot, riskit ja käyttötarkoitukset

Anataasi ja ruttil.

Nimikkeistö

-Titaanidioksidi

-Rutilo

-Anatasa

-Brookita

-Titania

Sovellukset

Valkoiset pigmentit

Titaanioksidin (IV) tärkein käyttö on kuin valkoinen pigmentti monissa tuotteissa, joihin kuuluvat maalit, lakka, liimat, muovit, paperit ja tulostusmusteet. Tämä johtuu sen korkeasta taitekertoimesta ja kemiallisesta hitaudesta.

Lähde: Pexels.com

Valkoisena pigmenttinä käytetyllä titaanidioksidilla on oltava korkea puhtaus. Sen opasiteetti ja kirkkaus johtuvat sen kyvystä hajottaa valo. On kirkkaampi kuin timantti. Vain Rutilolla ja anataasilla on hyvät pigmentaatioominaisuudet. 

Muovit

Muovissa setä₂ Minimoi haurauden ja halkeamisen, joka voi tapahtua valolle altistumisen seurauksena.

Se on tärkein pigmentti ulkoisten PVC -muovisten esineiden valmistuksessa, koska se tarjoaa UV -suojaa materiaalille.

Optimaalinen kiteinen muoto tässä tapauksessa on Rutilo. Tässä sovelluksessa rutilolla on oltava zirkoniumin, piidioksidin tai alumiinin pintapäällyste, jotta setän fotokatalyyttinen vaikutus minimoidaan₂ PVC: n hajoamisessa.

Muut käyttötarkoitukset

Muita käyttötarkoituksia ovat sulaan teräs ja raudassa käytettyjä lasimaisia ​​emaleita, jotka antavat opasiteettia ja happoresistenssiä.

Tekstiiliteollisuudessa sitä käytetään lankaoppaissa, niin että ne liukuvat helposti langan aikana. Kitka lankojen ja ohjaiden välillä tuottaa staattista sähköä. Setä hajottaa se₂ Se on poltettava nopeudella 1300 ºC, jotta sähköjohtavuus on suurempi.

Voi palvella sinua: litiumfluoridi: rakenne, ominaisuudet, hankkiminen, käyttö

Muita sovelluksia ovat mustepigmentaatio tulostukseen. Paperipinnoitteena, setä₂ Se tekee siitä valkoisemman, kirkkaamman ja läpinäkymättömän.

Sitä käytetään kosmetiikassa peittämään ihon epätäydellisyydet sekä antamaan valkoinen hammastahna ja saippua.

Se mahdollistaa ruoan, juomien, lisäravinteiden ja lääketuotteiden suojelemisen valon vaikutuksen tuottaman ennenaikaisen hajoamiselta, pidentäen tuotteen käyttöikää.

Se on komponentti lasin, keramiikan ja sähkösuramian tuotannossa. Sitä käytetään sähköpiirielementeissä. Sitä käytetään myös moottoriajoneuvojen pakokaasujärjestelmän happeaanturissa.

Setä₂ Ultrafinoa käytetään auringonpohjan komponenttina, koska se on voimakas ultraviolettisäteiden (UV), sekä UV-A että UV-B. UV-A Rays aiheuttaa ryppyjä ja ihon ikääntymistä, ja UV-B aiheuttaa palovammoja ja punoitusta.

Setän nanohiukkaset₂ Niitä käytetään kemiallisina reaktioina katalysaattorimateriaalina.

Anataasi on fotokatoiva tehokas, joka hapettaa orgaaniset yhdisteet. Vaikka alaikäiset ovat sen hiukkasia, sitä tehokkaampi se on.

Viitteet

1. Puuvilla, f. Albert ja Wilkinson, Geoffrey. (1980). Edistynyt epäorgaaninen kemia. John Wiley & Sons.
2. Kirk-Othmer (1994). Kemiallisen tekniikan tietosanakirja. Osa 19 ja 24. Neljäs painos. John Wiley & Sons.
3. Kemialliset turvallisuustiedot. (2019). Titaanidioksidi. Talteenotettu: ChemicalSafetyfaktit.org
4. Wypych, George. (2015). PVC -lisäaineet. PVC -kaavassa (toinen painos). ScienEdirect.com
5. Denning, r. (2009). Villatuotteiden parantaminen nanoteknologiaa käyttämällä. Villatekniikan kehityksessä. ScienEdirect.com
6. Lääketieteen kansalliskirjasto. (2019). Titaanidioksidi. Toipunut: Pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Hallitus