АНАТАЗА ДИОКСИДА ТИТАНА A1 

АНАТАЗА ДИОКСИДА ТИТАНА A1 

CAS: 13463-67-7

ОКСИД ТИТАНА; Титания; Оксид титана (IV); Диоксотитан; Анатас; Рутил; диоксид титана; ОКСИД ТИТАНА; оксид титана; оксид титана; диоксид титана, диоксид титана; ОКСИД ТИТАНА; ОКСИД ТИТАНА; Диоксид титана; диоксид титана; УНИТАН; ПИГМЕНТ БЕЛЫЙ 6; TIO2; АНГИДРИД ТИТАНА; ДИОКСИД ТИТАНА; ТИТАН; ОКСИД ТИТАНА (+4); ДИОКСИД ТИТАНА, АНАТАЗА; анатаз (TiO2), диоксид титана, диоксид титана, TiO2, диоксид титана, TiO2 титановый белый, титандиоксид, тиоксид, анатаз: брукит; диоксид титана (IV); титановый ангидрид; ангидрид титановой кислоты; титановый белый; CAS № 12137-20-1 монооксид титана (TiO), CAS № 1317-70-0 диоксид титана (TiO2) (сорт анатаза), CAS № 13463-67-7 оксид титана (IV) октаэдрит (диоксид титана); унитан; диоксид титана Р25, коллоидный, анатаз; диоксид титана атласный белый; байертитан; байтетан; калькотон белый t; тиофин; тион; тион тд; гомбитан; кронос диоксид титана; леванокс белый РКБ; runa rh20; тиофин; диоксид титана; тионат.д .; типак; titafrance; титанокс; titanox 2010; зопак; косметический белый C47-9623; голова лошади А-410; конская голова а-420; конская голова р-710; унитан о-110; унитан о-220; унитан или-150; унитан или-340; унитан или -342; унитан или -350; унитан или -540; унитан или -640; C.I. 77891; C.I. пигмент белый 6; косметический белый C47-5175; 1700 белый; крем-слон; аустиокс; байерианский; фламенко; кронос; KH360; Rayox; rutiox cr; ти-чистый; перекись титана; титановый белый; триоксид (ы); тронокс; тиоксид rhd; kronos cl 220; тиоксид rsm; титанокс ранк; austiox r-cr 3; 680 рэнд; RO 2; ти-чистый р 900; тиоксид ад-м; тиоксид r.xl; каб-о-ти; ти-чистый r 901; типак r 820; кронос рН 56; кронос рН 40п; байертитан а; байертитан р-у-ф; тиоксид r-cr; р25 (оксид); унитан или 650; унитан или 450; zopaque ldc; runa arh 20; runa arh 200; гомбитан r 101d; гомбитан р 610к; kronos 2073; унитан или 572; ти-чистый r 101; ti-pure r 915; аэролист 7710; анатаз (TiO2); аквасперсабил R TiO2; байертитан AN3; биогенный диоксид титана-100; ci77891; ci77891; CI-пигмент белый 6; покровный лист MF; диоксотитан; галбрит T-97; каликсид CT (Vevy) ; kronos 2073; MT-01; MT-05; MT-100AQ; MT-100SA; MT-100SAS; MT-100TV; MT-100WP; MT-150W; MT-500B; MT-500H; олеосперс R TiO2; олеосперс TiO2 ; оптизол ОТ50; оптизол ОТП1; фотолит LY-S; фотолит ПК-С; сиклон TD-150; диоксид титана (IV); оксид титана (IV); диоксид титана FCC; микродисперсия диоксида титана в C12-15 алкилбензоате 48,5; Микродисперсия диоксида титана в триглидериде каприлово-капринового