Главная › Психология › Фундаментальные исследования. Фундаментальные исследования Токсические свойства диоксида титана

Фундаментальные исследования. Фундаментальные исследования Токсические свойства диоксида титана

УДК 544.527.23

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КАЛЬЦИНИРОВАНИЯ НА СВОЙСТВА ДИОКСИДА ТИТАНА

Балабащук. И В.,

Кемеровский государственный университет

Диоксид титана находит широкое применение как сорбент и фотокатализатор. Эффективность его применения в том или ином качестве определяется составом диспергирующей среды, скоростью подачи прекурсора, рН синтеза, температурой и продолжительностью кальцинирования метатитановой кислоты.

Целью нашей работы являлось исследование влияния температуры кальцинирования на адсорбционные и фотокаталитические характеристики частиц диоксида титана.

Диоксид титана получали путём термического гидролиза сульфата титанила с раствором гидроксида калия. Полученный в результате титанат калия промывали дистиллированной водой для удаления катионных и анионных примесей. После этого промытый титанат калия смешивали с раствором соляной кислоты и выдерживали в течение часа при температуре 90°С. Затем осадок нейтрализовали раствором гидроксида калия до рН 6, 5.4, 3.2 и подвергали прокаливанию при температуре 1100°С (R-1100), 900°С (R-900) и 600°С (R-600), соответственно. По результатам рентгеноструктурного анализа все образцы диоксида титана имеют рутильную модификацию. Для определения адсорбционных характеристик синтезированных частиц диоксида титана навеску фотокатализатора смешивали с раствором красителей анионного (конго красного) и катионного (сафранина-Т) типов и оставляли в темноте на 24 ч. Остаточную концентрацию красителей определяли спектрофотометрическим методом. Результаты исследования представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Адсорбционные и фотокаталитические характеристики частиц диоксида титана в реакции выцветания красителей: а) конго красного,

б) сафранина-Т.

Можно отметить, что наилучшими показателями в реакции фотокаталитического разложения и адсорбции анионного красителя конго красного характеризуется образец R-600 (рис. 1а), синтезированный при рН 3,2 и температуре прокаливании 600°С. Увеличение значений рН и температуры кальцинирования приводит к снижению значений исследуемых характеристик. Для образцов R-900 и R-1100 эти величины уменьшаются в 3,5 и 20 раз, соответственно.

Адсорбция катионного красителя сафранин-Т протекает несколько иначе (рис. 1б). Наибольшее значение сорбционной емкости демонстрирует образец R-900. Кальцинирование образцов при температуре 1100°С приводит к 2-х кратному падению сорбционной способности. Снижение температуры кальцинирования ведет к практически полному исчезновению сорбционной способности частиц диоксида титана.

Таким образом, наилучшими фотокаталитическими и адсорбционными характеристиками обладают образцы диоксида титана, синтезированные при низких значениях рН и температуре кальцинирования 600-900°С. Влияние термической обработки и рН синтеза на адсорбционную способность диоксида титана может быть связано с формированием оксогидроксидных групп, способных к ионному обмену и удержанию молекул красителей на поверхности частиц TiO2.

Научный руководитель – д. х.н., профессор, «Кемеровский государственный университет»

УДК 677.077.62

М. А. Саляхова, И. Ш. Абдуллин, В. В. Уваев, Э. Н. Пухачева

ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

С ВНЕДРЕННЫМ ДИОКСИДОМ ТИТАНА

Ключевые слова: композиционный материал с внедренным диоксидом титана, диоксид титана, диоксид кремния, сорбция,

адсорбционные свойства.

Keywords: composite material with embedded titanium dioxide, titanium dioxide, silica, sorption, adsorption properties.

Adsorption properties of photocatalytic composite material is evaluated by two parameters: the value of the equilibrium sorption of saturated vapors of benzene and ethyl acetate samples of material and limit the volume of sorption space material samples.

