دی اکسید تیتانیوم چیست ؟ فروش دی اکسید تیتانیوم در معتبرترین شرکت صدراد

دی اکسید تیتانیوم TiO2 (تیتان) چیست ؟

دی اکسید تیتانیوم (تیتان) را به نام اکسید تیتانیوم با فرمول TiO2 می‌ شناسند که یک اکسید طبیعی که از ایلمنیت ـ با فرمول شیمیایی FeTiO3 ـ، روتیل و آناتاز گرفته شده است و کاربردهای وسیعی دارد و از رایج ترین عناصر در پوسته زمین است که در بافت گیاهان نیز موجود است.

دی اکسید تیتانیوم ( تیتان ) به عنوان رنگدانه سفید کننده استفاده می شود و  افزودنی است که در محصولات مصرفی زیادی کاربرد دارد و دارای طیف گسترده ای از کاربردها مثل تولید محصولات آرایشی نظیر ضد آفتاب به عنوان یک فیلتر کننده uv ،صنعت رنگ است و همچنین در رنگ­دهی به مواد غذایی استفاده می شود.

در شرکت صدراد مرغوب ترین دی اکسید تیتانیوم ( تیتان )  عرضه می شود.

زمانی که به عنوان یک پیگمنت مورد استفاده قرار می­گیرد، به عنوان تیتانیوم سفید، پیگمنت سفید 6  (PW6) یا CI 77891 نامیده می­شود. این ماده دارای کاربردهای وسیعی است. از جمله موارد استفاده آن می­توان به رنگ، کرم­های ضدآفتاب و رنگ­های غذایی اشاره نمود. وقتی که به عنوان رنگ در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می­گیرد، دارای شماره E171 است.

تولید جهانی این ماده در سال 2014 افزون بر 9 میلیون تن بوده است. تخمین زده می­شود که دی اکسید تیتانیوم در دو سوم تمامی پیگمنت­ها مورد استفاده قرار می­گیرد و پیگمنت­های تولیدی بر پایه این ماده ارزش 13.2 میلیارد دلار داشته است.

تیتانیوم ، نهمین عنصر رایج در پوسته زمین ، فلزی است که معمولاً در گیاهان و حیوانات یافت می شود. تیتانیوم به طور طبیعی با اکسیژن تعامل می کند و اکسیدهای تیتانیوم را ایجاد می کند ، که معمولاً در سنگ معدن ، گرد و غبار بومی ، ماسه و خاک یافت می شود.

چگونگی پدید آمدن دی اکسید تیتانیوم

دی اکسید تیتانیوم در طبیعت به عنوان مواد معدنی روتیل و آناتاژ پدید می­آید. علاوه بر آن دو شکل فشار بالا به عنوان مواد معدنی شناخته می­شوند: یک شکل مونوکلینیک بلوری بادلیت که به نام آکائوگیت شناخته می­شود و دیگری یک شکل اورتوروموبیک بلوری دی اکسید سرب که به عنوان بروکیت شناخته می­شود، که هر دوی آن­ها را می توان در دهانه آتشفشان ریس (Ries crater) یافت. آن اساسا از سنگ معدنی ایلمنیت حاصل می­گردد. این شایع­ترین شکل سنگ معدنی دی اکسید تیتانیوم در سراسر دنیا است. روتیل در رده دوم فراوان­ترین سنگ معدنی قرار می گیرند که حدودا 98 درصد دی‌اکسیدتیتانیوم در سنگ معدنی دارد.

مواد معدنی مرتبط :

باریت

تالک

کربنات کلسیم

اسید استئاریک

برگرفته از کتاب مفاهیم کاربردی در فناوری رنگ و پوشش  (نوشته محمود کثیریها)

عنصر تیتانیوم اولین بار در سال 1791 توسط William Gregor کشف شد.

تنها حدود 5 درصد از تولید سالانه جهانی تیتان صرف تولید فلز تیتانیوم و 95 درصد دیگر برای تولید محصولات دیگر و رنگدانه دی اکسید تیتانیوم می شود. دی اکسید تیتانیوم یکی از پرمصرف­ترین و مهم­ترین رنگ­دانه­های سفید در صنایع رنگ است.