ряда 48,5; микродисперсия диоксида титана в октилпальмитате 48,5; технический диоксид титана; диоксид титана USP FCC, гомбитан AFDC; оксид титана; белила титана; оксид титана (IV); титан, диоксо-; тришилд TS -510; унитан 0-110; белый АО; анат титана A1, диоксид титана, диоксид титана, диоксид титана, дококсид титана, рутил, рутил, анатаз, анатаз, антаз, диоксид титана; Титания; Оксид титана (IV); Диоксотитан; Анатас; Рутил; диоксид титана; ОКСИД ТИТАНА; оксид титана; оксид титана; диоксид титана, диоксид титана; ОКСИД ТИТАНА; ОКСИД ТИТАНА; Диоксид титана; диоксид титана; УНИТАН; ПИГМЕНТ БЕЛЫЙ 6; TIO2; АНГИДРИД ТИТАНА; ДИОКСИД ТИТАНА; ТИТАН; ОКСИД ТИТАНА (+4); ДИОКСИД ТИТАНА, АНАТАЗА; анатаз (TiO2), диоксид титана, диоксид титана, TiO2, диоксид титана, TiO2 титановый белый, титандиоксид, тиоксид, анатаз: брукит; диоксид титана (IV); титановый ангидрид; ангидрид титановой кислоты; титановый белый; CAS № 12137-20-1 монооксид титана (TiO), CAS № 1317-70-0 диоксид титана (TiO2) (сорт анатаза), CAS № 13463-67-7 оксид титана (IV) октаэдрит (диоксид титана); унитан; диоксид титана Р25, коллоидный, анатаз; диоксид титана атласный белый; байертитан; байтетан; калькотон белый t; тиофин; тион; тион тд; гомбитан; кронос диоксид титана; леванокс белый РКБ; runa rh20; тиофин; диоксид титана; тионат.д .; типак; titafrance; титанокс; titanox 2010; зопак; косметический белый C47-9623; голова лошади А-410; конская голова а-420; конская голова р-710; унитан о-110; унитан о-220; унитан или-150; унитан или-340; унитан или -342; унитан или -350; унитан или -540; унитан или -640; C.I. 77891; C.I. пигмент белый 6; косметический белый C47-5175; 1700 белый; крем-слон; аустиокс; байерианский; фламенко; кронос; KH360; Rayox; rutiox cr; ти-чистый; перекись титана; титановый белый; триоксид (ы); тронокс; тиоксид rhd; kronos cl 220; тиоксид rsm; титанокс ранк; austiox r-cr 3; 680 рэнд; RO 2; ти-чистый р 900; тиоксид ад-м; тиоксид r.xl; каб-о-ти; ти-чистый r 901; типак r 820; кронос рН 56; кронос рН 40п; байертитан а; байертитан р-у-ф; тиоксид r-cr; р25 (оксид); унитан или 650; унитан или 450; zopaque ldc; runa arh 20; runa arh 200; гомбитан r 101d; гомбитан р 610к; kronos 2073; унитан или 572; ти-чистый r 101; ti-pure r 915; аэролист 7710; анатаз (TiO2); аквасперсабил R TiO2; байертитан AN3; биогенный диоксид титана-100; ci77891; ci77891; пигмент CI белый 6; покровный лист MF; диоксотитан; галбрит T-97; каликсид CT (Vevy) ; kronos 2073; MT-01; MT-05; MT-100AQ; MT-100SA; MT-100SAS; MT-100TV; MT-100WP; MT-150W; MT-500B; MT-500H; олеосперс RT 

iO2; олеосперс TiO2; оптизол ОТ50; оптизол ОТП1; фотолит LY-S; фотолит ПК-С; сиклон TD-150; диоксид титана (IV); оксид титана (IV); диоксид титана FCC; микродисперсия диоксида титана в C12-15 алкилбензоат 48,5; микродисперсия диоксида титана в каприл-каприновом триглидериде 48,5; микродисперсия диоксида титана в октилпальмитате 48,5; технический диоксид титана; диоксид титана USP FCC гомбитан AFDC; оксид титана; белила титана; оксид титана (IV); титан, диоксо тришилд ТС-510; унитан 0-110; юнибайт АО;
 
  

Титан, девятый по частоте элемент в земной коре, - металл, обычно встречающийся в растениях и животных. Титан естественным образом взаимодействует с кислородом с образованием оксидов титана, содержащихся в рудах, природных порошках, песках и почве. Люди знакомы с диоксидом титана как с активным солнцезащитным веществом. Диоксид титана действует как солнцезащитный крем с УФ-фильтром - помогает защитить кожу человека, блокируя поглощение ультрафиолетового света от солнца, вызывая солнечный ожог, а также способствуя развитию рака кожи. Диоксид титана (TiO2) считается инертным и безопасным материалом и десятилетиями используется во многих областях. Однако с развитием нанотехнологий наночастицы TiO2 получают и используют все больше и больше многих новых и полезных свойств. Следовательно, человек и окружающая среда увеличиваются. Можно ожидать воздействия наночастиц TiO2 на токсикологическое исследование. Механистические токсикологические исследования показывают, что наночастицы TiO2 вызывают доминирующие эффекты за счет индукции вызванного клетками окислительного стресса. Повреждение, генотоксичность, воспаление, иммунный ответ и т. Д. Степень и тип повреждения, химические свойства наночастиц TiO2, которые физически регулируют их биодоступность и реакционную способность. Согласно экспериментальным данным исследований вдыхания животных наночастицы TiO2 были классифицированы как «возможные канцерогенные для человека». Безопасность и гигиена труда как профессиональный канцероген Международным агентством по изучению рака и Национальным институтом. Исследования воздействия на кожу наночастиц TiO2, важных для человека, часто показывают незначительное трансдермальное проникновение при использовании солнцезащитных кремов; Но необходимы долгосрочные данные об экспозиции и потенциальных побочных эффектах продуктов фотоокисления. Хотя TiO2 разрешен в качестве добавки (E171), достоверных данных о абсорбции, распределении, экскреции и токсичности при пероральном воздействии пищевых и фармацевтических продуктов нет. TiO2 может также попадать в окружающую среду и оказывать низкую острую токсичность для водных организмов в течение длительных периодов времени. Воздействие вызывает ряд сублетальных эффектов. Диоксид титана образует рутил, хорошо известный в природе. Анатаз и брукит, а также две формы высокого давления, моноклинная бадделеитоподобная форма и орторомбическая форма, обе являются α-PbO2-подобной формой, недавно обнаруженной в кратере Рис в Баварии. Один из них известен как акагиит и считается чрезвычайно редким минералом. Он происходит главным образом из ильменитовой руды. Это наиболее распространенная форма руды, содержащей диоксид титана, во всем мире. Следующим по распространенности является рутил, содержащий около 98% диоксида титана в руде. Когда метастабильные фазы анатаза и брукита нагреваются, возврат превращается в стабилизирующую фазу рутила. Вышеупомянутая температура находится в диапазоне 600-800 ° C (1112–1472 ° F). Наночастицы (НЧ) диоксида титана (TiO2) производятся в больших количествах во всем мире для использования в самых разных областях. НЧ TiO2 имеют другие физико-химические свойства по сравнению с аналогами тонкодисперсных частиц (МЧ), которые могут изменять их биологическую активность. Большая часть цитируемой здесь литературы посвящена респираторной системе, демонстрируя важность ингаляции как основного пути воздействия НЧ TiO2 на рабочем месте. НЧ TiO2 могут перемещаться в системные органы из легких и желудочно-кишечной системы (ЖКТ), хотя скорость перемещения невысока. Также были проведены исследования, посвященные другим потенциальным путям воздействия на человека. Пероральное воздействие в основном происходит с пищевыми продуктами, содержащими добавки TiO2 NP. Большинство исследований воздействия на кожу, будь то in vivo или in vitro, показывают, что НЧ TiO2 не проникают через роговой слой (SC). В области наномедицины внутривенная инъекция может доставить носители в виде наночастиц TiO2 непосредственно в организм человека. После внутривенного воздействия НЧ TiO2 могут вызывать патологические поражения печени, селезенки, почек и мозга. Мы также показали, что большинство этих эффектов связано с использованием очень высоких доз НЧ TiO2. Также отсутствуют эпидемиологические данные по НЧ TiO2, несмотря на рост производства и использования. Однако долгосрочные ингаляционные исследования на крысах сообщили об опухолях легких. В этом обзоре обсуждается токсикология НЧ TiO2. 

В нем обобщена последняя информация и указаны области, в которых требуется дополнительная информация.
 
 
Использование и преимущества
Чистый диоксид титана представляет собой мелкий белый порошок, который обеспечивает яркий белый пигмент. Диоксид титана - это ряд промышленных и потребительских товаров, включая краски, покрытия, клеи, бумагу, пластик и резину, печатные краски, ткани с покрытием и текстиль, а также керамику, напольные покрытия, кровельные материалы, косметику, зубную пасту, мыло. , средства для очистки воды, фармацевтические препараты, пищевые красители, автомобильные продукты, солнцезащитные кремы и катализаторы. Диоксид титана производится в двух основных формах. Основная форма пигмента - это диоксид титана, на который приходится более 98 процентов от общего объема производства. Форма пигмента использует превосходные светорассеивающие свойства диоксида титана в различных областях применения. Требуется белая непрозрачность и блеск. Другой формой производства диоксида титана является ультратонкий (наноматериал) продукт. Эта форма выбирается, когда есть разные свойства, такие как прозрачность и максимальное ультрафиолетовое излучение, поскольку требуется поглощение косметических солнцезащитных кремов.
 

Пигментный диоксид титана
 
Диоксид титана пигментного качества используется в различных областях, где требуется высокая непрозрачность и блеск. Фактически, большинство белых и пастельных поверхностей и элементов и даже темных оттенков содержат диоксид титана. Диоксид титана с пигментной сеткой используется во многих областях, включая:
 

-Краски и покрытия: диоксид титана обеспечивает непрозрачность и долговечность, помогая продлить срок службы краски и защитить окрашенную поверхность.
 
  
- Пластмассы, клеи и резина: диоксид титана может минимизировать хрупкость, выцветание и растрескивание, которые могут возникнуть. в результате воздействия света. Это может увеличить срок службы многих пластиковых и резиновых компонентов, используемых в транспортных средствах, строительных материалах и других наружных применениях.
 
 
-Косметика: пигментный диоксид титана помогает скрыть пятна и придать коже сияние в некоторых косметических средствах.Диоксид титана позволяет использовать более тонкие материалы покрытия для достижения желаемого эффекта.
 
 

-Бумага: диоксид титана используется для покрытия бумаги, делая ее белой, блестящей и более непрозрачной.
 
 
-Красивые контактные материалы и материалы: сохраняет непрозрачность видимого и ультрафиолетового света, обеспечиваемого диоксидом титана, продлевая срок службы продукта, продуктов питания, напитков, добавок и фармацевтических препаратов от преждевременной порчи. .
 
 
Производство
 
Способ производства зависит от сырья. Самый распространенный минеральный ресурс - ильменит. Ильменит обрабатывают сульфатом железа, чтобы получить серную кислоту. Полученный синтетический рутил дополнительно обрабатывается в соответствии со спецификациями конечного пользователя, то есть степенью пигмента или иным образом. В другом методе производства синтетического рутила из ильменитов компания Becher Process сначала окисляет ильменит для отделения железного компонента. Рутил - второй по распространенности минеральный песок. Поскольку рутил, содержащийся в первичной породе, не может быть получен, можно извлекать отложения, содержащие рутиловый песок. Неочищенный диоксид титана (в форме рутила или синтетического рутила) очищается путем превращения в тетрахлорид титана в хлоридном процессе. В этом процессе сырая руда (содержащая не менее 70% TiO2) восстанавливается углеродом, окисляется хлором с получением тетрахлорида титана; другими словами, карботермическое хлорирование. Этот тетрахлорид титана перегоняется и повторно окисляется при 1500-2000 K в кислородном пламени или плазме и восстанавливает хлор, в то же время давая чистый диоксид титана. Хлорид алюминия обычно добавляют в процесс в качестве промотора рутила; В его отсутствие продукт в основном состоит из анатаза. Предпочтительным сырьем для хлоридного процесса является природный рутил из-за высокого содержания в нем диоксида титана.
 
 
Солнцезащитный крем и пигменты, блокирующие УФ-лучи

Диоксид титана используется в качестве пигмента, солнцезащитного крема и загустителя в косметике и средствах по уходу за кожей. В сочетании с оксидом цинка в качестве солнцезащитного крема он считается эффективным солнцезащитным кремом, который менее вреден для кораллов, чем солнцезащитные кремы, содержащие такие химические вещества, как оксибензон и октиноксат. Диоксид титана Физическое изменение цвета солнцезащитного крема под воздействием ультрафиолета из-за его высокого показателя преломления, сильных свойств поглощения УФ-излучения и долговечности. Это преимущество увеличивает его стабильность и способность защищать кожу от ультрафиолета. Наноразмерные (размер частиц 30-40 нм) частицы диоксида титана в основном используются в качестве солнцезащитного крема. Хотя лосьон защищает от ультрафиолетовых лучей, он рассеивает видимый свет меньше, чем пигменты диоксида титана. Солнцезащитные кремы, предназначенные для младенцев или людей с чувствительной кожей, обычно основаны на диоксиде титана и / или оксиде цинка. Считается, что эти минеральные блокаторы УФ-излучения вызывают меньше раздражения, чем другие химические вещества, поглощающие УФ-лучи, пигменты для татуировок и кровоостанавливающие карандаши. Диоксид титана, частицы разного размера, масло и вода 

Диспергируемый, некоторые марки TiO2 для косметической промышленности широко используются в пластмассах и других областях. Благодаря своим свойствам устойчивости к ультрафиолетовому излучению, в которых пигмент или глушитель и порошок рассеивают свет - в отличие от органических поглотителей ультрафиолета и, главным образом, из-за высокого показателя преломления частицы, он снижает УФ-повреждение. Некоторые полимеры, используемые в бетоне, или некоторые из них используются для пропитки бетона в качестве арматуры, в то время как иногда он содержит титановый белый пигмент для защиты от УФ-излучения в строительной промышленности, но он замедляет окислительное фотодеградацию рассматриваемого полимера, «мел» отслаивается из-за снижения ударопрочности и если УФ-лучи Стабилизаторы, разлагаемые под воздействием прямых солнечных лучей, не включены.
 