В последние годы интенсивно развиваются исследования и разработка защитных материалов нового поколения и изделий из них с использованием наносистем. Наиболее часто в фотокаталитическом процессе используется диоксид титана как один из самых химически и термически стабильных и нетоксичных продуктов. Наноразмерные неорганические оксиды могут использоваться для обеззараживания материалов, загрязненных опасными токсичными веществами, в том числе отравляющими веществами, а также для очистки воздуха от примесей паров и газов токсичных химических веществ .

Композиционный материал получают путем последовательного формирования на тканой целлю-лозосодержащей текстильной основе слоя адсорбента, затем фотокаталитического слоя. Формирование слоя адсорбента на тканой или нетканой целлюлозо-содержащей текстильной основе происходит по золь-гель технологии в результате пропитки текстильной основы водной дисперсией, содержащей наноразмерные частицы оксида алюминия, и сушки при температуре (100±5) оС. Положительно заряженные частицы оксида алюминия закрепляются на отрицательно заряженной поверхности текстильной основы, как за счет электростатического взаимодействия, так и за счет механического удерживания частиц оксида алюминия волокном текстильной основы. Формирование фотокаталитического слоя на тканой целлюлозосодержащей текстильной основе, содержащей слой адсорбента, происходит по золь-гель технологии в результате пропитки образца материала водной дисперсией, содержащей комплекс диоксида кремния с диоксидом титана, сушки пропитанного образца при температуре (80-90) оС в течение 30 минут с последующей промывкой водой и сушкой при температуре (100±5) оС. Развитая поверхность оксида алюминия, закрепленного на поверхности текстильной основы, обеспечивает хорошую адгезию комплекса диоксида кремния с диоксидом титана на поверхности слоя адсорбента.

При формировании на текстильной основе слоя адсорбента и фотокаталитического слоя от-

дельные волокна не повреждаются и текстура текстильной основы не изменяется.

Фотокаталитический композитный материал, содержащий тканую или целлюлозосодержащую текстильную основу, фотокаталитический слой, включающий комплекс диоксида кремния модифицированного алюминат-ионами и диоксида титана анатазной модификации, и слой адсорбента, содержащий оксид алюминия бемитной структуры, расположенный между фотокаталитическим слоем и текстильной основой, характеризуется повышенными адсорбционными свойствами по отношению к полярным и неполярным химическим соединениям, проявляет высокую фотокаталитическую активность и антибактериальные свойства при облучении УФ светом. В качестве материала для образования слоя адсорбента используют водную дисперсию оксида алюминия,Водная дисперсия содержит наноразмер-ные частицы оксида алюминия бемитной структуры в количестве 9,0-9,5 мас.%, рН раствора 3,8. Методом порошковой дифрактометрии установлено, что наноразмерный оксид алюминия имеет ромбическую кристаллическую структуру бемита (y-AЮOH) (№ 01-083-1506 в базе данных PDF-2). Оксид алюминия бемитной структуры имеет развитую поверхность, высокий электроположительный заряд, обладает адсорбционными свойствами по отношению к полярным и неполярным химическим соединениям, способностью улавливать микроорганизмы.

Адсорбционные свойства фотокаталитического композитного материала оценивают по двум показателям: равновесной величине сорбции насыщенных паров бензола и этилацетата образцами материала и предельному объему сорбционного пространства образцов материала в условиях статической активности при температуре 25оС. Адсорбционные свойства фотокаталитического композитного материала на основе хлопчатобумажной ткани представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 - Адсорбционные свойства фотокаталитического композитного материала на основе хлопчатобумажной ткани

фотокаталитического бензола

композитного материала, %

Фото- Связую- Адсор- Равно- Предель-

катали- щееSiО2мо бент весная ный объ-

затор дифи- (Y- величина ем сорб-

TiO2, циро- A1OOH) сорбции цион-ного

анатаз ванныи бемит aS, мг/г про-

А1(ОН)4- странства

25 25 50 104 118

Равновесную величину сорбции насыщенных паров химического соединения образцом материала определяют как отношение количества паров химического соединения, поглощенных этим образцом, к массе образца. Предельный объем сорбционного пространства образца материала рассчитывают, исходя из равновесной величины сорбции и плотности химического соединения.

