1鈦白簡介

學名為二氧化鈦顏料,分子式為TiO2,相對分子質量79.90 g/mol。
鈦白粉

  鈦白粉

白色固體或粉末狀的兩性氧化物,是最好的白色顏料。

2成分

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。純鈦白顏色幹得快,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。鋅鈦白是目前中國用量較大的白顏料。

3名稱來歷

1791年,英國的Willam Gregor牧師從一種磁性的黑色礦砂(銳鈦礦)中首次製得白色TiO2樣品。稍後德國科學家Martin Klaproth從一種紅褐色礦(金紅石礦)中也製得了白色的TiO2,並將製得的白色粉末命名為「Titanic earth」(泰坦土,Titan是希臘神話中大地神的第一代子女)。

4應用

鈦白是一種重要的白色顏料和瓷器釉料。用於油漆、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多平方厘米的面積塗得雪白。它比常用的白顏料一—鋅鋇白還要白5倍,因此是調製白油漆的最好顏料。世界上用作顏料的二氧化鈦,一年多到幾十萬噸。二氧化鈦可以加在紙里,使紙變白並且不透明,效果比其他物質大10倍,因此,鈔票紙和美術品用紙就要加二氧化鈦。為了使塑料的顏色變淺,使人造絲光澤柔和,有時也要添加二氧化鈦。特別可貴的是鈦白無毒。它的熔點很高,被用來製造耐火玻璃,釉料,琺琅、陶土、耐高溫的實驗器皿等。
在橡膠工業上,鈦白還被用作為白色橡膠的填料。
由於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於許多領域,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於具有散射光源的密封空間或區域。用於建築、人行石板、混凝土牆或屋頂瓦上的塗料中時,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,可用於自清潔塗料。並且,鈦白具有高效的光反射性能,用它作為屋頂塗料可以減少太陽光的吸收,給「地球降溫」。
此外還廣泛應用於生產防晒霜,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於一般著色食品中,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)對於著色食品,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%。

5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,世界上主要採用氯化法鈦白,目前世界上最大的鈦白粉生產商是杜邦公司,其從1956年就開始使用氯化法。國內主要為硫酸法鈦白,氯化鈦白僅錦州鈦白一家公司採用熔鹽氯化,氯化法國內至今仍不成熟。
世界主要鈦白粉生產商:杜邦、美禮聯、科美基、亨茲曼、克朗若斯
國內主要鈦白粉生產商:攀鋼鈦業、龍蟒、佰利聯
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製後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後的產品。
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,操作需要複雜的控制系統。
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