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Propriedades físicas e químicas do dióxido de titânio rutilo
Feb 12, 2017

Dióxido de titânio rutilo-Propriedades físicas e químicas

Propriedades químicas

Dióxido de titânio rutilo, o principal componente dodióxido de titânioPropriedades não-tóxico, químicas são muito estáveis, quase nenhuma reação de temperatura com outras substâncias, é uma acidez parcial do óxido anfótero. Com oxigênio, sulfeto de hidrogênio, dióxido de enxofre, dióxido de carbono e amônia não reage, não se dissolvem em água, ácidos graxos e outros ácidos orgânicos e inorgânicos ácidos fracos, ligeiramente solúveis em álcalis e ácido nítrico quente, apenas em um longo tempo para dissolver-se totalmente em condições de concentração de ácido sulfúrico e ácido fluorídrico a ferver.

A equação de reação é a seguinte:

TiO2 + 6HF = H2TiF6 + 2H2O

TiO2 + 2H2SO4 = Ti (SO4) 2 + 2H2O

TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O

A taxa de dissolução está relacionada com a temperatura de calcinação de dióxido de titânio de hidratado e quanto maior a temperatura de calcinação, quanto mais lenta a taxa de dissolução. Para acelerar a dissolução, sulfato de amónio, sulfato de metais alcalinos ou peróxido de hidrogênio pode ser adicionado ao ácido sulfúrico. Isso ocorre porque a adição de sulfato de amônio e assim por diante, para que o ponto de ebulição do ácido sulfúrico aumentou, acelerou a dissolução do dióxido de titânio.

Com sulfato de ácido (como o sulfato de hidrogénio de potássio) ou pyrosulfite (por exemplo, pirofosfato de potássio) eutético, pode ser transformado microsolúvel titânio óxido ou sulfato de titânio:

TiO2 + 2KHSO4 = TiOSO4 + K2SO4 + H2O

TiO2 + 4K2S2O7 = Ti (SO4) 2 + 4K2SO4 + 2SO3

Pode ser dissolvido em alcalinos e alcalino (hidróxido de sódio, hidróxido de potássio) ou metal alcalino carbonato (carbonato de sódio, carbonato de potássio) de fusão, pode ser convertido em ácido solúvel titanato:

TiO2 + 4NaOH = Na4TiO4 + 2H2O

Em altas temperaturas, se houver um agente redutor (carbono, amido, coque de petróleo), dióxido de titânio pode ser desinfectado para tetracloreto de titânio pelo cloro, a equação de reação é a seguinte:

TiO2 + 2 C + 2 Cl 2 = TiCl4 + 2CO

Esta reação é a base teórica para a produção de dióxido de titânio por cloração, mas esta reação sem a mistura de reagente, mesmo em 1800 ℃, ele não reação de cloreto de cloro. O dióxido de titânio e ácido sulfúrico a mesma calor de vapor, ou com COCl2, CCl4, SiCl4, POCl3 e outros efeitos, também pode ser clorada ao tetracloreto de titânio.

Dióxido de titânio em altas temperaturas pode ser hidrogênio, sódio, magnésio, alumínio, zinco, cálcio e alguns elementos variáveis do composto reduzido para compostos de titânio de baixo custo, mas é difícil restaurar o metal titânio. TiO pode ser obtido em hidrogênio a 2000 ° C e 15,2 MPa, mas se o dióxido de titânio rutilo é pulverizado na câmara de plasma, pode reagir com o gás hidrogênio. E foi reduzida para metal titânio. A equação de reação é a seguinte:

2TiO2 + H2 = Ti2O3 + H2O

TiO2 + H2 = TiO + H2O

TiO2 + 2H 2 = Ti + 2H2O

Suspenso em alguns meios orgânicos no dióxido de titânio, no papel de luz e ar podem ser reciclados e oxidado e levar para a oxidação dos meios de comunicação, esta actividade fotoquímica, dióxido de titânio anatase de radiação ultravioleta é particularmente evidente. Esta propriedade faz dióxido de titânio, um catalisador eficiente para certas reações, como um catalisador de foto-oxidação de determinados compostos inorgânicos e como um catalisador de foto-redução de certos compostos orgânicos.

N º de dióxido de titânio rutilo Teste as especificações técnicas de qualidade do Item 1.TiO2 conteúdo ≥ % 94.02. Tratamento de superfície de silício, alumínio especial orgânica revestimento 3. Rutilo conteúdo ≥ % 974.105 ℃ voláteis de matéria (m / m) % ≤ 0,5 5. Extrato aquoso de resistividade, Ωm ≥ % 506. Valor de suspensão PH 7.0-8,57 da água. Absorção g de óleo / 100 ≤20 8. Finura (resíduo de peneira 45μm) ≤ % 0.059. Sistema alquídico alto dispersão ≤ 25μm de limpeza 10. Fase de óleo brancura 94.5-95.011. 1.7-2.312 de matiz. Parente de espalhamento força (igual ao padrão da amostra) mesmo como amostra-padrão 13. Gravidade específica g / cm33.9

Propriedades de cristal

Dióxido de titânio tem três formas cristalinas na natureza: rutile, anatase e titânio. Tipo de titânio é sistema ortorrômbico, cristal instável, acima de 650 ℃ que é convertido em tipo rutilo, então não há nenhum valor prático na indústria. Anatase é estável à temperatura ambiente, mas em altas temperaturas de rutilo conversão de tipo. A força de conversão varia de acordo com o método de fabricação e se a calcinação processar com inibição ou acelerador e outras condições. Geralmente acredita-se que a conversão de cristal é realizada quase ou inferior a 165 ° C, e a conversão é realizada por mais de 730 ° C. rutilo é a mais estável forma cristalina de dióxido de titânio, estrutura densa, em comparação com o anatásio tem uma maior dureza, densidade, constante dieléctrica e índice de refração. Rutilo e anatase todos pertencem ao sistema tetragonal, mas têm diferentes da estrutura, para que imagens de raios-x são diferentes, ângulo de difração de dióxido de titânio anatase 25,5 °, ângulo de difração rutilo 27,5 °. Cristal de rutilo Delgada, prismático, geralmente twin; e tipo anatase geralmente semelhante do octaedro regular.