 
 
Оксид титана в природе; Встречается как рутил Анастас и ильменит.
Рутил и Анастас в основном используются в керамической промышленности.
Придает цвет от белого до желтого в зависимости от степени чистоты.
Оттенок желтого цвета глазури меняется в зависимости от количества и содержания в ней железа.
Чистая титановая глазурь покрывает как оксид олова.
Одна из его самых важных особенностей - это кристалл и матовый строительный материал.
Укрывистость на титане лучше с цинковой и бариевой глазури.
Титан можно использовать при высоких температурах.
При этих температурах возможно получение желтого цвета.
Может давать серый, сине-зеленый цвет в кобальтовой глазури, желто-голубой в медной глазури и серый в хромированной глазури.
Рутил также используется в художественной глазури.
Он темного цвета, так как содержит рутиловое железо.
Так как при восстановительной варке они распределяются неравномерно, они имеют темно-синий цвет.
Титан; Он дает более сильный эффект в одной среде с ZnO и CaO.
Обеспечивает устойчивость к капиллярным трещинам и кислотам в глазури.
Барит содержит ожоги после 300 градусов и теряет анатазные свойства. Следовательно, это не является предпочтительным при высоких температурах.
Диоксид титана - это природный минерал, производный от оксида титана. Эти оксиды используются в продуктах после их извлечения, обработки и очистки.
 
Металлический титан и его сплавы обладают превосходными физическими и химическими свойствами. Однако его использование в качестве металла ограничено специальными областями, так как его очень сложно и дорого получить и обработать. Минералы титана являются стратегически важным сырьем, используемым в производстве пигмента диоксида титана, используемого в лакокрасочной, пластмассовой и бумажной промышленности, аэрокосмической и авиационной промышленности, военной промышленности, химии и электрохимии.
Титан, известный как редкий элемент, на самом деле является шестым по содержанию элементом в земной коре. Однако он откладывается очень редко и в особых геологических условиях. Экономически важными минералами титана являются рутил (TiO2) и ильменит (FeTiO3). Титановая руда добывается из горных пород (первичные месторождения) и россыпей (вторичные месторождения).
Первичные месторождения титана образуются в жидкой магмасальной фазе. Он тесно связан с анортозитами. Известно, что кровати этого типа время от времени эксплуатируются в мире. Однако особого экономического значения они не имеют. Вторичные отложения образуются в виде россыпей в прибрежных песках и дельтах рек. Химически и физически стойкие минералы титана с высоким удельным весом очень подходят для формирования пластов россыпного типа. Рутил и ильменит обычно откладываются в песчаных пляжах с тяжелыми минералами, такими как монозит, циркон, гранат и магнетит. В Австралии очень богатые и широко рассредоточенные месторождения россыпного типа.
.
Во многих странах мира есть богатые месторождения титана. Однако информация о его запасах ограничена. Страны с крупными месторождениями титана в мире; Китай, Австралия, Канада, Индия, Южная Африка, Норвегия, Украина, Великобритания, США, Вьетнам, Мозамбик и Шри-Ланка. Сегодня в мире нет проблем с добычей титановой руды, получением и поставкой TiO2. Имеющихся запасов достаточно, чтобы удовлетворить мировой спрос на долгое время. Однако из-за сложности существующих технологий цены на продукцию высокие. Высокие цены также ограничивают области потребления и использования.
Титан - очень твердый серебристо-белый блестящий элемент в 4-й подгруппе периодической таблицы. Его температура плавления составляет 1660 ° C, точка кипения 3287 ° C, удельный вес 4,5, атомный номер 22, атомный вес 47,9. Он достаточно твердый и хрупкий, чтобы поцарапать кварц о металл. Тепло и электропроводность ниже, чем у железа. Устойчив к воздействию химических веществ. Несмотря на эти превосходные металлические свойства, большая часть руды используется в форме оксида титана без восстановления до металла. Важнейшие минералы титана; рутил, ильменит, анатаз, бруксит, сфен, перовскит и титанометит. Однако промышленное значение имеют рутил, ильменит и анатаз.
Рутил (TiO2) представляет собой полиморф диоксида титана при высоких температурах и давлении. Это темно-красный, красно-коричневый, иногда черный цвет. Твердость по шкале Мооса 6-6,5, удельный вес 4,2-4,3 г / см3. Металлический алмазный блеск легко ломается. Чистый минерал рутил содержит 90-95% TiO2.

Ильменит (FeTiO3) черного цвета, магн. 