Таблица 2 - Адсорбционные свойства фотокаталитического композитного материала на основе хлопчатобумажной ткани

Как видно из приведенных в таблицах 1 и 2 примеров, композиционный материал с внедренным диоксидом титана характеризуется повышенными адсорбционными свойствами по отношению к полярным и неполярным химическим соединениям благодаря увеличению доступной площади поверхности двух адсорбентов - нанодисперсных оксидов кремния и алюминия.

Литература

1. Фильтрующе-сорбирующий материал с внедренным фотокатализатором / М.А.Саляхова [и др.] // Вестник Казанского Технологического Университета. -2013.т.16. № 23. - С. 52-53.

2. Фотохимическая деструкция текстильных материалов / М.А.Саляхова [и др.] // Вестник Казанского Технологического Университета. - 2013.т.16. № 17. - С 92-93.

3. Шабанова,Н.А. Химия и технология нанодисперсных оксидов [Текст] / Н.А. Шабанова, В.В.Попов, П.Д.Саркисов - М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. - 309 с.

Фото -катализатор TiO2, анатаз Связую- щееSiО2 модифи- циро- ванный А1(ОН)4- Адсорбент (Y- A1OOH) бемит Равновесная величина сорбции aS, мг/г Предельный объем сорбци-онного про-странст-ва WS, см3/г

25 25 50 134 152

25 30 45 130 148

25 35 40 128 145

30 30 40 126 143

30 35 35 122 139

35 35 30 119 135

© М. А. Саляхова - асп. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ, [email protected]; И. Ш. Абдуллин - д-р техн. наук, проф., зав. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ, аЪ(М1т^@к51и.ги; В. В. Уваев - канд. хим. наук, ген. дир. ОАО «КазХимНИИ»; Э. Н. Пухаче-ва - канд. техн. наук, ст. науч. сотр. лаб. №5 ОАО «КазХимНИИ», [email protected].

©M. A. Salyahova - postgraduate of chair of plasmochemical and nanotechnologies of high-molecular materials KNRTU, [email protected]; I. Sh. Abdullin - doctor of technical science, professor of chair of plasmochemical and nanotechnologies of high-molecular materials KNRTU, а[email protected]; V. V. Uvaev - candidate of technical sciences, General Director, of Kazan Chemical Scientific-Research Institute; E. N. Pukhacheva - candidate of technical sciences, Senior researcher of Laboratory of Kazan Chemical Scientific-Research Institute, [email protected].

Сорбент на основе диоксида титана получен ультразвуковой обработкой реактива TiO2 в среде различных электролитов: дистиллированной воде, растворах NaCl, NaOH, HCl. Исследованы микроструктура полученных сорбентов, элементный состав поверхности, термическая устойчивость, наличие функциональных групп на поверхности, сорбционная активность диоксида титана после обработки ультразвуком. Установлено, что использование ультразвуковой обработки TiO2 увеличивает его сорбционную активность в несколько раз по сравнению с необработанным. Кроме того, среда электролита, в которой происходит ультразвуковое воздействие, изменяет термическую устойчивость сорбента и влияет на его поведение в процессах сорбции-десорбции примесей с поверхности. Максимальной сорбционной активностью обладал сорбент, обработанный ультразвуком в щелочной среде, минимальными – реактив диоксида титана. Диоксид титана, подвергнутый ультразвуковой обработке в нейтральной среде (H2O, NaCl), характеризуется наиболее стабильными характеристиками в процессе сорбции-десорбции.

очистка воды

диоксид титана

ультразвуковая обработка

примеси тяжелых металлов

1. Смирнова В. В., Назаренко О. Б. Применение оксидов и гидроксидов титана для очистки питьевой воды // Перспективы развития фундаментальных наук: труды VIII международной конференции студентов и молодых ученых (Томск, 26-29 апреля 2011 г.). - Томск, 2011. - С.383-385.

2. Смирнова В. В., Назаренко О. Б. Разработка технологии получения нано-пористого сорбента на основе диоксида титана для очистки питьевой воды // Современные техника и технологии: сборник трудов XVII Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых (Томск, 9-13 апреля 2012 г.). - Томск, 2012. - С.393-394.

3. ГОСТ 4011 - 72. Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа.

4. ГОСТ 4974 - 72. Вода питьевая. Методы определения содержания марганца.

5. Смирнова В. В., Назаренко О. Б. Влияние условий приготовления и ультразвуковой обработки диоксида титана на его сорбционную активность // Перспективы развития фундаментальных наук: труды IX международной конференции студентов и молодых ученых (Томск, 24-27 апреля 2012 г.). - Томск, 2012. - С. 484-486.

Введение

Для достижения Европейских стандартов качества питьевой воды в России необходимо развитие технологий ее очистки от различных примесей. Наиболее трудной задачей является извлечение из воды растворимых примесей тяжелых металлов и солей жесткости. Для решения этой задачи следует улучшить качество имеющихся сорбентов (активированного угля, цеолитов, кварцевого песка и др.) или разработать новые.

Среди неорганических сорбентов перспективным является диоксид титана , обладающий рядом положительных свойств: биологически неопасен, относится к труднорастворимым соединениям, проявляет полифункциональные свойства при очистке воды от примесей различной природы и под действием излучения обеспечивает бактерицидные свойства.

Целью настоящей работы являлось повышение сорбционной активности диоксида титана путем обработки его поверхности ультразвуком.

Материал и методы исследования

Для выполнения цели было проведено изучение структуры поверхности и термической стабильности реактива диоксида титана (осч), ее изменения при обработке ультразвуком в среде различных электролитов (дистиллированная вода, 0,2 н растворы хлорида натрия, соляной кислоты и гидроксида натрия).

При выполнении работы использовались стандартные методики физико-химического анализа: электронная микроскопия (ЭМ), дифференциально-термический анализ (ДТА), рентгенофазовый анализ (РФА), инфракрасная спектроскопия (ИКС) и другие. Проведение физико-химического анализа осуществлялось с использованием приборов Научно-аналитического центра Томского политехнического университета (термоанализатор Q 600 STD, ИК-Фурье спектрофотометр Nicolet 5700, хромато-масспектрометр). Оригинальной являлась методика предварительной обработки сорбентов и проведение сорбции под воздействием ультразвука (22 кГц, 0,15 Вт/см 2).

В качестве предмета исследования были выбраны растворимые примеси Fe +2 и Mn +2 , реально присутствующие в питьевой воде города Томска. Содержание примесей железа определяли фотометрированием по стандартной методике . Метод основан на взаимодействии ионов железа в щелочной среде с сульфосалициловой кислотой и образовании окрашенного в желтый цвет комплексного соединения. Интенсивность окраски, пропорциональную массовой концентрации железа, измеряли при длине волны 400-430 нм. Содержание примеси марганца анализировали также фотометрированием . Метод основан на окислении соединений марганца до MnO 4 - . Окисление происходит в кислой среде персульфатом аммония или калия в присутствии ионов серебра в качестве катализатора. При этом появляется розовое окрашивание раствора, интенсивность поглощения измеряли в диапазоне длины волн 530 - 525 нм. Для приготовления модельных растворов использовали химические реактивы квалификации чда. Растворы для исследования готовили растворением семиводного сульфата железа (II) и пятиводного сульфата марганца (II). Точность эксперимента повышали построением калибровочного графика и статистической обработкой полученных результатов с вероятностью P = 0, 95: для железа - в диапазоне концентраций от 0,01 до 2,00 мг/л, для марганца от 0,005 до 0,3 мг/л, при ПДК 0,3 и 0,1 мг/л, соответственно.

Результаты исследования и их обсуждение

Согласно результатам электронной микроскопии реактив TiO 2 , обработанный ультразвуком в различных средах (H 2 O, NaCl, NaOH, HCl), представляет собой пористые сфероиды с характерным размером 5 - 30 мкм и агломераты частиц меньшего размера: 2 - 4 мкм с долей микронных и субмикронных (образец S7). При большем увеличении (> 3000 раз) в структуре агломератов видны структурные фрагменты, размеры которых не превышают 1 мкм. Микрофотографии полученных образцов представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Микрофотографии диоксида титана, обработанного ультразвуком в щелочной среде: а - увеличение в 100 раз, б - увеличение в 3000 раз

Поверхность обработанного ультразвуком TiO 2 проанализировали на содержание примесей с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, результаты представлены в таблице 1. Сорбционная активность диоксида титана столь высока, что в ряде случаев, вероятно, из недостаточно очищенной дистиллированнй воды на поверхности обнаруживается примесь кремния (0,95 мас. %) и меди (0,68 мас. %).

Таблица 1. Элементный состав образцов диоксида титана, обработанного ультразвуком в среде различных электролитов

		Элементный состав, мас. %

Согласно ДТА для всех образцов диоксида титана, обработанных ультразвуком, наблюдается десорбция воды при нагревании до 500 ˚С. Типичная термограмма (образец S1) приведена на рисунке 2.

Рис. 2. Типичная термограмма образцов диоксида титана, обработанных ультразвуком в H 2 O, NaOH и HCl - а, в NaCl - б

Как видно из рисунка, термограмма образца TiO 2 , обработанного ультразвуком в растворе хлорида натрия (образец S4), заметно отличается (рис. 2.б) от данных ДТА остальных образцов (рис.2.а). При нагревании до 200 ˚С из образца S4 удаляется слабосвязанная вода, но ее количество в несколько раз меньше, чем для других образцов. В то же время при дальнейшем нагревании в интервале 650 - 900 ˚С происходит более существенное уменьшение веса образца (6,0 мас. %), что связано с термическим разложением оксохлорида TiOCl 2 и его переходом в диоксид TiO 2 .

Инфракрасные спектры пропускания обработанных ультразвуком образцов диоксида титана характеризуются двумя интенсивными полосами поглощения υ (Ti - O) = 650 см -1 и υ (O - H) = 3000 - 3700 см -1 .

Рис. 3. Инфракрасный спектр пропускания образца диоксида титана, обработанного ультразвуком

Кроме того, как видно из рисунка 3, в ИКС присутствуют полосы поглощения слабой интенсивности, характерные для соединений, имеющихся на поверхности сорбента после его обработки и сушки. Полосы поглощения υ (Ti - Cl) в ИКС присутствуют при меньших волновых числах (< 400 см -1), для записи которых требуется иной спектрофотометр.

Для изучения процессов очистки воды были приготовлены модельные растворы железа и марганца растворением точной навески соответствующих солей: 3,0 и 1,0 мг/л. Перед сорбцией примесей порошок диоксида титана подвергали ультразвуковому воздействию в различных средах: дистиллированной воде, 0,2н. растворах NaOH, NaCl и HCl. Длительность обработки составляла 10 мин при мощности ультразвукового воздействия 0,15 Вт/см 2 . К исходному раствору, объемом 100 мл и содержащему 3,0 мг/л ионов Fe +2 , добавляли 0,2 г сорбента, перемешивали и анализировали пробу на остаточное содержание примеси железа (табл.2). Аналогичным образом к 100 мл раствора, содержащего 1,0 мг/л ионов Mn +2 , добавляли 0,2 г того же образца сорбента, перемешивали и через определенное время определяли остаточную концентрацию ионов марганца (табл.2). Результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2. Остаточное содержание примесей Fe +2 и Mn +2 после их сорбции образцами TiO 2

Образцы сорбента		Реактив TiO 2
Введено - найдено		Введено 3,0 мг/л Fe +2	Введено 1,0 мг/л Mn +2	Введено 3,0 мг/л Fe +2	Введено 1,0 мг/л Mn +2	Введено 3,0 мг/л Fe +2	Введено 1,0 мг/л Mn +2	Введено 3,0 мг/л Fe +2	Введено 1,0 мг/л Mn +2	Введено 3,0 мг/л Fe +2	Введено 1,0 мг/л Mn +2
Найдено, мг/л	Через 20 мин
	Через 60 мин
	Через 24 ч

Согласно полученным результатам сорбция примесей диоксидом титана протекала в течение относительно короткого времени: концентрация ионов железа с 3,0 мг/л минимально снижается до 1,42 мг/л (реактив) и максимально до 0,53 мг/л (образец S7), в то же время снижение концентрации ионов марганца с 1,0 мг/л наблюдали для того же образца сорбента, что и для примеси железа - минимально до 0,56 мг/л, максимально до 0,24 мг/л. Лучшие результаты получены для образца диоксида титана S7, обработанного ультразвуком в растворе NaOH, а минимальными сорбционными характеристиками обладал исходный TiO 2 , не обработанный ультразвуком и не активированный химическими реагентами. Таким образом, снижение концентрации примеси железа составило 5,7 раза, марганца - 4,2 раза .

При увеличении времени контакта сорбента с модельными растворами содержание примесей не изменялось для образца не обработанного TiO 2 , для образцов, полученных в воде(S1) и растворе хлорида натрия (S4), содержание примесей практически не изменялось в течении 48 часов. В то же время образец сорбента, приготовленный в гидроксиде натрия (S7), характеризовался повышением концентрации железа до 0,90 - 1,06 мг/л и повышением концентрации ионов марганца до 0,47 - 0,74 мг/л. В отличие от рассмотренных выше образцов TiO 2 , обработанный в соляной кислоте (S10) характеризовался плавным снижением концентрации ионов железа в растворе с 1,12 до 0,53 мг/л и снижением концентрации ионов марганца с 0,31 до 0,25 мг/л.

Выводы

Ультразвуковая обработка TiO 2 дает положительный результат: в сравнении с необработанным сорбентом остаточная концентрация примесей железа и марганца уменьшилась в несколько раз. Обработка сорбента, проведенная в различных средах, изменяет его поведение в процессах сорбции - десорбции во времени.
Максимальной сорбционной активностью обладал сорбент, обработанный ультразвуком в щелочи, но при длительном контакте происходило вымывание примесей, как железа, так и марганца. В то же время образец сорбента, полученный в кислой среде, характеризовался плавным снижением концентрации примесей железа и марганца в растворе.
Стабильные характеристики по отношению к процессу сорбции - десорбции имели образцы диоксида титана, приготовленные в дистиллированной воде и растворе хлорида натрия: после сорбции концентрация примесей не изменялась при контакте сорбента с модельными растворами в течение 48 часов. Влияние обработки TiO 2 и pH среды на его сорбционную активность, вероятно, связана с формированием в щелочной и кислой средах оксогидроксидных структур, способных к катионному обмену и удержанию примесей тяжелых металлов.

Рецензенты:

Коробочкин Валерий Васильевич, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой общей химической технологии ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», г. Томск.
Ильин Александр Петрович, д.ф.-м.н., профессор, и.о. заведующего кафедрой общей и неорганической химии ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», г. Томск.

Библиографическая ссылка

Смирнова В.В. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ, СВОЙСТВ И ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ НА СОРБЦИОННУЮ АКТИВНОСТЬ ДИОКСИДА ТИТАНА // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 5.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=6958 (дата обращения: 01.02.2020). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

В современно мире титановая индустрия развивается стремительно. Она является источником появления большого количества веществ, которые используются в разных сферах промышленности.

Характеристики диоксид титана

Диоксид титана обладает большим количеством названий. Он является амфотерным оксидом четырехвалентного титана. Он играет важную роль в развитии титановой индустрии. Только пять процентов титановой руды идет на производство оксида титана.