بر اساس استاندارد DIN 55943 و DIN 55944 یک رنگ­دانه سفید ماده­ای غیرآلی و غیررنگی و غیرمحلول است. وجه تمایز این رنگ­دانه با رنگ­دانه­های سفید دیگر ضریب شکست بالا و انعکاس زیاد آن است که در طول موج­های نور مرئی جذبی نداشته و یا مقدار آن بسیار اندک است.

دی­ اکسید تیتانیوم پلی مورف است و به صورت سه ساختار بلورین متفاوت وجود دارد که عبارتند از آناتاز (تترا گونال)، بروکیت (اورتو رومبیک) و روتیل (دی تتراگونال) که نوع روتیل بسیار پایدار است.

هر سه نوع ذکر شده در طبیعت یافت می­شوند ولی تنها نوع روتیل و آناتاز برای تولید رنگ­دانه مناسب هستند. سه نوع دی­اکسید تیتانیوم ذکر­شده از نظر ساختار بلوری تفاوت­هایی دارند.

به طور مشترک هر یون تیتان توسط شش یون اکسیژن به صورت هشت­وجهی (اکتا اِدِز) احاطه شده است یعنی دارای عدد کئوردیناسیون 6 هستند. برای آن که نسبت استوکیومتری 1 به 2 بین یون­های تیتان و اکسیژن حفظ شود، باید آن­ها در شبکه بلوری هشت­ وجهی چنان نظم داده شوند تا هر یون اکسیژن به سه هشت­ وجهی مرتبط باشد. وجه تمایز این سه نوع بلورین، در نظم فضایی هشت ­وجهی ­های آن­ها است. در هشت­ وجهی که دارای 12 ضلع است، دو ضلعش مشترک با هشت­ وجهی کناری است.

موارد استفاده و مزایای دی اکسید تیتانیوم

تیتانیوم دی اکسید خالص در طیف وسیعی از محصولات مصرفی نظیر کاغذ، جوهر، پلاستیک، سرامیک، مواد اولیه آرایشی، رنگ ،پوشش، چسب و غیره کاربرد دارد.

این ماده پر کاربرد یک رنگدانه سفید محسوب می شود که در محصولات دیگر نظیر صابون، خمیر دندان و بسیاری از محصولات وجود دارد. دی اکسید تیتانیوم شفافیت و دوام بالایی دارد بنابراین در تولید رنگ ها و پوشش ها استفاده می شود. از طرف دیگر از آنجایی که سبب کاهش شکنندگی و ترک خوردگی پلاستیک ها می شود در تولید پلاستیک کاربرد دارد.

این ماده ضریب شکست بالایی داشته و یک رنگدانه گران قیمت به شمار می رود.

سطح تیتان برخلاف مواد سفید کننده دیگر تحت تاثیر نور زرد رنگ به نظر نمی رسد و دلیل آن نیز نحوه جذب نور یو وی است به همین دلیل به صورت سفید خالص به نظر می رسد.

دی اکسید تیتانیوم (تیتان) به دلیل برخورداری از قابلیت فیلتر کننده uv  خورشید را جذب کرده و از سوختگی پوست جلوگیری می کند.

دی اکسید تیتانیوم خالص یک پودر سفید است که رنگدانه سفید و روشن را در کاربردهای مختلف فراهم می کند. دی اکسید تیتانیوم یک قرن است که در طیف وسیعی از محصولات صنعتی و مصرفی از جمله رنگ ، روکش ، چسب ، کاغذ ، پلاستیک و لاستیک ، جوهر چاپ ، پارچه و منسوجات روکش دار ، و همچنین سرامیک ، پوشش کف ، مواد سقف ، لوازم آرایشی و همچنین خمیر دندان ، صابون ، عوامل تصفیه آب ، داروها ، رنگهای خوراکی ، محصولات خودرو ، کرم های ضد آفتاب و کاتالیزور استفاده می شود.

