Titaanidioksidiyhdisteet, joita et ehkä ole kuullut, mutta olemme käyttäneet niitä koko ajan.

Titaani on kemiallinen alkuaine, kemiallinen tunnus Ti, atominumero 22, joka sijaitsee kemiallisen jaksollisen taulukon, ryhmän IVB, neljännessä jaksossa. Se on hopeanvalkoinen siirtymämetalli, jolle on ominaista kevyt, korkea lujuus, metalli kiilto ja kestävyys märälle kloorikaasulle. Titaanin yleisin yhdiste on titaanidioksidi, jota voidaan käyttää valkoisten pigmenttien valmistukseen. Aikaisemmin ihmiset tottaiivat kaivamaan titaanimalmia, päätarkoituksena on saada titaanidioksidia.


Titaanidioksidin luonne

Titaanidioksidi (kemiallinen kaava: TiO) on valkoinen tai irtotavarana amfoteerinen oksidi, jonka molekyylipaino on 79,83.

Titaanidioksidi on titaaniyhdiste, puhdas aine, joka koostuu kahdesta tai useammasta elementistä (eroaa alkuaineista). Yhdisteellä on tiettyjä ominaisuuksia, jotka eroavat sen sisältämistä alkuaineista tai ioneista ja muista yhdisteistä.

Kristallimuodon ominaisuudet: TiO: lla on kolme pääkitetta, kuten rutiilityyppi, anataasityyppi ja levytitaani.

Optiset ominaisuudet: Koska TiO-nanohiukkaset voivat sekä sirotella että absorboida ultraviolettivaloa, niillä on vahvat ultravioletti suojaavat ominaisuudet. Usein aurinkosuojatuotteena sisällytettynä tekstiilikuituihin, ultrahieno titaanidioksidijauhetta lisätään myös aurinkovoidevoideihin aurinkovoidekosmetiikan valmistamiseksi.

Fysikaaliset ominaisuudet: TiO: lla on korkea sulamispiste, ja sitä käytetään myös palonkestävien lasi-, lasite-, emali-, savi- ja korkean lämpötilankestävien koeastioiden valmistukseen. TiO: lla on korkea kiilto ja kovuus, ja sillä on paras opasiteetti, optimaalinen vaaleus ja kirkkaus. Sitä voidaan käyttää mattoaineena valkoisille epäorgaanisille pigmenteille ja emaloille. TiO: n suorituskyky puolijohteilla on erittäin tärkeä elektroniikkateollisuudelle, ja teollisuuskenttä hyödyntää yllä mainittuja ominaisuuksia tuottamaan elektronisia komponentteja, kuten keraamisia kondensaattoreita.

Kemialliset ominaisuudet: TiO ei ole myrkyllinen, ei liukene veteen tai laimeaseen rikkihappoon, ja koska se on kemiallisesti vakaa ja vaikea muuttaa, sitä pidetään maailman parhaana valkoisena pigmenttinä.


Titaanidioksidi eri aloilla

Titaanidioksidia käytetään 2000-luvun uutena monitoiminnallisena materiaalina teollisuudessa, elintarvikkeissa, ympäristönsuojelussa, lääketieteessä ja niin edelleen.


1. Teollinen käyttö

Titaanidioksidi on tärkeä valkoinen pigmentti ja posliinilasite. Voidaan käyttää myös maaleissa, musteissa, muoveissa, kumissa ja paperissa, kemiallisissa kuiduissa, vesivärimaaleissa ja muilla teollisuudenaloilla. Titaanidioksidi on valkoisin asia maailmassa, viisi kertaa valkoisempi kuin yleisesti käytetty sinkkivalkoinen pigmentti, joten se on paras pigmentti valkoiselle maalille. Titaanidioksidia voidaan lisätä paperiin paperin valkoiseksi ja läpinäkymättömäksi tekemiseksi, ja vaikutus on 10 kertaa suurempi kuin muilla materiaaleilla. Siksi titaanidioksidia lisätään seteli- ja taidepaperiin. Muovin värin vaaleuttamiseksi ja raionin pehmeäksi tekemiseksi on joskus tarpeen lisätä titaanidioksidia.

Titaanidioksidi on pääkomponentti elektrodin pintapäällysteessä. Se on hyvä kuonausaine, hapettavan aineen laimentin, sideaine ja stabilointiaine fluxille. Kuonasta valmistetun elektrodin kuonalla on alhainen sulamispiste, pieni viskositeetti, ja sitä voidaan käyttää vaihtovirtaan ja tasavirtaan. Kaari on nopea käytön aikana, valokaari on vakaa, kuona on helppo poistaa, hitsaus on kaunista ja mekaaninen suorituskyky hyvä. Lisäksi erittäin hienolla titaanidioksidilla on erinomainen UV-suojaus ja läpinäkyvyys, ja sitä käytetään laajasti kosmetiikassa, elintarvikkeiden pakkausmuoveissa, raionissa ja luonnonkuiduissa.


2. Ruokahakemus

Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto määrää, että TiO: ta voidaan käyttää kaikena valkoisena ruokapigmenttinä. Titaanidioksidipigmenttilisäainetta voidaan käyttää turvallisesti yleisissä värillisissä elintarvikkeissa, kuten säilötyissä hedelmissä, hyytelöissä, paistettuissa elintarvikkeissa, kaakaotuotteissa ja vastaavissa.


3. Lääketieteelliset sovellukset

TiO: lla on lääketieteellisenä valkoisena pigmenttinä matala pigmenttipitoisuus ja vähäiset haitalliset epäpuhtaudet. Se soveltuu läpinäkymättömien kapseleiden, tablettikalvojen päällysteiden, voiteiden, lääkepakkausmateriaalien ja farmaseuttisten musteiden valmistukseen. Sillä on etuna hiukkaskoko ja hyvä dispergoituvuus. Sitä voidaan käyttää valkoisena väriaineena kalvopäällysteisten suspensioiden, sokeripäällysteiden ja gelatiinikapselien valmistukseen. Se voidaan sekoittaa myös muiden väriaineiden kanssa. Sitä voidaan käyttää valkoisena väriaineena rakeisen veden ja gelatiinin dispersiossa. Dermatologista valmistetta voidaan käyttää myös apuaineena lääkkeelle tärkkelyksen sijasta.


4. Ympäristönsuojelun soveltaminen

TiO voi puhdistaa ilmaa, estää bakteereja ja hajuuttaa. Ympäristölle haitalliset kaasut voidaan luokitella sisähaitallisiksi kaasuiksi ja ilman epäpuhtauksiksi. Sisätilojen haitallisiin kaasuihin sisältyy pääasiassa formaldehydiä, joka vapautuu koristemateriaaleista, ja metyylimerkaptaania, vetyhalogenidia ja elinympäristössä tuotettua ammoniakkia. TiO voi hajottaa ja hapettaa nämä pinnalle adsorboituneet aineet fotokatalysoimalla, mikä vähentää näiden aineiden pitoisuutta ilmassa ja vähentää tai poistaa ympäristölle aiheutuvaa epämukavuutta.

Titaanidioksidia on pidetty laajalti huolenaiheena ja sitä on käytetty sen erinomaisen katalyyttisen suorituskyvyn, vakaiden kemiallisten ominaisuuksien, ympäristöystävällisen, myrkyttömän ja pitkän käyttöiän vuoksi. Titaanidioksidilla on tulevaisuudessa valtava markkinanäkymä.