Есть большое количество модификаций диоксида титана. В природе встречаются кристаллы титана, которые обладают формой ромба или четырехугольника.

Диоксид титана формула представлена следующим образом: TiO2.

Диоксид титана нашел широкое распространение в различных отраслях промышленности. Он известен во всем мире в качестве такой пищевой добавки, как Е-171. Однако у данного компонента есть ряд негативных действий, что может свидетельствовать о том, что диоксид титана вред несет для организма человека. Известно, что этот компонент обладает отбеливающими качествами. Это может быть хорошо при производстве синтетических моющих средств. Вред для организма человека этой пищевой добавки представляет собой угрозу печени и почкам.

В пищевой промышленности есть вероятность появления вреда от диоксида титана. При избыточном его использовании продукция может приобрести нежелательный оттенок, что только оттолкнет потребителей.

Диоксид титана обладает достаточно низким уровнем токсичности.

Он может стать токсичным при взаимодействии с другими компонентами какой - либо продукции. Использование продукции с высоким содержанием токсинов может привести к отравлениям или даже к смертельному исходу. Поэтому очень важно знать, с какими элементами не стоит использовать оксид титана.

Свойства диоксида титана

У диоксида титана имеется большое количество характерных для него свойств. Они определяют возможность его использования в разных отраслях промышленности. Диоксид титана свойства имеет следующие:

отличная степень отбеливания различных видов материалов,
отлично взаимодействует с веществами, которые предназначены для образования пленки,
устойчивость к высокому уровню влажности и к условиям окружающей среды,
низкий уровень токсичности,
высокий уровень стойкости с химической точки зрения.

Получение диоксид титана

Ежегодно в мире производится более пяти миллионов тонн диоксида титана. За последнее время его производство очень сильно увеличил Китай. Мировыми лидерами по получению этого вещества являются США, Финляндия, Германия. Именно эти государства имеют большие возможности для получения этого компонента. Они экспортируют его в разные страны мира.

Диоксид титана получение возможно двумя основными методами:

1. Изготовление диоксида титана из ильменитового концентрата.

На производственных предприятиях процесс получения оксида титана таким образом делится на три этапа. На первом из них осуществляется обработка ильменитовых концентратов при помощи серной кислоты. В итоге образуются два компонента сульфат железа и сульфат титана. Затем осуществляет повышения уровня окисления железа. В специальных фильтрах происходит разделение сульфатов и шламов. На втором этапе производится гидролиз сульфатный солей титана. Гидролиз осуществляется путем использования зародышей из растворов сульфатов. В результате образуются гидраты оксида титана. На третьем этапе производится их нагревание до определенной температуры.

2. Изготовление диоксида титана из тетрахлорида титана.

В данном виде получения вещества существует три метода, которые представлены:

гидролизом водных растворов тетрахлорида титана,
парофазным гидролизом тетрахлорида титана,
термической обработкой тетрахлорида титана.

Таблица. Производители диоксид титана.

Предприятие	Объемы производства, тыс. тонн
DuPont Titanium Technologies	1150
National Titanium Dioxide Co	н/д
Ltd. (Cristal)	705
Huntsman Pigments	659
Tronox, Inc.	642
Kronos Worldwide, Inc.	532
Sachtleben Chemie GmbH	240
Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd	230

В современном мире оксид титана активно применяется в различных отраслях промышленности.

Диоксид титана применение имеет следующее:

Изготовление лакокрасочной продукции. В большинстве случаев на основе этого компонента производятся титановые белила.
использование при производстве пластмассовых материалов.
изготовление бумаги ламинированного типа,
Изготовление косметических декоративных средств.

Оксид титана также нашел широкое применение в пищевой промышленности. Производители добавляют его в свои изделия в качестве одного из компонентов красителей пищевого типа. В продуктах питания он практически не ощущается. Производители добавляют его в минимальных количествах для того, чтобы их продукция лучше хранилась и имела привлекательный внешний вид.