Titaniumoxide (IV) structuur, eigenschappen, gebruik

Hij Titaniumoxide (IV) Het is een kristallijn witte anorganische vaste stof waarvan de chemische formule oom is₂, Het is dus ook bekend als titaniumdioxide. Bestaat in drie kristallijne vormen: Rutilo, Anatasa en Brookita. Hoewel het in de natuur meestal gekleurd is vanwege de aanwezigheid van onzuiverheden zoals ijzer, chroom of vanadium, de oom₂ Puur wordt gebruikt als een wit pigment.

Onder de kenmerken kunnen we benadrukken dat de oplosbaarheid van de oom₂ Het hangt aanzienlijk af van zijn chemische en thermische geschiedenis. Evenals dat wanneer het wordt verwarmd tot hoge temperaturen (900 ºC), wordt het chemisch inert. De belangrijkste bronnen zijn ilmeniet (ijzer en titaniumoxide), rutilo en anatase.

Titaniumdioxide stof. De originele uploader was Walkerma bij Engelse Wikipedia. [Publiek domein]

Het komt voornamelijk voor in een adequate mate voor gebruik als een pigment, dat zijn uitstekende lichte dispersie -eigenschappen garandeert in toepassingen die witte dekking en helderheid vereisen.

Het komt ook voor als ultrafijn materiaal, voor toepassingen waarin transparantie en maximale absorptie van ultraviolette stralen (UV) vereist is. Bijvoorbeeld als een onderdeel van zonnebrandcrème voor de huid. Hierin de oom₂ Het werkt als een filter, waardoor de absorptie van deze stralen wordt geblokkeerd.

Vanwege zijn chemische traagheid is het het favoriete witte pigment. De Verenigde Staten Food and Drug Administration, of FDA (acroniem voor Engels OF.S. Food and Drug Administration), heeft de parameters vastgesteld voor veilig gebruik in voedsel en cosmetica.

Er is ook een limiet van blootstelling aan titaniumoxidestof.

Het kan u van dienst zijn: calcogenen of amphumos

[TOC]

Structuur

De oom₂ Het heeft drie kristallijne wijzigingen: Rutilo, Anatasa en Brookita. Deze kristallijne variëteiten zijn allemaal in de natuur.

Rutilo

De Rutho kristalliseert in het tetragonale systeem met twee eenheden Tio₂ Voor elke cel. Titanium wordt octaéconisch gecoördineerd. Calorimetrische studies is aangetoond dat Rutilo de meest stabiele kristallijne vorm is.

Kristallijne structuur van Rutilo. Grijze ballen: titanium, roze ballen: zuurstof. Vaste toestand [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)] Bron: Wikipedia Commons

Anatasa

Deze vorm kristalliseert in het tetragonale systeem, maar de anatase wordt gepresenteerd in de vorm van zeer vervormde octomen van zuurstofatomen ten opzichte van elk titaniumatoom, twee daarvan zijn relatief het dichtst in de buurt. Heeft 4 eenheden oom₂ Voor elke kristallijne cel.

Kristallijne structuur van de anatase. Benjah-bmm27 [Public Domain] Bron: Wikipedia Commons

Brookita

Kristalliseert in het ortorrombische systeem, met 8 eenheden tio₂ Voor elke kristallijne cel.

Eigenschappen

Fysieke staat

Kristallijne vaste stof.

Mohs hardheid

Rutilo: 7-7.5.

Anatasa: 5,5-6.

Molecuulgewicht

79,87 g/mol.

Smeltpunt

Rutilo: 1830-1850 ºC.

Anatasa: Wanneer verwarming Rutilo wordt.

Dikte

Rutilo: 4.250 g/cm³

Anatasa: 4.133 g/cm³

Brookita: 3.895 g/cm³

Oplosbaarheid

Onoplosbaar in water en organische oplosmiddelen. Het lost langzaam op in HF en H₂SW₄ Hot concentrate. Onoplosbaar in HCl en HNO₃.

pH

7.5.

Brekingsindex

Rutilo: 2,75 tot 550 nm.

Anatasa: 2,54 tot 550 nm.

Het heeft de hoogste brekingsindex van alle anorganische pigmenten.

