Qu'est-ce que le dioxyde de titane ?
Le composant principal du dioxyde de titane est le TIO2, qui est un pigment chimique inorganique important sous la forme d'un solide ou d'une poudre blanche. Il est non toxique, a une blancheur et une luminosité élevées et est considéré comme le meilleur pigment blanc pour améliorer la blancheur des matériaux. Il est largement utilisé dans des industries telles que les revêtements, les plastiques, le caoutchouc, le papier, l'encre, la céramique, le verre, etc.
Ⅰ.Diagramme de la chaîne industrielle du dioxyde de titane :
（1）L'amont de la chaîne industrielle du dioxyde de titane se compose de matières premières, notamment l'ilménite, le concentré de titane, le rutile, etc.
（2）Le secteur intermédiaire fait référence aux produits à base de dioxyde de titane.
(3) L'aval est le domaine d'application du dioxyde de titane.Le dioxyde de titane est largement utilisé dans divers domaines tels que les revêtements, les plastiques, la fabrication du papier, l'encre, le caoutchouc, etc.
Ⅱ.La structure cristalline du dioxyde de titane：
Le dioxyde de titane est une sorte de composé polymorphe qui présente trois formes cristallines courantes dans la nature, à savoir l'anatase, le rutile et la brookite.
Le rutile et l'anatase appartiennent au système cristallin tétragonal, qui sont stables à température normale ; La brookite appartient au système cristallin orthorhombique, avec une structure cristalline instable, elle a donc peu de valeur pratique dans l'industrie à l'heure actuelle.
Parmi les trois structures, la phase rutile est la plus stable. La phase anatase se transformera de manière irréversible en phase rutile au-dessus de 900°C, tandis que la phase brookite se transformera de manière irréversible en phase rutile au-dessus de 650°C.
（1）Dioxyde de titane en phase rutile
Dans le dioxyde de titane en phase rutile, les atomes de Ti sont situés au centre du réseau cristallin et six atomes d'oxygène sont situés aux coins de l'octaèdre titane-oxygène. Chaque octaèdre est connecté à 10 octaèdres environnants (dont huit sommets partagés et deux arêtes partagées), et deux molécules de TiO2 forment une cellule unitaire.
Diagramme schématique de la cellule cristalline du dioxyde de titane en phase rutile (à gauche)
La méthode de connexion de l'octaèdre d'oxyde de titane (à droite)
（2）Dioxyde de titane en phase anatase
Dans le dioxyde de titane en phase anatase, chaque octaèdre titane-oxygène est connecté à 8 octaèdres environnants (4 arêtes partagées et 4 sommets partagés), et 4 molécules de TiO2 forment une cellule unitaire.
Diagramme schématique de la cellule cristalline du dioxyde de titane en phase rutile (à gauche)
La méthode de connexion de l'octaèdre d'oxyde de titane (à droite)
Ⅲ.Méthodes de préparation du dioxyde de titane :
Le processus de production de dioxyde de titane comprend principalement le processus à l'acide sulfurique et le processus de chloration.
（1）Procédé à l'acide sulfurique
Le processus d'acide sulfurique de production de dioxyde de titane implique la réaction d'acidolyse de la poudre de fer titane avec de l'acide sulfurique concentré pour produire du sulfate de titane, qui est ensuite hydrolysé pour produire de l'acide métatitanique. Après calcination et broyage, des produits à base de dioxyde de titane sont obtenus. Cette méthode peut produire du dioxyde de titane anatase et rutile.
（2）Processus de chloration
Le processus de chloration de la production de dioxyde de titane consiste à mélanger de la poudre de rutile ou de scories à haute teneur en titane avec du coke, puis à effectuer une chloration à haute température pour produire du tétrachlorure de titane. Après oxydation à haute température, le produit de dioxyde de titane est obtenu par filtration, lavage à l'eau, séchage et broyage. Le processus de chloration de la production de dioxyde de titane ne peut produire que des produits rutiles.
Comment distinguer l’authenticité du dioxyde de titane ?
I. Méthodes physiques :
（1）La méthode la plus simple consiste à comparer la texture au toucher. Le faux dioxyde de titane est plus lisse, tandis que le véritable dioxyde de titane est plus rugueux.
（2）En rinçant à l'eau, si vous mettez du dioxyde de titane sur votre main, le faux est facile à laver, tandis que le véritable n'est pas facile à laver.
（3）Prenez une tasse d’eau propre et déposez-y du dioxyde de titane. Celui qui flotte à la surface est authentique, tandis que celui qui se dépose au fond est faux (cette méthode peut ne pas fonctionner pour les produits activés ou modifiés).
（4）Vérifiez sa solubilité dans l'eau. Généralement, le dioxyde de titane est soluble dans l'eau (à l'exception du dioxyde de titane spécialement conçu pour les plastiques, les encres et certains dioxyde de titane synthétique, qui sont insolubles dans l'eau).
II. Méthodes chimiques :
(1) Si de la poudre de calcium est ajoutée : L'ajout d'acide chlorhydrique provoquera une réaction vigoureuse avec un grincement, accompagnée de la production d'un grand nombre de bulles (car le carbonate de calcium réagit avec l'acide pour produire du dioxyde de carbone).
(2) Si du lithopone est ajouté : l'ajout d'acide sulfurique dilué ou d'acide chlorhydrique produira une odeur d'œuf pourri.
(3) Si l'échantillon est hydrophobe, l'ajout d'acide chlorhydrique ne provoquera pas de réaction. Cependant, après l'avoir mouillé avec de l'éthanol puis ajouté de l'acide chlorhydrique, si des bulles se forment, cela prouve que l'échantillon contient de la poudre de carbonate de calcium enrobée.
III. Il existe également deux autres bonnes méthodes :
(1) En utilisant la même formule PP + 30 % GF + 5 % PP-G-MAH + 0,5 % de poudre de dioxyde de titane, plus la résistance du matériau résultant est faible, plus le dioxyde de titane (rutile) est authentique.
(2) Sélectionnez une résine transparente, telle que l'ABS transparent additionnée de 0,5 % de poudre de dioxyde de titane. Mesurez sa transmission lumineuse. Plus la transmission lumineuse est faible, plus la poudre de dioxyde de titane est authentique.
Heure de publication : 31 mai 2024
