En el mundo moderno, la industria del titanio se está desarrollando rápidamente. Es la fuente de una gran cantidad de sustancias que se utilizan en diversas industrias.
Características del dióxido de titanio.
El dióxido de titanio tiene muchos nombres. Es un óxido anfótero de titanio tetravalente. Juega papel importante en el desarrollo de la industria del titanio. Sólo el cinco por ciento del mineral de titanio se destina a la producción de óxido de titanio.
Existe una gran cantidad de modificaciones del dióxido de titanio. En la naturaleza existen cristales de titanio que tienen forma de rombo o cuadrilátero.
La fórmula del dióxido de titanio se presenta de la siguiente manera: TiO2.
El dióxido de titanio se usa ampliamente en diversas industrias. Es conocido en todo el mundo como tal. aditivos alimentarios, como la E-171. Sin embargo, este componente tiene una serie de efectos negativos que pueden indicar que el dióxido de titanio es perjudicial para el cuerpo humano. Se sabe que este componente tiene propiedades blanqueadoras. Esto puede resultar bueno en la producción de detergentes sintéticos. El daño al cuerpo humano causado por este suplemento dietético representa una amenaza para el hígado y los riñones.
En la industria alimentaria, existe la posibilidad de que el dióxido de titanio cause daños. Si se utiliza en exceso, el producto puede adquirir una tonalidad indeseable, que sólo repelerá al consumidor.
El dióxido de titanio tiene un nivel de toxicidad bastante bajo.
Puede volverse tóxico al interactuar con otros componentes de cualquier producto. El uso de productos que contienen altos niveles de toxinas puede provocar intoxicación o incluso la muerte. Por eso, es muy importante saber con qué elementos no se debe utilizar el óxido de titanio.
Propiedades del dióxido de titanio
El dióxido de titanio tiene una gran cantidad de propiedades características. Determinan la posibilidad de su uso en diversas industrias. El dióxido de titanio tiene las siguientes propiedades:
- excelente grado de blanqueamiento de diversos tipos de materiales,
- interactúa bien con sustancias que están destinadas a formar una película,
- resistencia a nivel alto humedad y condiciones ambientales,
- bajo nivel de toxicidad,
- Alto nivel de resistencia desde el punto de vista químico.
Preparación de dióxido de titanio.
En el mundo se producen anualmente más de cinco millones de toneladas de dióxido de titanio. Detrás Últimamente China ha aumentado considerablemente su producción. Los líderes mundiales en la producción de esta sustancia son Estados Unidos, Finlandia y Alemania. Son estos estados los que tienen grandes oportunidades para obtener este componente. Lo exportan a diferentes paises paz.
El dióxido de titanio se puede obtener mediante dos métodos principales:
1. Producción de dióxido de titanio a partir de concentrado de ilmenita.
Así, en las plantas de producción el proceso de obtención del óxido de titanio se divide en tres etapas. En el primero de ellos se procesan concentrados de ilmenita con ácido sulfúrico. Como resultado, se forman dos componentes: sulfato ferroso y sulfato de titanio. Luego aumenta el nivel de oxidación del hierro. Filtros especiales separan los sulfatos y los lodos. En la segunda etapa, se hidrolizan las sales de sulfato de titanio. La hidrólisis se lleva a cabo utilizando semillas de soluciones de sulfato. Como resultado, se forman hidratos de óxido de titanio. En la tercera etapa, se calientan a una determinada temperatura.
2. Producción de dióxido de titanio a partir de tetracloruro de titanio.
En este tipo de obtención de una sustancia, existen tres métodos, los cuales se presentan:
- hidrólisis de soluciones acuosas de tetracloruro de titanio,
- hidrólisis en fase de vapor de tetracloruro de titanio,
- Tratamiento térmico del tetracloruro de titanio.
Mesa. Fabricantes de dióxido de titanio.
| Compañía | Volúmenes de producción, miles de toneladas. |
|---|---|
| Tecnologías de titanio DuPont | 1150 |
| Nacional de dióxido de titanio Co | n / A |
| Limitado. (cristal) | 705 |
| Pigmentos de cazador | 659 |
| Tronox, Inc. | 642 |
| Kronos en todo el mundo, Inc. | 532 |
| Sachtleben Chemie GmbH | 240 |
| Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd | 230 |
EN mundo moderno El óxido de titanio se utiliza activamente en diversas industrias.
El dióxido de titanio tiene los siguientes usos:
- Producción de productos de pinturas y barnices. En la mayoría de los casos, el blanco de titanio se produce a partir de este componente.
- uso en la producción de materiales plásticos.
- producción de papel laminado,
- Producción de productos cosméticos decorativos.
El óxido de titanio también ha encontrado una amplia aplicación en la industria alimentaria. Los fabricantes lo añaden a sus productos como uno de los componentes de los colorantes alimentarios. Prácticamente no se nota en los productos alimenticios. Los fabricantes lo añaden en cantidades mínimas para garantizar que sus productos se almacenen mejor y tengan una apariencia atractiva.
UDC 544.527.23
INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE CALCINACIÓN EN LAS PROPIEDADES DEL DIÓXIDO DE TITANIO
Balabashchuk. Yo V.,
Universidad Estatal de Kémerovo
El dióxido de titanio se utiliza ampliamente como sorbente y fotocatalizador. La efectividad de su uso en una capacidad particular está determinada por la composición del medio dispersante, la velocidad de suministro del precursor, el pH de la síntesis, la temperatura y la duración de la calcinación del ácido metatitánico.
El objetivo de nuestro trabajo fue estudiar el efecto de la temperatura de calcinación sobre la adsorción y las características fotocatalíticas de las partículas de dióxido de titanio.
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El dióxido de titanio se obtuvo mediante hidrólisis térmica de sulfato de titanilo con una solución de hidróxido de potasio. El titanato de potasio resultante se lavó con agua destilada para eliminar las impurezas catiónicas y aniónicas. Después de esto, el titanato de potasio lavado se mezcló con una solución de ácido clorhídrico y se mantuvo durante una hora a una temperatura de 90°C. Luego el precipitado se neutralizó con una solución de hidróxido de potasio a pH 6, 5,4, 3,2 y se calcinó a temperaturas de 1100°C (R-1100), 900°C (R-900) y 600°C (R-600). respectivamente. Según los resultados del análisis de difracción de rayos X, todas las muestras de dióxido de titanio tienen una modificación rutilo. Para determinar las características de adsorción de las partículas de dióxido de titanio sintetizadas, se mezcló una muestra del fotocatalizador con una solución de colorantes aniónicos (rojo Congo) y catiónicos (safranina-T) y se dejó en la oscuridad durante 24 horas. Los colorantes se determinaron por el método espectrofotométrico. Los resultados del estudio se presentan en la Figura 1.
Arroz. 1. Características de adsorción y fotocatalítica de partículas de dióxido de titanio en la reacción de tintes decolorantes: a) rojo Congo,
b) safranina-T.
Se puede observar que el mejor desempeño en la reacción de descomposición fotocatalítica y adsorción del colorante aniónico rojo Congo lo caracteriza la muestra R-600 (Fig. 1a), sintetizada a pH 3,2 y una temperatura de calcinación de 600°C. Un aumento del pH y de las temperaturas de calcinación provoca una disminución de los valores de las características estudiadas. Para las muestras R-900 y R-1100, estos valores disminuyen 3,5 y 20 veces, respectivamente.
La adsorción del colorante catiónico safranina-T se produce de manera algo diferente (Fig. 1b). El valor más alto de capacidad de sorción lo demuestra la muestra R-900. La calcinación de muestras a una temperatura de 1100°C conduce a una caída del doble en la capacidad de sorción. Una disminución de la temperatura de calcinación conduce a la desaparición casi completa de la capacidad de sorción de las partículas de dióxido de titanio.
Así, las muestras de dióxido de titanio sintetizadas a valores de pH bajos y temperaturas de calcinación de 600-900°C tienen las mejores características fotocatalíticas y de adsorción. El efecto del tratamiento térmico y el pH de síntesis sobre la capacidad de adsorción del dióxido de titanio puede estar asociado con la formación de grupos oxohidróxido capaces de intercambiar iones y retener moléculas de tinte en la superficie de las partículas de TiO2.
Supervisor científico – Doctor en Ciencias Químicas, Profesor, "Universidad Estatal de Kemerovo"
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