тик - минерал с высокой чувствительностью. Твердость по шкале Мооса 5-6, удельный вес 4,7-4,8 г / см3. Имеет металлическую и полуметаллическую отделку, имеет сильную анизотропию. Растворяется в HCl и HF кислотах. Измененные ильмениты с высоким содержанием TiO2 также называют лейкоценами.
Анатаз (TiO2) Желто-коричневый и голубоватый цвет. Твердость по шкале Мооса 5,5-6, удельный вес 3,8-4 г / см3. Цвет линии белый.
Титан имеет два основных применения;
А-Металл и его сплавы
B-оксид и другие соединения
Металлический титан - дорогой, сложный в обработке и легкий металл с превосходными физическими и химическими свойствами. Однако он используется в тех областях, где нет альтернативы другому металлу. Следовательно; это незаменимый металл в космическом корабле, авиастроении и ракетостроении. Он широко используется в деталях транспортных средств с высокой скоростью, вибрацией и высокой температурой, а также в лопатках турбин двигателей. Он очень устойчив к соли, кислоте и другим химическим веществам. По этой причине он используется в корпусах подводных лодок, в некоторых частях заводов, производящих коррозионные химикаты. Нитиноловый сплав титана с никелем обладает способностью к памяти. Когда объект из этого сплава деформируется и нагревается, он возвращается к своей первоначальной форме. Сегодня нитинол находит применение в медицинской и космической промышленности. Примерно 6% добываемой в мире титановой руды используется в металлургической промышленности.
Оксид титана в настоящее время является самым белым из известных пигментов краски. Он широко используется в лакокрасочной промышленности под названием титановый белила. Сегодня примерно 91% добываемой в мире титановой руды потребляется в пигментной промышленности. Он более непрозрачен, чем оксид цинка и оксид свинца, используемые в этом секторе. Титановый пигмент не теряет непрозрачности при смешивании с другими пигментами. Кроме того, оксиды титана также используются во многих областях, таких как косметическая промышленность, линолеум (линолеум), искусственный шелк, белые чернила, цветное стекло, керамическая глазурь, крашение кожи и тканей и бумажная промышленность. Хотя существует так много применений, 57% всего производимого пигмента оксида титана потребляется в лакокрасочной промышленности.
Пигмент оксида титана в пластике придает матовость и создает барьер от ультрафиолетовых лучей. Пигмент оксида титана используется в полиэтиленовых изделиях и виниловых оконных рамах в количестве 3-25% от веса продукта. Пигмент оксида титана используется в качестве наполнителя и покрывающего агента в бумажной продукции. Его содержание в сухой бумаге менее 5%. В бумажной промышленности предпочтение отдается пигменту, полученному из анатаза, поскольку он менее абразивен. 17% пигмента оксида титана используется в пластиковой и 15% в бумажной промышленности. Одно из основных применений титана - это сварочные электроды. Рутил и ильменит используются в качестве покрывающих материалов в электродах, используемых при электродуговой сварке. В этой области потребляется около 3% добычи титановой руды.
Титанхлорит, одно из других соединений титана, используется для обесцвечивания тканей; При получении искусственного тумана тетрахлорита; карбид титана используется в качестве абразива.

Анатаз, кристаллическая структура которого более рыхлая, чем у рутила, используется только в сульфатном методе. Поэтому получаемый из него пигмент более мягкий.

Диоксид титана встречается в природе в виде минералов рутил и анатаз. A: Кроме того, известны два минерала высокого давления, моноклинная форма, известная как бадделеит, акогиит, а другая - орторомбический α-PbO 2, оба из которых можно найти в броките в аналогичной форме, известной как кратер Рис в Баварии. [8] [9] [10] Его получают в основном из драгоценных камней ильменита. Это самая распространенная форма руды, содержащая диоксид титана, во всем мире. Рутил является вторым по распространенности и содержит около 98% диоксида титана в руде. Метастабильные фазы анатаза и брукита необратимо переходят в равновесную фазу рутила при нагревании выше температур в диапазоне 600-800 ° C (1110–1470 ° F). [11-е]
Диоксид титана имеет восемь модификаций - помимо рутила, анатаза, акаогиита и брукита, синтетически могут быть получены три метастабильные фазы (моноклинная, тетрагональная и орторомбическая) и пять форм высокого давления (α-PbO 2 - подобные, бадделеиты), такие как котунитоподобные ромбические Есть еще OI и кубическая фазы):
Стадия типа котунита, самый твердый из известных оксидов, была заявлена ​​Л. Дубровинским и авторами, твердость по Виккерсу составляла 38 ГПа и объемный модуль упругости 431 ГПа при атмосферном давлении (то есть близко к значению алмаза 446 ГПа). [19] Однако более поздние исследования пришли к другим результатам с очень низкими значениями твердости 7-20 ГПа, а также с очень низкими значениями оксидов, таких как обычный корунд (Al 2 O 3 и TiO, рутил 2) [20] и модуля разливки (~ 300 ГПа). [21] [22]
Оксиды являются коммерчески важными титановыми рудами. Металл также добывается из других руд, таких как ильменит или лейкоксен, или рутиловый пляжный песок, одна из самых чистых форм. Звездчатые сапфиры и рубины до наших дней получают свой астеризм от примесей рутила. [23]
Диоксид титана (B) содержится в магматических породах и гидротермальных жилах и он также встречается как минерал на краях выветривания перовскита. TiO 2 также образует ламели в других минералах. [24]
Расплавленный диоксид титана имеет локальную структуру, в которой каждый Ti координирован в среднем примерно с 5 атомами кислорода. [25] Это отличается от кристаллических форм, в которых Ti координирует 6 атомов кислорода.
Пигмент
Впервые массово произведенный в 1916 г. [35], диоксид титана является наиболее широко используемым белым пигментом из-за его блеска и очень высокого показателя преломления и уступает лишь некоторым другим материалам (см. Список показателей преломления). Размер кристалла диоксида титана в идеале составляет около 220 нм (измерено с помощью электронной микроскопии), чтобы оптимизировать максимальное отражение видимого света. Оптические свойства готового пигмента очень чувствительны к чистоте. Даже несколько частей на миллион (ppm) некоторых металлов (Cr, V, Cu, Fe, Nb) могут настолько исказить кристаллическую решетку, что эффект можно будет обнаружить при контроле качества. [36] Приблизительно 4,6 миллиона тонн пигментированного TiO 2 используется во всем мире каждый год, и ожидается, что это число будет увеличиваться по мере увеличения использования. [37]
TiO 2 также является эффективным глушителем в виде порошка, где он используется в качестве пигмента для придания белизны и непрозрачности таким продуктам, как краски, покрытия, пластмассы, бумага, чернила, продукты питания, лекарства (например, пилюли и таблетки) и большинство зубных паст. . В красках его часто называют «ярко-белым», «идеально белым», «самым белоснежным» или другими подобными терминами. Непрозрачность улучшается за счет оптимального размера частиц диоксида титана.
TiO 2, вероятно, считается канцерогенным. В 2019 году он был доступен в виде двух третей зубных паст на французском рынке. Бруно Ле Мэр, министр в правительстве Эдуарда Филиппа, пообещал исключить его из этого и других диетических продуктов в марте 2019 года. [38]
Тонкие пленки
В виде тонкой пленки его показатель преломления и цвет делают его отличным отражающим оптическим покрытием для диэлектрических зеркал; Он также используется в производстве тонких декоративных пленок, содержащихся в «мистическом огненном топазе».
Некоторые модифицированные пигменты на основе титана, используемые в светящихся красках, пластмассах, полиролях и косметике - это искусственные пигменты, частицы которых имеют два или более слоев различных оксидов - обычно диоксида титана, оксида железа или оксида алюминия - радужного или перламутрового цвета, похожего на измельченную слюду или гуанин, для придания им мерцания продукты на основе эффектов. В дополнение к этим эффектам в некоторых составах возможно ограниченное изменение цвета в зависимости от того, как и под каким углом освещается готовый продукт, а также от толщины оксидного слоя в частице пигмента; Хотя один или несколько цветов появляются через отражение, другие оттенки возникают из-за взаимодействия прозрачных слоев диоксида титана. [39] В некоторых продуктах слой диоксида титана выращивают вместе с оксидом железа путем прокаливания солей титана (сульфатов, хлоратов) при температуре около 800 ° C. [40] Примером перламутрового пигмента является ириодин на основе слюды. диоксид титана или оксид железа (III). [41]
Пигмент для тату и ручки, предотвращающие кровотечение, используются таким образом. Диоксид титана производится с различными размерами частиц, диспергируется в масле и воде, а также в определенных сортах для косметической промышленности.
Использование и преимущества
Чистый диоксид титана представляет собой мелкий белый порошок, который обеспечивает яркий белый пигмент. Диоксид титана - это ряд промышленных и потребительских товаров, включая краски, покрытия, клеи, бумагу, пластик и резину, печатные краски, ткани с покрытием и текстиль, а также керамику, напольные покрытия, кровельные материалы, косметику, зубную пасту, мыло. , средства для очистки воды, фармацевтические препараты, пищевые красители, автомобильные продукты, солнцезащитные кремы и катализаторы. Диоксид титана производится в двух основных формах. Основная форма пигмента - это диоксид титана, на который приходится более 98 процентов от общего объема производства. Форма пигмента использует превосходные светорассеивающие свойства диоксида титана в различных областях применения. Требуется белая непрозрачность и блеск. Другой формой производства диоксида титана является ультратонкий (наноматериал) продукт. Эта форма выбирается, когда есть разные свойства, такие как прозрачность и максимальное ультрафиолетовое излучение, поскольку требуется поглощение косметических солнцезащитных кремов.
Пигментный диоксид титана
-Краски и покрытия: диоксид титана обеспечивает непрозрачность и долговечность, помогая продлить срок службы краски и защитить окрашенную поверхность.
- Пластмассы, клеи и резина: диоксид титана может минимизировать хрупкость, выцветание и растрескивание, которые могут возникнуть.
-Косметика: пигментный диоксид титана помогает скрыть пятна и придать коже сияние в некоторых косметических средствах.Диоксид титана позволяет использовать более тонкие материалы покрытия для достижения желаемого эффекта.
-Бумага: диоксид титана используется для покрытия бумаги, делая ее белой, блестящей и более непрозрачной.
-Хорошие контактные материалы и материалы: диоксид титана. Видимый и сохраняет непрозрачность ультрафиолетового света, продлевая срок службы продукта от преждевременного порчи продуктов питания, напитков, пищевых добавок и фармацевтических препаратов. Определенные сорта пигментного диоксида титана высокой чистоты, декоративная добавка в фармацевтических таблетках, покрытиях капсул и некоторых пищевых продуктах
Производство
Способ производства зависит от сырья. Самый распространенный минеральный ресурс - ильменит. Ильменит обрабатывают сульфатом железа, чтобы получить серную кислоту. Полученный синтетический рутил дополнительно обрабатывается в соответствии со спецификациями конечного пользователя, то есть степенью пигмента или иным образом. В другом методе производства синтетического рутила из ильменитов компания Becher Process сначала окисляет ильменит для отделения железного компонента. Рутил - второй по распространенности минеральный песок. Поскольку рутил, содержащийся в первичной породе, не может быть получен, можно извлекать отложения, содержащие рутиловый песок. Неочищенный диоксид титана (в форме рутила или синтетического рутила) очищается путем превращения в тетрахлорид титана в хлоридном процессе. В этом процессе сырая руда (содержащая не менее 70% TiO2) восстанавливается углеродом, окисляется хлором с получением тетрахлорида титана; другими словами, карботермическое хлорирование. Этот тетрахлорид титана перегоняется и повторно окисляется при 1500-2000 K в кислородном пламени или плазме и восстанавливает хлор, в то же время давая чистый диоксид титана. Хлорид алюминия обычно добавляют в процесс в качестве промотора рутила; В его отсутствие продукт в основном состоит из анатаза. Предпочтительным сырьем для хлоридного процесса является природный рутил из-за высокого содержания в нем диоксида титана.
Фотокатализатор
Наноразмерный диоксид титана проявляет фотокаталитическую активность при ультрафиолетовом (УФ) облучении, особенно в форме анатаза. Сообщается, что эта фотоактивность наиболее выражена в плоскостях {001} анатаза [45] [46], но плоскости {101} термодинамически более стабильны и, следовательно, более выражены в большинстве синтезированных и природных анатазов [47]. наблюдалась тетрагональная дипирамидная форма роста. Также считается, что границы раздела между рутилом и анатазом улучшают фотокаталитическую активность за счет облегчения разделения носителей заряда, и в результате двухфазный диоксид титана, как обычно считается, обладает улучшенными функциональными возможностями в качестве фотокатализатора. [48] ​​Сообщалось, что диоксид титана также проявляет возбуждение в видимом свете при легировании ионами азота или оксидом металла, например триоксидом вольфрама. [49] Сильный окислительный потенциал положительных дырок окисляет воду с образованием гидроксильных радикалов. Кроме того, он может напрямую окислять кислород или органические вещества. Следовательно, помимо использования в качестве пигмента, диоксид титана может добавляться в краски, цемент, окна, плитку или другие продукты из-за его стерилизующих, дезодорирующих и противообрастающих свойств и использоваться в качестве катализатора гидролиза. Он также используется в солнечных элементах, чувствительных к красителям. представляет собой химический солнечный элемент (также известный как элемент Гретцеля).
Здоровье и безопасность
Несовместим с диоксидом титана, сильными восстановителями и сильными кислотами. [67] Бурные реакции или реакции накаливания происходят с электроположительными расплавленными металлами, такими как алюминий, кальций, магний, калий, натрий, цинк и литий. [68]
Во многих солнцезащитных кремах используются наночастицы диоксида титана (в сочетании с наночастицами оксида цинка), который на самом деле не абсорбируется кожей, несмотря на сообщения о потенциальном риске для здоровья [69]. [70] Другие эффекты наночастиц диоксида титана на здоровье человека до конца не изучены. [71]
При вдыхании порошка диоксида титана он классифицируется Международным агентством по изучению рака (IARC) как канцероген группы 2B IARC, что означает, что он может быть канцерогенным для человека. [72] [73] Выводы IARC основаны на открытии того, что высокие концентрации пигмента (порошок) и сверхмелкодисперсная пыль диоксида титана вызывают рак дыхательных путей у крыс, подвергшихся воздействию ингаляции и интратрахеальной инстилляции. [74] Ряд биологических событий или этапов (например, накопление частиц, нарушение очистки легких, повреждение клеток, фиброз, мутации и, в конечном итоге, рак), которые вызывают рак легких крыс, также наблюдались у людей, работающих в пыльной среде. Таким об