Tipo rutilo comparado a anatase, porque sua unidade lattice pelos dois e moléculas de dióxido de titânio anatase é composto de quatro moléculas de dióxido de titânio, para que o retículo de unidade é pequena e estreita, por isso tem uma grande estabilidade e a densidade relativa, e, portanto, têm um maior índice de refração e constante dielétrica e baixa condutividade térmica.

Dióxido de titânio no tipo rutilo apenas três isômeros é que o tipo rutilo mais estável e só pode ser obtido por conversão de calor. Titânio de placa natural em 650 ℃ acima que é convertido em tipo rutilo, anatase em 915 ℃ ou mais pode ser convertido em tipo rutilo.

Propriedades físicas

Densidade relativa

A densidade relativa de dióxido de titânio está relacionada com a sua morfologia do cristal, tamanho de partícula, composição química, especialmente a quantidade de tratamento de superfície e aumenta com o aumento da temperatura de calcinação e o tempo de calcinação durante o processo de fabricação. O pigmento branco comumente utilizado, a densidade relativa de dióxido de titânio é a menor, a mesma qualidade do pigmento branco, dióxido de titânio, a maior área de superfície, o maior volume de pigmento. A densidade relativa de dióxido de titânio anatase é 3.8 ~ 3,9 g / cm3 e a densidade relativa de dióxido de titânio rutilo é 4.2 ~ 4,3 g / cm3.

Ponto de fusão e ponto de ebulição

Uma vez que o dióxido de titânio anatase e titânio são convertidos em rutilo em altas temperaturas, sua fusão e pontos de ebulição são praticamente inexistentes. O ponto de fusão de dióxido de titânio rutilo é não consistente com os dados, geralmente acredita-se que em 1800 ~ 1875 ℃, existem informações do ponto de derretimento do ar de 1830 ± 15 ℃, no ponto de fusão do oxigênio enriquecido de 1879 ± 15 ℃, ponto de fusão e de dióxido de titânio pureza. O ponto de ebulição de dióxido de titânio rutilo é (3200 ± 300) K.

Constante dielétrica

Devido a alta constante dielétrica de dióxido de titânio, tem excelentes propriedades elétricas. Sob a ação do campo elétrico externo, a interação entre os íons, formando um forte campo elétrico local. Sob a ação do campo elétrico interno, a órbita de elétrons na ionosfera do íon tem uma forte deformação, e o íon em si tem um grande deslocamento. Cristal de dióxido de titânio contendo impurezas do traço e assim por diante tem grande influência sobre a constante dielétrica. A constante dielétrica do tipo rutilo varia com a direção do cristal de dióxido de titânio: quando é paralelo ao eixo C, sua constante dielétrica é medido 180; é 90 em ângulo reto; o pó tem um valor médio de 114. A constante dielétrica de dióxido de titânio anatase é de apenas 48%.

Condutividade

Dióxido de titânio tem um desempenho de semicondutores, sua condutividade aumenta rapidamente com o aumento de temperatura, mas também muito sensível a hipoxia. Se o dióxido de titânio rutilo em 20 ℃ ou isolador, mas aquecido a 420 ℃ quando a condutividade aumentou 107 vezes; de acordo com a composição estequiométrica de dióxido de titânio (TiO2) condutividade Hotel; 10-10s / m, e quando o dióxido de titânio perdeu uma pequena quantidade de oxigênio, como o TiO1.9995 tem uma condutividade de 10-1s / m. indústria eletrônica frequentemente uso rutilo dióxido de titânio constante dieléctrica e propriedades de semicondutores para produzir capacitores cerâmicos e outros componentes eletrônicos.

dureza

A dureza do dióxido de titânio anatase é de 5,5 a 6,0 e o dióxido de titânio rutilo é 6 a 7, dependendo da dureza de Mohs da escala 10 pontos (seu valor indica apenas a verdade dureza dos vários níveis de dureza cristal) estrutura de cristal a dureza e dióxido de titânio, na produção e produto pureza e calcinação temperatura, facilmente sinterizada de alta temperatura , dureza também aumentada. É precisamente porque a dureza de dióxido de titânio rutilo é alta, difícil de esmagar e, portanto, a taxa de desgaste do orifício bocal é alta, o desgaste do rolamento também é grande, não é adequado para impressão de rotogravura e extinção de fibra química.

Higroscopicidade

Embora o dióxido de titânio é hidrofílico, mas a higroscopicidade não é muito forte, anatásio higroscópico que o rutilo tipo maiores. Absorção de umidade de dióxido de titânio e seu tratamento de superfície da natureza do agente de tratamento, mas também com sua área de superfície específica do tamanho de uma certa relação, a área de superfície específica da higroscopicidade é também ligeiramente mais elevada.

Estabilidade térmica

Dióxido de titânio é uma estabilidade térmica do composto, no vácuo sob o forte calor será uma pequena perda de fenômeno de oxigênio, e acompanhada pelo surgimento de azul escuro, a reação é reversível, após resfriamento retornará para o branco original.


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