titanium dioxide
تیتان 5566
تیتان صنعت رنگ و رزین
این ماده پودری سفید رنگ، بدون بو و بدون مزه است. محدوده pH آن در حدود 5/7 است و دارای سه فرم کریستالی به نام های آناتاز، روتیل (دارای خاصیت فتوکاتالیستی هستند) و بورکیت است. هر سه فرم از این ماده، شش اتم تیتانیوم را در واحدهای سلولی خود جای داده اند. دو فرم روتیل و آناتاز رایج ترین فرم های این ماده می باشند. فرم روتیل این ماده بزرگتر از فرم آناتاز آن است. فرم سوم یا همان بورکیت ساختار بلوری اورتورومبیک دارد و به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد و در اکثر برنامه های کاربردی نقشی ندارد
گرید روتیل این ترکیب دارای پایداری حرارتی بالاتری نسبت به دو گرید دیگر است. دو فرم بورکیت و آناتاز در دما های بالا و در حدود 600 درجه ی سانتی گراد نوعی انتقال فاز را تجربه می کنند و به نوع روتیل تبدیل می گردند
فاز آناتاز شامل زنجیره های زیگزاگ شکل، از مولکول اکتاهدرال است که به یکدیگر متصل می باشند. در حالی که فرم روتیل این ماده دارای زنجیره های خطی متصل، از لبه های مخالف مولکول اکتاهدارل است. همانطور که گفته شد انتقال فاز آناتاز به روتیل در دمای حدود 600 درجه ی سانتی گراد رخ می دهد اما در بعضی مواقع نیاز به پایداری دمایی این ماده تا دمای 900 درجه می باشد. برای این منظور و تثبیت فاز آناتاز در برنامه های دمایی بالاتر از افزودن کاتیون به این ساختار استفاده می نمایند
بعد از این که سنگ معدن این ماده استخراج شد باید طی دو فرایند و روش” سولفات” و “کلراید” به شکل خالص آن تبدیل شود.
در این فرایند لمینت (FeTiO3) یک منبع معمول برای تولید محصول مورد نظر است که با اسید سولفوریک غلیظ واکنش داده و ماده تیتانیوم اکسیژن سولفات (TiOSO4) استخراج می شود و در نهایت به TiO2 تبدیل می گردد.
این فرایند نیاز به خالص ترین سنگ معدنی موجود و یا روتیل دارد که بسیار کمیاب است.
مواد خام باید حاوی حداقل 70 درصد از روتیل باشند.تیتانیا در ابتدا بوسیله واکنش دادن با کربن دچار اکسایش می شود و در مرحله بعد این کار با کلر تکرار می شود. سپس مایع TiCl4 بدست آمده توسط تماس با شعله اکسیژن خالص یا پلاسما در دمای 1200 تا 1700 درجه سانتی گراد تقطیر می شود و به TiO2 تبدیل می شود.