Titanium Oxide (IV) Struktur, Hartanah, Kegunaan

Dia Titanium Oxide (IV) Ia adalah pepejal bukan organik putih kristal yang formula kimianya adalah paman₂, Oleh itu, ia juga dikenali sebagai Titanium Dioksida. Wujud dalam tiga bentuk kristal: Rutilo, Anatasa dan Brookita. Walaupun dalam alam semula jadi ia biasanya berwarna kerana kehadiran kekotoran seperti besi, krom atau vanadium, paman₂ Murni digunakan sebagai pigmen putih.

Antara ciri -cirinya, kita dapat menyerlahkan bahawa kelarutan paman₂ Ia sangat bergantung pada sejarah kimia dan terma. Serta itu apabila ia dipanaskan hingga suhu tinggi (900 ºC) ia menjadi tidak aktif secara kimia. Sumber yang paling penting ialah ilmenit (besi dan titanium oksida), rutilo dan anatase.

Titanium dioksida habuk. Pemuat naik asal ialah Walkerma di Wikipedia Bahasa Inggeris. [Domain awam]

Ia berlaku terutamanya ke tahap yang mencukupi untuk digunakan sebagai pigmen, yang menjamin sifat penyebaran cahaya yang sangat baik dalam aplikasi yang memerlukan kelegapan putih dan kecerahan.

Ia juga berlaku sebagai bahan ultrafine, untuk aplikasi di mana ketelusan dan penyerapan maksimum sinar ultraviolet (UV) diperlukan. Contohnya, sebagai komponen pelindung matahari untuk kulit. Dalam hal ini, paman₂ Ia bertindak sebagai penapis, dengan itu menyekat penyerapan sinar -sinar ini.

Kerana inersia kimianya, ia adalah pigmen putih yang disukai. Walau bagaimanapun, Pentadbiran Makanan dan Dadah Amerika Syarikat, atau FDA (akronim untuk Bahasa Inggeris Atau.S. Pentadbiran Makanan dan Ubat-Ubatan), telah menubuhkan parameter untuk kegunaan selamat dalam makanan dan kosmetik.

Terdapat juga had pendedahan kepada habuk titanium oksida, kerana apabila debu dihirup, ia boleh disimpan di dalam paru -paru.

Ia boleh melayani anda: calcogens atau amphumos

[TOC]

Struktur

Paman₂ Ia mempunyai tiga pengubahsuaian kristal: Rutilo, Anatasa dan Brookita. Jenis kristal ini semuanya bersifat.

Rutilo

Rutho mengkristal dalam sistem tetragonal dengan dua unit TiO₂ untuk setiap sel. Titanium diselaraskan secara oktenis. Ia telah ditunjukkan oleh kajian kalorimetrik bahawa Rutilo adalah bentuk kristal yang paling stabil.

Struktur kristal rutilo. Bola Kelabu: Titanium, Bola Pink: Oksigen. Keadaan pepejal [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)] Sumber: Wikipedia Commons

Anatasa

Bentuk ini mengkristal dalam sistem tetragonal, tetapi anatase dibentangkan dalam bentuk atom oksigen yang sangat terdistorsi berkenaan dengan setiap atom titanium, dua daripadanya yang paling dekat. Mempunyai 4 unit bapa saudara₂ Untuk setiap sel kristal.

Struktur kristal anatase. Benjah-Bmm27 [Domain Awam] Sumber: Wikipedia Commons

Brookita

Mengkristal dalam sistem ortorrombik, dengan 8 unit TiO₂ Untuk setiap sel kristal.

Sifat

Keadaan fizikal

Pepejal kristal.

Kekerasan mohs

Rutilo: 7-7.5.

Anatasa: 5.5-6.

Berat molekul

79.87 g/mol.

Takat lebur

Rutilo: 1830-1850 ºC.

Anatasa: Ketika pemanasan menjadi rutilo.

Ketumpatan

Rutilo: 4,250 g/cm³

Anatasa: 4,133 g/cm³

Brookita: 3,895 g/cm³

Kelarutan

Tidak larut dalam air dan pelarut organik. Ia larut perlahan dalam hf dan h₂SW₄ Pekat panas. Tidak larut dalam hcl dan hno₃.

Ph

7.5.

Indeks refraktif

Rutilo: 2.75 hingga 550 nm.

Anatasa: 2.54 hingga 550 nm.

Ia mempunyai indeks biasan tertinggi dari semua pigmen bukan organik.

