Тонкий диоксид — TiO2, бесцветные кристаллы, химически очень стабильные при температуре 1870°C. Природный минерал Рутина, Воскрешение, Брукитис. пигмент для изготовления красок, пластмасс, бумаги и т.д. — Большой энциклопедический словарь.
Чудо материал – Диоксид Титана
Диоксид титана (TIO2) — это белое неорганическое соединение, используемое в течение 100 лет в самых разных продуктах. Он обладает нетоксичными, нереактивными и фосфорными свойствами, которые безопасно усиливают белизну и яркость многих материалов.
TiO2 ценится за свой очень белый цвет, способность распространять свет и устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Он используется в сотнях продуктов, которые мы видим и используем каждый день, принося значительную пользу экономике и общему качеству жизни.
Как добывается диоксид титана?
Способ извлечения чистого титана из титансодержащих молекул зависит от состава исходного минерала или сырья. Для получения чистого TiO2 используются два метода: сульфатный и хлоридный.
Основным природным источником диоксида титана является оливковая руда ильменит, которая содержит 45-60% TIO2. Из него или с помощью концентрированных производных (известных как титановый шлак) можно получить чистый TiO2, используя сульфатные или хлоридные процессы.
Для чего используется диоксид титана?
Благодаря своему очень белому цвету, высокой преломляющей способности и устойчивости к УФ-излучению, TiO2 очень популярен как в промышленном, так и в потребительском секторе и используется в десятках продуктов, которые люди используют и наблюдают каждый день.
Помимо красок, каталитических покрытий, пластмасс, бумаги, лекарственных препаратов и солнцезащитных средств, он используется в упаковке, печатных красках, других косметических средствах, зубной пасте и продуктах питания (под названием пищевой фактор E171).
Краски, покрытия и пластмассы
В настоящее время диоксид титана является одним из самых распространенных пигментов в мире и служит основой для большинства красок. Он также встречается в покрытиях и пластмассах. Эти области применения составляют более 50% мирового использования диоксида титана.
Высокий коэффициент преломления означает, что, будучи пигментом, он искажает видимый свет. В результате получаются непрозрачные цвета, а при нанесении на поверхности или включении в состав продуктов — яркие, отражающие качества.
Продукты питания
В пищевых продуктах TiO2 используется в качестве пигмента и обозначается как E171. Во многих пищевых продуктах он действует как отбеливающий агент и как усилитель цвета и текстуры.
Косметика и уход за кожей
В уходе за кожей и косметике диоксид титана используется и как пигмент, и как плотность крема. Ультразвуковой TIO2 используется в качестве солнцезащитного средства благодаря своей прозрачности и способности поглощать ультрафиолетовое излучение.
Диоксид титана (IV) (диоксид титана, двуокись титана, титановый пигмент, пищевой краситель E171) TIO2 — Он представляет собой амфибийный оксид четырехпациентного титана. Это основной продукт титановой промышленности (только около 5% титановой руды используется для производства чистого титана). 1
Titanium oxide в косметологии
E171 является мазью против аллергических реакций и используется в производстве различных кремов для равномерного, качественного загара. Он признан одним из лучших веществ для защиты кожи от ультрафиолетового излучения, вызывающего меланому кожи.
Диоксид титана содержится в косметике и косметических продуктах, таких как пудра, помада, тени для век, антиперспиранты, мыло и зубные пасты. Natural Cosmetics Falls производит свое собственное мыло и отбирает ингредиенты надлежащего качества. Важным ингредиентом в мыле является E171. Это не только придает нужный оттенок, но и защищает от солнечных лучей. Add -on производит высококачественную косметику, содержащую титановые микасы (насыщенный жемчуг).
Титана диоксид в пищевом производстве
Применение и широкое использование диоксида титана в пищевой промышленности началось в 1994 году, в основном в качестве натуральной краски с невероятным отбеливающим эффектом. E171 считается безопасным в продуктах питания, но в настоящее время проводятся исследования и испытания для определения его дополнительного воздействия на организм человека.
Пигмент является важным ингредиентом при производстве сухих смесей, молочных продуктов и сухих завтраков. Он используется в качестве натурального отбеливающего фактора при массовом производстве жевательной резинки. Диоксид титана используется для отбеливания крабов (белых частей) и других морепродуктов.
Диоксид титана является важным ингредиентом печенья, рулетов, конфет и других продуктов, отсюда и необходимость использования E171 в пищевой промышленности. Суточная доза этой пищевой добавки для человека не должна превышать 1%.
Титановый диоксид в медицине
Не избежала этого и фармацевтическая промышленность, поскольку E171 является компонентом многих лекарств. Его цель заключается в следующем.
- придать таблеткам или капсулам беловатый цвет;
- сделать их более презентабельными;
- продлить срок годности лекарства.
Белый диоксид титана широко используется в медицинской промышленности для изготовления таблеток и витаминных комплексов. Добавление пыли в кремы, пилюли, пасты и другие лекарственные препараты стало обычным явлением.
Пока еще недостаточно данных, чтобы сказать, действительно ли наночастицы диоксида титана опасны для здоровья человека. Мы знаем только то, что (а) они присутствуют во многих продуктах и (б) у нас нет четкого представления о том, как их долгосрочное воздействие влияет на нас.
Польза и вред Е171
Влияние диоксида титана E171 на организм человека до конца не изучено, поэтому добавка считается условно безвредной, пока не будет доказан ее вред. Достоверно известно, что E171 не всасывается в кишечнике, не растворяется в желудочном соке, не накапливается в организме и полностью выводится через относительно короткий промежуток времени. Однако существуют неподтвержденные данные о том, что вдыхание доз диоксида титана повышает риск развития рака.
Применение Е171
Диоксид титана часто используется в качестве отбеливающего фактора в производстве продуктов питания — жевательной резинки, сухого молока, крабов, мяса, сладостей и сухих завтраков.
Помимо пищевой промышленности, диоксид титана также используется в косметических целях. По сути, он обладает способностью придавать светло-белый цвет косметике, особенно при производстве кремов, и высокий уровень защиты от УФ-излучения.
Он также используется в производстве красителей, особенно белого титана, в производстве пластмасс, в производстве многослойной бумаги, в производстве резиновых изделий, в стекольной промышленности (термостойкое и визуальное стекло) и в качестве ударопрочного материала (сварочные электроды и покрытия).
Деятельность по производству полимерных товаров охватывает весь Дальний Восток. Заказы доставляются своевременно и без задержек. В частности, мы сотрудничаем с компаниями в таких городах, как Благовещенск, Тында, Магадан, Уссурийск, Южно-Сахалинск и различных регионах России.
Характеристики диоксид титана
У диоксида титана много названий. Это амфотерный тетраоксид. Он играет важную роль в развитии титановой промышленности. Только 5 процентов титановой руды используется для производства диоксида титана.
Существует множество модификаций диоксида титана. В природе кристаллы титана имеют ромбическую или квадратную форму.
Формула диоксид титана
Типы диоксида титана включают: TIO2.
Диоксид титана широко используется в различных отраслях промышленности. Во всем мире он известен как пищевая добавка Е-171. Однако этот ингредиент имеет несколько побочных эффектов, что может свидетельствовать о том, что диоксид титана вреден для человеческого организма. Этот ингредиент известен своими отбеливающими свойствами. Он подходит для производства синтетических моющих средств. Ущерб, наносимый организму человека этой пищевой добавкой, представляет собой угрозу для печени и почек.
Диоксид титана обладает многочисленными свойствами. Это позволяет использовать его в различных отраслях промышленности. Диоксид титана обладает следующими качествами
- отличная степень отбеливания различных видов материалов,
- отлично взаимодействует с веществами, которые предназначены для образования пленки,
- устойчивость к высокому уровню влажности и к условиям окружающей среды,
- низкий уровень токсичности,
- высокий уровень стойкости с химической точки зрения.
Ежегодно в мире производится более 5 миллионов тонн диоксида титана. В последние годы значительно увеличилось его производство в Китае. Мировыми лидерами в производстве этого вещества являются США, Финляндия и Германия. В этих штатах есть большие возможности для получения этого предмета. Они экспортируют его в разные страны мира.
Диоксид титана может быть получен двумя основными способами.
1. производство диоксида титана из ильменитового концентрата.
На производстве процесс получения титана таким способом делится на три этапа. Первый из них — обработка ильменитового концентрата серной кислотой. В результате образуются два компонента: сульфат железа и сульфат титана. Затем железо окисляется. В специальных фильтрах происходит разделение сульфата и осадка. Второй этап — гидролиз сульфата титана. Гидролиз осуществляется с помощью бактерий посредством раствора серы. В результате образуются гидраты диоксида титана. На третьем этапе они нагреваются до определенной температуры.
2. производство диоксида титана тетрахлоридом титана.
Существует три метода производства этого типа материала. Они представлены.
- гидролизом водных растворов тетрахлорида титана,
- парофазным гидролизом тетрахлорида титана,
- термической обработкой тетрахлорида титана.
Таблица. Производители диоксид титана.
| Предприятие | Объемы производства, тыс. тонн |
|---|---|
| DuPont Titanium Technologies | 1150 |
| National Titanium Dioxide Co | н/д |
| Ltd. (Cristal) | 705 |
| Huntsman Pigments | 659 |
| Tronox, Inc. | 642 |
| Kronos Worldwide, Inc. | 532 |
| Sachtleben Chemie GmbH | 240 |
| Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd | 230 |
Применение диоксид титана
В современном мире диоксид титана широко используется во многих отраслях промышленности.
Диоксид титана находит следующие применения
- Изготовление лакокрасочной продукции. В большинстве случаев на основе этого компонента производятся титановые белила.
- использование при производстве пластмассовых материалов.
- изготовление бумаги ламинированного типа,
- Изготовление косметических декоративных средств.
Диоксид титана также широко используется в пищевой промышленности. Производители добавляют его в свои продукты в качестве компонента пищевого красителя. В основном он выделяется в продуктах питания. Производители добавляют его в минимальном количестве, чтобы сделать продукт лучше сохраняемым и более привлекательным.
Статьи по теме
Свойства фенола
Их фенолы и производные содержатся в древесине, торфе, буром угле, печных и нефтяных остатках. В естественной среде фенолы, в основном в виде производных, присутствуют в клетках травы.
В природе диоксид титана встречается в нескольких минералах, включая торацит, рутин и воскресение. Краска представляет собой белый порошок без особого вкуса или запаха. Он характеризуется длительной устойчивостью к воздействию солнечного света, кислот, щелочей и колебаний температуры.
Добыча и производство
Полная статья производство диоксида титана (IV)
В конце 2004 года мировое производство диоксида титана составляло около 5 миллионов тонн.11
Важнейшие производители и экспортеры титана:.
- KEMIRA PIGMENTS OY (Финляндия)
- ЗАО «Крымский Титан» (АР Крым)
- KRONOS TITAN GmbH & Co. OHG (Германия)
- Sachtleben (Германия)
- Kerr-McGee (США)
В последние годы производство диоксида титана в Китае растет очень быстрыми темпами.
Россия не производит цветной диоксид титана, но производит технологический тип, используемый в металлургии. На территории ЦА, в Украине бизнес «Сумыхимпром», город Сумы, «Крымский титан», город Артянск), и КП «Титано-магниевый комбинат» (город Запорожье изготовленные с использованием диоксида титана путем Сумской государственный институт минеральных удобрений и пигментов (МинДИП) в своей исследовательской работе уделяет особое внимание технологии получения диоксида титана (IV) сульфатным методом.
Как упоминалось выше, диоксид титана встречается в минеральной форме, но этого источника недостаточно для получения значительной его части. Существует два основных промышленных метода производства ТИО2: из ильменита (из фтизио3) и из тетрахлорида титана.
Производство диоксида титана из ильменитового концентрата
Технология производства состоит из трех этапов.
- получение растворов сульфата титана (путём обработки ильменитовых концентратов серной кислотой). В результате получают смесь сульфата титана и сульфатов железа (II) и (III), последний восстанавливают металлическим железом до степени окисления железа +2. После восстановления на барабанных вакуум-фильтрах отделяют растворов сульфтов от шлама. Сульфат железа(II) отделяют в вакуум-кристаллизаторе. раствора сульфатных солей титана. Гидролиз проводят методом введения зародышей (их готовят осаждая Ti(OH)4 из растворов сульфата титана гидроксидом натрия). На этапе гидролиза образующиеся частицы гидролизата (гидратов диоксида титана) обладают высокой адсорбционной способностью, особенно по отношению к солям Fe 3+, именно по этой причине на предыдущей стадии трёхвалентное железо восстанавливается до двухвалентного. Варьируя условия проведения гидролиза (концентрацию, длительность стадий, количество зародышей, кислотность и т. п.) можно добиться выхода частиц гидролизата с заданными свойствами, в зависимости от предполагаемого применения.
- термообработка гидратов диоксида титана. На этом этапе, варьируя температуру сушки и используя добавки (такие, как оксид цинка, хлорид титана и используя другие методы можно провести рутилизацию (то есть перестройку оксида титана в рутильную модификацию). Для термообработки используют вращающиеся барабанные печи длиной 40—60 м. При термообработке испаряется вода (гидроксид титана и гидраты оксида титана переходят в форму диоксида титана), а также диоксид серы.
Производство диоксида титана из тетрахлорида титана
Существует три основных метода производства диоксида титана из тетрахлоридов
- гидролиз водных растворов тетрахлорида титана (с последующей термообработкой осадка)
- парофазный гидролиз тетрахлорида титана (основан на взаимодействии паров тетрахлорида титана с парами воды). Процесс обычно ведётся при температуре 900—1000°C
- термообработка тетрахлорида (сжигание в токе кислорода)
Цены и рынок
Стоимость диоксида титана зависит от степени чистоты и качества. Так, очень чистый (99,999%) диоксид титана в лютиловой форме стоит в сентябре 2006 года 0,5-1 доллар США за грамм (в зависимости от размера рынка), титан технический 2,2-4, 8 долларов США за кг, 8 долларов США в зависимости от качества и объем рынка13.
В настоящее время диоксид титана не производится в соответствии с ГОСТ 9808-84.
Государственная компания «Титан» (Армиджанс) работает в соответствии с этими спецификациями.
ОАО «Сумыхимпром» (г. Сумы) работает в соответствии с этими спецификациями.
Использованная литература
- Б. В. Некрасов. Основы общей химии. Т. I изд. 3-е, испр. и доп. Изд-во «Химия», 1973 г. С. 644, 648
- Т. Г. Ахметов, Р. Т. Порфирьева, Л. Г. Гайсин и др. Химическая технология неорганических веществ : в 2 кн. Кн. 1 Под ред. Т. Г. Ахметова.—М.:Высшая школа, 2002 ISBN 5-06-004244-8 С. 369—402
- Химия : Справ. изд./В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Пер. с нем. 2-е изд., стереотип. — М.:Химия, 2000. С. 411
- Химическая энциклопедия (электронная версия) С. 593, 594
Разные.: свечи (E900-909) — Глазурь (E910-919) — Реконструкция (E920-929) — Упаковочный газ (E930-949) — Заменители сахара (E950-969) — Формообразующие факторы (E990-999)
