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Propiedades físicas y químicas del dióxido de titanio rutilo
Feb 12, 2017

Dióxido de titanio rutilo-Propiedades físico-químicas

Propiedades químicas

Dióxido de titanio rutilo, el principal componente dedióxido de titaniopropiedades no tóxico, químicas son muy estables, casi ninguna temperatura reacción con otras sustancias, es una acidez parcial del óxido anfótero. Con oxígeno, sulfuro de hidrógeno, dióxido de azufre, dióxido de carbono y amoníaco no reacciona, no se disuelven en agua, ácidos grasos y otros ácidos orgánicos y ácidos inorgánicos débiles, ligeramente solubles en álcali y el ácido nítrico caliente, sólo en un tiempo largo para disolver completamente en condiciones de concentración de ácido sulfúrico y ácido fluorhídrico que hierve.

La ecuación de la reacción es como sigue:

TiO2 + 6HF = H2TiF6 + 2H2O

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

TiO2 + H2SO4 = TiOSO4 + H2O

La velocidad de disolución está relacionada con la temperatura de calcinación del dióxido de titanio hidratado y a mayor temperatura de calcinación, más lenta la velocidad de disolución. Para acelerar la disolución, puede añadirse sulfato de amonio, sulfato de metal alcalino o peróxido de hidrógeno al ácido sulfúrico. Esto es debido a la adición de sulfato de amonio y así sucesivamente, para que el punto de ebullición de ácido sulfúrico creciente, aceleró la disolución de dióxido de titanio.

Con sulfato ácido (tales como sulfato del hidrógeno del potasio) o pyrosulfite (como pirofosfato de potasio) eutéctico, puede ser transformado titanium micro-soluble óxido o sulfato de titanio:

TiO2 + 2KHSO4 = TiOSO4 + K2SO4 + H2O

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

Puede ser disuelto en álcali y alcalinos (hidróxido de sodio, hidróxido de potasio) o metal alcalino fusión de carbonato (carbonato de sodio, carbonato de potasio), se puede convertir en titanato solubles en ácido:

TiO2 + 4NaOH = Na4TiO4 + 2H2O

A altas temperaturas, si hay un agente de reducción (carbono, almidón, coque de petróleo), dióxido de titanio puede ser clorado para tetracloruro de titanio por cloro, la ecuación de la reacción es como sigue:

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

Esta reacción es la base teórica para la producción de dióxido de titanio por cloración, pero esta reacción sin la mezcla de agente nuevo, incluso en el 1800 ° c, él no reacción de cloruro de cloro. El mismo dióxido de titanio y ácido sulfúrico vapor calor o con COCl2, CCl4, SiCl4, Forma3 y otros efectos, puede también ser tratado con cloro a tetracloruro de titanio.

Dióxido de titanio a temperaturas elevadas puede ser hidrógeno, sodio, magnesio, aluminio, zinc, calcio y algunos elementos variables del compuesto reducido a compuestos de titanio de bajo costo, pero es difícil restaurar metal titanio. TiO puede obtenerse en hidrógeno a 2000 ° C y 15.2 MPa, pero si se rocía dióxido de titanio rutilo en la cámara de plasma, puede reaccionar con el hidrógeno. Y se redujo a titanio. La ecuación de la reacción es como sigue:

2TiO2 + H2 = Ti2O3 + H2O

TiO2 + H2 = TiO + H2O

TiO2 + 2H 2 = Ti + 2H2O

Suspendido en algunos medios orgánicos en el bióxido de titanio, en el papel de la luz y el aire puede ser reciclado y oxidado y conducen a la oxidación de los medios de comunicación, esta actividad fotoquímica, en el dióxido de titanio Anatasa de la radiación ultravioleta es particularmente evidente. Esta propiedad hace dióxido de titanio un catalizador eficaz para ciertas reacciones, como un catalizador de oxidación de la foto de ciertos compuestos inorgánicos y como un catalizador de reducción de la foto de ciertos compuestos orgánicos.

No. de dióxido de titanio rutilo Prueba de las especificaciones técnicas de la calidad artículo 1.TiO2 contenido ≥ % 94.02. Tratamiento de superficie de silicio, aluminio especial orgánico capa 3. Materia volátil de Rutilo contenido ≥ % 974.105 ° c (m / m) % ≤ 0,5 5. Resistencia, Ωm ≥ % 506 extracto acuoso. De agua valor de suspensión PH 7.0-8.57. Aceite de absorción g / 100 ≤20 8. Fineza (residuo del tamiz de 45μm) ≤ % 0.059. Sistema alquídico alta dispersión ≤ 25μm de fregado 10. Fase aceite 95.011 94,5 de la blancura. 1.7-2.312 Hue. Dispersión relativa fuerza (igual que la muestra estándar) mismo como estándar muestra 13. Gravedad específica g / cm33.9

Propiedades del cristal

Dióxido de titanio tiene tres formas cristalinas en la naturaleza: Rutilo, Anatasa y titanio. Tipo de titanio sistema ortorrómbico, es cristal inestable, por encima de 650 ° c que se convierte en tipo Rutilo, por lo que ningún valor práctico en la industria. Anatasa es estable a temperatura ambiente, pero a altas temperaturas para rutilo tipo conversión. La fuerza de la conversión depende en el método de fabricación y si proceso de la calcinación con inhibición o acelerador y otras condiciones. Generalmente se cree que la conversión de cristal es casi igual o inferior a 165 ° C, y la conversión se lleva a cabo más de 730 ° C. rutilo es más estable forma cristalina de dióxido de titanio, estructura densa, en comparación con la Anatasa tiene una mayor dureza, densidad, constante dieléctrica e índice de refracción. Rutilo y anatase todo pertenecen al sistema tetragonal, pero tienen diferentes enrejado, para que imágenes de rayos x son diferentes, ángulo de difracción de dióxido de titanio anatase a 25,5 °, ángulo de difracción rutilo a 27,5 °. Cristal de Rutilo delgado, prismático, generalmente doble; Anatasa-tipo y generalmente similar a la del octaedro regular.

Tipo rutilo comparado a Anatasa, porque su unidad del enrejado de las dos moléculas de dióxido de titanio y Anatasa se compone de cuatro moléculas de dióxido de titanio, por lo que el enrejado de la unidad es pequeña y estrecha, por lo que tiene una gran estabilidad y la densidad relativa, y por lo tanto tienen un mayor índice de refracción y la constante dieléctrica y la conductividad térmica más baja.

Dióxido de titanio en el tipo de Rutilo sólo tres isómeros es que el tipo rutilo más estable y sólo puede obtenerse por la conversión de calor. Natural placa titanio en 650 ° c por encima de eso se convierte al tipo Rutilo, anatase en 915 º c más o menos se puede convertir en tipo rutilo.

Propiedades físicas

Densidad relativa

La densidad relativa de dióxido de titanio está relacionada con su morfología cristalina, tamaño de partícula, composición química, especialmente la cantidad de tratamiento superficial y aumenta con el aumento de la temperatura de calcinación y el tiempo de calcinación durante la fabricación. El pigmento blanco utilizado, la densidad relativa de dióxido de titanio es el más pequeño, la misma calidad de pigmento blanco, dióxido de titanio, el área superficial más grande, el mayor volumen de pigmento. La densidad relativa de dióxido de titanio Anatasa es 3.8 ~ 3,9 g / cm3 y la densidad relativa de dióxido de titanio rutilo es 4.2 ~ 4,3 g / cm3.

Punto de fusión y ebullición

Puesto que el dióxido de titanio Anatasa y titanio se convierten al rutilo a altas temperaturas, su fusión y puntos de ebullición son prácticamente inexistentes. El punto de fusión del dióxido de titanio rutilo no concuerda con los datos, que generalmente se cree que en 1800 ~ 1875 ° c, hay información en el punto de fusión del aire de 1830 ± 15 ° c y en el punto de fusión de oxígeno-enriquecido de 1879 ± 15 ° c, punto de fusión y dióxido de titanio pureza. El punto de ebullición del dióxido de titanio rutilo es (3200 ± 300) K.

Constante dieléctrica

Debido a la alta constante dieléctrica de dióxido de titanio, tiene características eléctricas excelentes. Bajo la acción del campo eléctrico externo, la interacción entre los iones, formando un campo eléctrico local fuerte. Bajo la acción del campo eléctrico interno, la órbita ionosférico electrón del ion tiene una fuerte deformación, y el ión sí mismo tiene un gran desplazamiento. Cristal de dióxido de titanio que contiene las impurezas del rastro y así sucesivamente tienen gran influencia en la constante dieléctrica. La constante dieléctrica del tipo rutilo varía con la dirección del cristal de dióxido de titanio: cuando es paralelo al eje C, su constante dieléctrica es medido 180; es 90 ángulos rectos; su polvo tiene un valor promedio de 114. La constante dieléctrica del dióxido de titanio Anatasa es sólo el 48%.

Conductividad

Dióxido de titanio tiene un rendimiento de semiconductor, su conductividad aumenta rápidamente con el aumento de la temperatura, pero también muy sensible a la hipoxia. Si el dióxido de titanio rutilo en 20 ° c o aislador, pero calienta a 420 º c cuando la conductividad aumenta por 107 veces. según la composición estequiométrica del dióxido de titanio (TiO2) conductividad andlt; 10-10s / m, y cuando el dióxido de titanio pierde una pequeña cantidad de oxígeno, tales como TiO1.9995 tiene una conductividad de 10-1s / m. industria electrónica a menudo constante dieléctrica de uso rutilo dióxido de titanio y las propiedades de semiconductores para producir condensadores de cerámica y otros componentes electrónicos.

dureza

La dureza del bióxido de titanio Anatasa es 5.5 a 6.0 y el dióxido de titanio rutilo es 6 a 7, dependiendo de la dureza de Mohs de la escala de 10 puntos (el valor indica que sólo la verdadera dureza de los distintos niveles de dureza del cristal) estructura cristalina la dureza y dióxido de titanio, en la producción y producto pureza y calcinación, temperatura alta fácilmente sinterizado , dureza también aumentada. Es precisamente la dureza de dióxido de titanio rutilo es alto, difícil de aplastar y así la tasa de desgaste del orificio de boquilla es alta, el desgaste del rodillo es también grande, no es adecuado para la extinción de la fibra química y la impresión en huecograbado.

Higroscopicidad

Aunque el dióxido de titanio es hidrofílico, pero no es demasiado fuerte la higroscopicidad, Anatasa higroscópico que el rutilo tipo más grande. Absorción de la humedad de dióxido de titanio y su tratamiento superficial de la naturaleza del agente de tratamiento, sino también con su área de superficie específica del tamaño de una cierta relación, la superficie específica de la higroscopicidad es también ligeramente superior.

Estabilidad térmica

Dióxido de titanio es una estabilidad termal del compuesto, en el vacío bajo el fuerte calor será una leve pérdida del fenómeno de oxígeno y acompañado por la aparición de color azul oscuro, la reacción es reversible, después de enfriamiento volverá al blanco original.


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