دی اکسید تیتانیوم به دو شکل اصلی تولید می شود. شکل اولیه ، که بیش از 98 درصد از کل تولید را شامل می شود ، دی اکسید تیتانیوم درجه ای در رنگدانه است. شکل رنگدانه از ویژگیهای پراکندگی نور فوق العاده دی اکسید تیتانیوم در مواردی که نیاز به کدورت و روشنایی سفید دارند استفاده می کند. شکل دیگری که دی اکسید تیتانیوم در آن تولید می شود به عنوان یک محصول فوق ریز ( نانومواد ) است. این فرم زمانی انتخاب می شود که ویژگی های مختلف مانند شفافیت و حداکثر جذب اشعه ماوراء بنفش ، مانند کرم های ضد آفتاب آرایشی مورد نیاز است.

مزایای زیست محیطی

با توجه به خواص مختلف آن ، دی اکسید تیتانیوم برای بسیاری از برنامه های مختلف سازگار با محیط زیست مفید است.

هنگامی که در یک پوشش رنگ در خارج از ساختمان در هوای گرم آب و هوای گرمسیری استفاده می شود، سفیدی و کیفیت انعکاس از مقدار TiO 2 می تواند به صرفه جویی انرژی قابل توجهی منجر شودکه  تهویه مطبوعی را فراهم می کند .

همچنین ، شفافیت آن به این معنی است که نیازی به استفاده از آن در لایه های ضخیم یا دوتایی نیست و باعث افزایش کارایی منابع و جلوگیری از اتلاف می شود.

به عنوان یک فتوکاتالیست ، نیز می توان آن را به رنگ ها ، سیمان ها ، پنجره ها و کاشی ها اضافه کرد تا آلاینده های محیطی تجزیه شوند . به عنوان یک نانومواد  ،  می تواند به عنوان یک کاتالیزور مهم DeNOx در سیستم های گاز خروجی خودروها ، کامیون ها و نیروگاه ها مورد استفاده قرار گیرد ، بنابراین تأثیرات مخرب زیست محیطی آنها را به حداقل می رساند .

محققان در حال کشف کاربردهای جدید بالقوه دی اکسید تیتانیوم در قالب انرژی پاک هستند .

به عنوان یک فتوکاتالیستنیز نشان داده شده است که مقدار TiO 2 می توانید انجام هیدرولیز ( شکستن آب به هیدروژن و اکسیژن) و  سپس از هیدروژن جمع آوری شده می توان به عنوان سوخت استفاده کرد.

همچنین ، نوعی سلول خورشیدی موجود  معروف به سلولهای گراتزل از دی اکسید تیتانیوم نانو درجه  برای تولید انرژی خورشیدی در فرایندی مشابه فتوسنتز در گیاهان استفاده می کند.

تولید دی اکسید تیتانیوم

دو فرآیند اصلی برای تولید دی اکسید تیتانیوم وجود دارد: فرآیند سولفات و فرآیند کلرید که به ترتیب از دو سنگ معدنی اصلی، ایلمنیت و روتیل استفاده می کنند. ایلمنیت حاوی 45 تا 60 درصد TiO 2 و روتیل تا 99 درصد TiO 2 است . سنگ معدن در سراسر جهان استخراج می شود، اما بیشترین تولید در استرالیا و آفریقای جنوبی است.
هر تولید کننده بزرگ دی اکسید تیتانیوم تولید خود را بین دو فرآیند متعادل می کند. هر کدام اکسید را به شکل کریستال روتیل تولید می کنند، اما فرآیند سولفات همچنین می تواند شکل دیگری از اکسید به نام آناتاز را تولید کند که نرم تر است و برای تعداد کمی از کاربردهای تخصصی استفاده می شود.

فرآیند سولفات به صورت دسته ای اجرا می شود . فرآیند کلرید به صورت یک فرآیند پیوسته اجرا می شود .

تخمین زده می شود که حدود 65 درصد از تولید جهان بر اساس فرآیند کلرید است.