Andere eigenschappen

Anatase wordt snel omgezet in rutilo bij temperaturen boven 700 ºC. De oom₂ die bij 900 ° C is gecalcineerd, wordt zwak opgelost in basen, fluorhorisch zuur en heet zwavelzuur. Het wordt niet aangevallen door zwakke anorganische zuren of organische zuren. Het is niet gemakkelijk verminderd of geoxideerd.

Het kan u van dienst zijn: Scandio: Geschiedenis, eigenschappen, reacties, risico's en gebruik

Anatase en Rutil.

Nomenclatuur

-Titaniumdioxide

-Rutilo

-Anatasa

-Brookita

-Titania

Toepassingen

Witte pigmenten

Het belangrijkste gebruik van titaniumoxide (IV) is als wit pigment in een breed scala aan producten, waaronder verf, lakken, lijmen, plastic, papier en printinkies. Dit komt door de hoge brekingsindex en zijn chemische traagheid.

Bron: Pexels.com

Titaniumdioxide gebruikt als een wit pigment moet een hoge zuiverheid hebben. Zijn dekking en helderheid komen voort uit zijn vermogen om het licht te verspreiden. Is helderder dan de diamant. Alleen Rutilo en Anatase hebben goede pigmentatie -eigenschappen. 

Kunststoffen

In de kunststof de oom₂ Minimaliseert kwetsbaarheid en barsten die kunnen optreden als gevolg van blootstelling aan licht.

Het is het belangrijkste pigment bij de vervaardiging van plastic items voor externe PVC, omdat het UV -bescherming biedt aan het materiaal.

De optimale kristallijne vorm is in dit geval Rutilo. In deze toepassing moet de Rutilo een oppervlaktecoating van zirkonium, silica of aluminium hebben om het fotokatalytische effect van de oom te minimaliseren₂ Bij PVC -afbraak.

Andere gebruiken

Ander gebruik omvat glasachtige email die wordt gebruikt in gesmolten staal en ijzer, dat dekking en zure resistentie verleent.

In de textielindustrie wordt het gebruikt in de draadgidsen, zodat ze gemakkelijk tijdens het garen glijden. Wrijving tussen draden en gidsen genereert statische elektriciteit. Om het te verdrijven, de oom₂ Het moet worden verbrand bij 1300 ºC, om een ​​grotere elektrische geleidbaarheid te hebben.

Kan u bedienen: lithiumfluoride: structuur, eigenschappen, verkrijgen, gebruik

Andere toepassingen zijn inktpigmentatie voor print. Als papiercoating, de oom₂ Het maakt het witter, helder en meer ondoorzichtig.

Het wordt gebruikt in cosmetica om huidimperfecties te dekken, en om witte tandpasta en zeep te geven.

Het maakt het mogelijk om voedsel, drankjes, supplementen en farmaceutische producten te beschermen tegen voortijdige afbraak die wordt geproduceerd door het effect van licht, waardoor de levensduur van het product wordt verlengd.

Het is een component bij de productie van glas, keramiek en elektroceramisch. Het wordt gebruikt in elektrische circuitelementen. Het wordt ook gebruikt in de zuurstofsensor van het uitlaatsysteem van motorvoertuigen.

De oom₂ Ultrafino wordt gebruikt als een component van zonneblokkers, omdat het een sterk absorberend is van ultraviolette stralen (UV), zowel UV-A als UV-B. UV-A-stralen veroorzaken rimpels en huidveroudering, en UV-B veroorzaken brandwonden en erytheem.

De nanodeeltjes van oom₂ Ze worden gebruikt als chemische reacties katalysatorsteunmateriaal.

Anatase is een fotokatisering effectief die organische verbindingen oxideert. Hoewel minderjarigen zijn deeltjes zijn, hoe effectiever het is.

Referenties

1. Katoen, f. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. John Wiley & Sons.
2. Kirk-othmer (1994). Encyclopedie van chemische technologie. Deel 19 en 24. Vierde druk. John Wiley & Sons.
3. Feiten voor chemische veiligheid. (2019). Titaniumdioxide. Teruggewonnen uit: chemicalsafetyfacts.borg
4. Wypych, George. (2015). PVC -additieven. In PVC Formulary (tweede editie). Hersteld van Scientedirect.com
5. Denning, r. (2009). Het verbeteren van wolproducten met behulp van nanotechnologie. In vooruitgang in woltechnologie. Hersteld van Scientedirect.com
6. Nationale bibliotheek van geneeskunde. (2019). Titaniumdioxide. Hersteld van: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov