鈦白,化學名稱為二氧化鈦,分子式為TiO2,相對分子質量79.90 g/mol,呈白色粉末狀固體,自然存在于鈦礦和金紅石等鈦礦石中,是使用最為廣泛的白色顏料。
鈦白
鈦白,化學名稱為二氧化鈦,分子式為TiO2,相對分子質量79.90 g/mol,呈白色粉末狀固體,自然存在于鈦礦和金紅石等鈦礦石中,是使用最為廣泛的白色顏料。
鈦白化學成分是二氧化鈦,是惰性顏料,無毒,不受氣候條件影響,有很強的覆蓋力,是近代生產出的顏料。純鈦白顏色干得快,干后容易變黃,所以經常和鋅白混合使用。鋅鈦白既減輕了鋅白的易脆性,又改善了鈦白單獨使用的缺點。鈦白和鋅白一樣具有無毒的優點,鋅鈦白是中國用量較大的白顏料。
應用
鈦白是一種重要的白色顏料和瓷器釉料。用于油漆、油墨、塑料、橡膠、造紙、化纖、水彩顏料等行業。
鈦白的粘附力強,不易起化學變化,永遠是雪白的,是世界上最白的東西。1g二氧化鈦可以把450多平方厘米的面積涂得雪白。它比常用的白顏料一—鋅鋇白還要白5倍,因此是調制白油漆的最好顏料。特別可貴的是鈦白無毒。它的熔點很高,被用來制造耐火玻璃,釉料,琺瑯、陶土、耐高溫的實驗器皿等。
由于TiO2具有優異的光催化性能,在光解水等光催化領域有著廣泛的用途,被科學家們譽為“最有潛力的光解水催化劑”。半導體二氧化鈦的光化學性能已使其可用于許多領域,如空氣、水和流體的凈化。以碳或其他雜原子摻雜的光催化劑也可用于具有散射光源的密封空間或區域。用于建筑、人行石板、混凝土墻或屋頂瓦上的涂料中時,它們可以明顯增加對空氣中污染物如氮氧化物、芳烴和醛類的分解,具有明顯的自潔凈功能。鈦白具有很好的光催化降解,可用于自清潔涂料。并且,鈦白具有高效的光反射性能,用它作為屋頂涂料可以減少太陽光的吸收,給“地球降溫”。
此外還廣泛應用于生產防曬霜,無毒性,對人體無害。
美國食品藥品管理局規定二氧化鈦可以作為所有的食品白色素,最大的使用量為1g/kg Sec. 73.575二氧化鈦。色素添加劑二氧化鈦可以安全用于一般著色食品中,服從下列規定:
(1) 二氧化鈦的數量不超過食物重量的1%。
(2) 按照法令的401條所公布的特殊標準,不得使用的著色食品,除非有類似的標準允許添加色素。
(3)對于著色食品,食用的色素添加劑二氧化鈦可以含有適當的稀釋劑,作為安全的色素添加劑,如下:二氧化硅,作為分散助劑,含量不超過2%。
生產方法
鈦白粉的生產方法主要是硫酸法鈦白和氯化法鈦白,世界上主要采用氯化法鈦白,國內主要為硫酸法鈦白。
硫酸法鈦白
硫酸法鈦白基本過程是首先將酸溶性含鈦原料用硫酸酸解形成多孔的固相物,再用水浸取得到硫酸氧鈦溶液(稱黑液),經凈化濃縮等處理后,加入水水解形成白色的偏鈦酸沉淀,再經凈化等處理后高溫煅燒即可得到鈦白粉,煅燒出來的鈦白粉還有經過鹽處理包膜等過程才能得到最后的產品。
相比氯化鈦白其原料廉價易得,投資少,工藝成熟,設備簡單,但是其生產流程長,工序多,三廢多,污染大,間歇操作,勞動強度大,產品質量稍差。
氯化法鈦白
氯化法鈦白的基本過程是首先鈦原料和石油焦以一定比例混合,再通入氯氣氯化得到四氯化鈦,四氯化鈦經過凈化精制后用氧氣氧化便得到鈦白粉,氯氣返回繼續氯化,氧化得到的鈦白粉同樣需要經過鹽處理和包膜等過程才能得到最后的產品。
相比硫酸法鈦白其工藝流程短,排出廢物少,但是其對原料要求高,設備腐蝕嚴重,氧化階段容易堵塞反應器,技術難度大,連續生產,操作需要復雜的控制系統。
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