Sifat lain

Anatase cepat berubah menjadi rutilo pada suhu melebihi 700 ºC. Paman₂ yang telah dikalkulasikan pada 900 ° C dibubarkan dengan lemah di pangkalan, asid fluorhorhorical dan asid sulfurik panas. Ia tidak diserang oleh asid tak organik yang lemah atau asid organik. Ia tidak mudah dikurangkan atau teroksida.

Ia boleh melayani anda: scandio: sejarah, sifat, tindak balas, risiko dan kegunaan

Anatase dan Rutil.

Nomenclature

-Titanium dioksida

-Rutilo

-Anatasa

-Brookita

-Titania

Aplikasi

Pigmen putih

Penggunaan titanium oksida (IV) yang paling penting adalah seperti pigmen putih dalam pelbagai produk, termasuk cat, lacquers, pelekat, plastik, kertas dan dakwat percetakan. Ini disebabkan oleh indeks pembiasan yang tinggi dan inersia kimianya.

Sumber: Pexels.com

Titanium dioksida yang digunakan sebagai pigmen putih mesti mempunyai kesucian yang tinggi. Kelegapan dan kecerahannya diperoleh dari keupayaannya untuk menyuraikan cahaya. Lebih cerah daripada berlian. Hanya rutilo dan anatase mempunyai sifat pigmentasi yang baik. 

Plastik

Di plastik paman₂ Meminimumkan kerapuhan dan retak yang boleh berlaku akibat pendedahan kepada cahaya.

Ia adalah pigmen yang paling penting dalam pembuatan barangan plastik PVC luaran, kerana ia memberikan perlindungan UV kepada bahan tersebut.

Bentuk kristal yang optimum dalam kes ini ialah Rutilo. Dalam aplikasi ini, rutilo mesti mempunyai lapisan permukaan zirkonium, silika atau aluminium, untuk meminimumkan kesan photocatalytic dari paman₂ Dalam degradasi PVC.

Kegunaan lain

Kegunaan lain termasuk enamel vitreous yang digunakan dalam keluli cair dan besi, yang memberikan kelegapan dan rintangan asid.

Dalam industri tekstil ia digunakan dalam panduan benang, sehingga mereka mudah meluncur semasa benang. Geseran antara benang dan panduan menjana elektrik statik. Untuk menghilangkannya, paman₂ Ia mesti dibakar pada 1300 ºC, untuk mempunyai kekonduksian elektrik yang lebih besar.

Boleh melayani anda: litium fluorida: struktur, sifat, mendapatkan, kegunaan

Aplikasi lain termasuk pigmentasi dakwat untuk dicetak. Sebagai salutan kertas, paman₂ Ia menjadikannya lebih putih, cerah dan lebih legap.

Ia digunakan dalam kosmetik untuk membantu melindungi ketidaksempurnaan kulit, serta memberikan ubat gigi dan sabun putih.

Ia membolehkan untuk melindungi makanan, minuman, suplemen dan produk farmaseutikal dari kemerosotan pramatang yang dihasilkan oleh kesan cahaya, memanjangkan hayat produk.

Ia adalah komponen dalam pengeluaran kaca, seramik dan elektroceramik. Ia digunakan dalam elemen litar elektrik. Ia juga digunakan dalam sensor oksigen sistem ekzos kenderaan bermotor.

Paman₂ Ultrafino digunakan sebagai komponen penyekat matahari, kerana ia adalah penyerap yang kuat dari sinar ultraviolet (UV), kedua-dua UV-A dan UV-B. Sinar UV-A menyebabkan kedutan dan penuaan kulit, dan UV-b menyebabkan luka bakar dan erythema.

Nanopartikel paman₂ Ia digunakan sebagai reaksi kimia bahan sokongan pemangkin.

Anatase adalah photocatizing berkesan yang mengoksidakan sebatian organik. Walaupun kanak -kanak di bawah umur adalah zarahnya, semakin berkesan.

Rujukan

1. Kapas, f. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia bukan organik maju. John Wiley & Sons.
2. Kirk-Othmer (1994). Ensiklopedia Teknologi Kimia. Jilid 19 dan 24. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
3. Fakta Keselamatan Kimia. (2019). Titanium dioksida. Pulih dari: bahan kimia.org
4. Wypych, George. (2015). Aditif PVC. Dalam Formulary PVC (edisi kedua). Pulih dari Scientedirect.com
5. Denning, r. (2009). Meningkatkan produk bulu menggunakan nanoteknologi. Dalam kemajuan teknologi bulu. Pulih dari Scientedirect.com
6. Perpustakaan Perubatan Negara. (2019). Titanium dioksida. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov