Wissenszone

Титандіоксид – бұл көптеген өнімдер мен қолданбаларда кездесетін кең таралған өнеркәсіптік минерал. Әлемдегі ең маңызды ақ пигменттердің бірі ретінде титан диоксиді ұзақ тарихқа ие және көптеген салаларда шешуші рөл атқарады. Бұл блог жазбасында біз осы таңғажайып материалдың қасиеттері мен әртүрлі қолдану мүмкіндіктерін толығырақ қарастырамыз.

Титандіоксид – химия және қасиеттері

Титандіоксид, химиялық жағынан титан(IV) оксиді деп те аталады, TiO2 формуласы бар бейорганикалық қосылыс болып табылады. Ол табиғатта үш кристалдық модификацияда кездеседі: рутил, анатаз және брукит. Рутил ең тұрақты және ең көп қолданылатын форма болып табылады.

Титандіоксид бірқатар ерекше қасиеттерімен сипатталады:

• Жоғары жарық сынуы: Титандіоксид өте жоғары сыну көрсеткішіне ие, бұл оны тамаша ақ пигмент етеді. Ол жарықты өте тиімді шағылыстырады және шашыратады.
• Химиялық тұрақтылық: Бұл материал химиялық жағынан өте тұрақты және қышқылдарға, сілтілерге және тотықтырғыштарға төзімді.
• Жоғары мөлдір емес қасиет: Титандіоксид бөлшектері жарықты өте тиімді сіңіруге және шашыратуға қабілетті, бұл жоғары жабу қабілеті мен мөлдір емес қасиетке әкеледі.
• Фотокатализ: Титандіоксидтің белгілі бір кристалдық формалары, әсіресе анатаз, фотокаталитикалық қасиеттер көрсетеді. Олар УФ-сәулелену кезінде органикалық қосылыстарды ыдырата алады.
• Уытсыздық: Титандіоксид уытсыз және биологиялық инерт деп саналады, бұл оның адамдармен тікелей байланыстағы көптеген өнімдерде қолданылуына мүмкіндік береді.

Бұл қасиеттер титандіоксидті өте көп қырлы және құнды өнеркәсіптік минерал етеді, ол көптеген өнімдерде қолданылады.

Титандіоксидтің қолданылуы

Оның тамаша қасиеттеріне байланысты титандіоксид көптеген салаларда қолданылады. Міне, ең маңызды қолдану салаларының кейбіреулері:

Бояулар, лактар және жабындар

Титандіоксидтің ең үлкен қолдану саласы – барлық түрдегі бояуларда, лактарда және жабындарда ақ пигмент ретінде пайдалану. Жоғары жарық сынуы, мөлдір емес қасиеті және жабу қабілеті титандіоксидті өнімдерді жарқын ақ түске бояу үшін идеал толтырғыш етеді. Ол қабырға бояуларында, автомобиль лактарында, пластик жабындарында және басқа да көптеген өнімдерде қолданылады.

Пластиктер және резеңке

Пластик және резеңке өнеркәсібінде де титандіоксид маңызды компонент болып табылады. Ол мұнда тек ақ пигмент ретінде ғана емес, сонымен қатар материалдардың механикалық қасиеттерін, ауа-райына төзімділігін және УФ-тұрақтылығын жақсартады.

Косметика және дені сау құралдары

Уытсыздығы және УФ-сіңіру қасиеттеріне байланысты титандіоксид косметика өнімдерінде және дені сау құралдарында кең қолданылады. Ол күннен қорғау құралдарында, макияжда, тіс пастасында және басқа да көптеген өнімдерде қолданылады.

Азық-түлік және жемшөп

Титандіоксид азық-түлік өнеркәсібінде азық-түлік бояғышы және бұлыңғырлатқыш ретінде де қолданылады. Ол сағыз, кондитерлік өнімдер немесе сүт өнімдері сияқты өнімдерді ағартуға және оптикасын жақсартуға қызмет етеді. Титандіоксид жануарларға арналған жемшөптерде де қолданылады.

Қағаз және картон

Қағаз мен картонды жарқын ақ түске бояу және жабу қабілетін арттыру үшін титандіоксид толтырғыш және пигмент ретінде қолданылады. Ол сонымен қатар мөлдір емес қасиет пен басып шығару сапасын жақсартады.

Керамика және шыны

Керамика және шыны өнеркәсібінде титандіоксид бұлыңғырлатқыш, түс бергіш және аяқтау қоспасы ретінде қызмет етеді. Ол өнімдерге жоғары ақтық пен жарыққа төзімділік береді.

Катализаторлар және фотокатализ

Титандіоксидтің белгілі бір формаларының фотокаталитикалық қасиеттері катализаторларда және өздігінен тазартатын беттерде пайдаланылады. Мұнда титандіоксид УФ-сәулелену кезінде органикалық ластануларды ыдырата алады.

Басқа қолданулар

Аталған негізгі қолданулардан басқа, титандіоксид тағы да көптеген басқа салаларда, мысалы, тоқыма бұйымдарында, электроника тауарларында, құрылыс материалдарында және медициналық өнімдерде қолданылады.

Титандіоксидтің өндірісі және таралуы

Титандіоксид өнеркәсіптік түрде рутил немесе ильменит сияқты титан кендерінен алынады. Негізгі кен орындары Австралияда, Канадада, Оңтүстік Африкада, Норвегияда және Ресейде орналасқан. Әлемде жылына шамамен 7 миллион тонна титандіоксид өндіріледі.

Алу бірнеше кезеңдерде жүзеге асырылады: алдымен титан кені өндіріліп, дайындалады. Содан кейін ол хлоридтік немесе сульфаттық процестер сияқты химиялық әдістер арқылы таза титандіоксидке айналады. Содан кейін титандіоксид ұнтағы қолдану саласына байланысты одан әрі өңделіп, аяқталады.

Қорытынды

Титандіоксид – бұл таңғажайып және өте көп қырлы өнеркәсіптік минерал, ол біздің заманауи өмірімізден жоқ болуы мүмкін емес. Оның ақ пигмент, УФ-сіңіргіш және фотокатализатор ретіндегі тамаша қасиеттері оны көптеген өнімдердің өте маңызды компоненті етеді. Бояулардан косметикаға дейін, тіпті азық-түлікке дейін – титандіоксид сансыз қолданбаларда кездеседі. Болашақта да бұл минерал өнеркәсіптік өндірісте маңызды рөл атқарады.