Il ossido di titanio (IV) è un solido inorganico cristallino bianco la cui formula chimica è TiODue, motivo per cui è anche noto come biossido di titanio. Esiste in tre forme cristalline: rutilo, anatasio e brookite. Sebbene in natura sia solitamente colorato per la presenza di impurità come ferro, cromo o vanadio, TiODue puro è usato come pigmento bianco.
Tra le sue caratteristiche possiamo evidenziare quella della solubilità del TiODue dipende molto dalla sua storia chimica e termica. Inoltre quando viene riscaldato ad alte temperature (900 ºC) diventa chimicamente inerte. Le sue fonti più importanti sono ilmenite (ossido di ferro e titanio), rutilo e anatasio.
È prodotto principalmente in una qualità adatta per l'uso come pigmento, garantendo le sue eccellenti proprietà di diffusione della luce in applicazioni che richiedono opacità e lucentezza del bianco..
Inoltre è prodotto come materiale ultrasottile, per applicazioni dove sono richiesti trasparenza e massimo assorbimento dei raggi ultravioletti (UV). Ad esempio, come componente della protezione solare per la pelle. In questi, il TiODue funge da filtro, bloccando così l'assorbimento di questi raggi.
A causa della sua inerzia chimica, è il pigmento bianco preferito. Tuttavia, la Food and Drug Administration degli Stati Uniti o FDA NOI. Food and Drug Administration), ha stabilito i parametri per il suo utilizzo sicuro negli alimenti e nei cosmetici.
Esiste anche un limite all'esposizione alla polvere di ossido di titanio, poiché quando la polvere viene inalata, può depositarsi nei polmoni..
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Lo zioDue Ha tre modificazioni cristalline: rutilo, anatasio e brookite. Queste varietà cristalline si trovano tutte in natura.
Il rutilo cristallizza nel sistema tetragonale con due unità TiODue per ogni cella. Il titanio è coordinato ottaedrico. Studi calorimetrici hanno dimostrato che il rutilo è la forma cristallina più stabile dal punto di vista termico..
Questa forma cristallizza anche nel sistema tetragonale, ma l'anatasio si presenta sotto forma di ottaedri di atomi di ossigeno altamente distorti rispetto a ciascun atomo di titanio, due dei quali sono relativamente più vicini. Dispone di 4 unità di TiODue per ogni cella cristallina.
Cristallizza nel sistema ortorombico, con 8 unità TiODue per ogni cella cristallina.
Solido cristallino.
Rutilo: 7-7,5.
Anatasio: 5,5-6.
79,87 g / mol.
Rutilo: 1830-1850 ºC.
Anatasio: riscaldandosi diventa rutilo.
Rutilo: 4.250 g / cm3
Anatasio: 4,133 g / cm3
Brookite: 3,895 g / cm3
Insolubile in acqua e solventi organici. Si dissolve lentamente in HF e HDueSW4 concentrato caldo. Insolubile in HCl e HNO3.
7.5.
Rutilo: 2,75 a 550 nm.
Anatasio: 2,54 a 550 nm.
Ha il più alto indice di rifrazione di tutti i pigmenti inorganici.
Anatase si converte rapidamente in rutilo a temperature superiori a 700ºC. Lo zioDue che è stato calcinato a 900 ºC, si dissolve debolmente in basi, acido fluoridrico e acido solforico caldo. Non viene attaccato da acidi inorganici deboli o acidi organici. Non si riduce o si ossida facilmente.
L'anatasio e il rutilo sono semiconduttori a banda larga, ma la loro conduttività elettrica dipende dalla presenza di impurità e difetti nel cristallo..
-Diossido di titanio
-Rutilo
-Anatase
-Brookite
-Titania
L'uso più importante dell'ossido di titanio (IV) è come pigmento bianco in un'ampia varietà di prodotti, tra cui vernici, lacche, adesivi, plastica, carta e inchiostri da stampa. Ciò è dovuto al suo alto indice di rifrazione e all'inerzia chimica..
Il biossido di titanio utilizzato come pigmento bianco deve essere di elevata purezza. La sua opacità e luminosità derivano dalla sua capacità di diffondere la luce. È più luminoso del diamante. Solo il rutilo e l'anatasio hanno buone proprietà di pigmentazione.
TiO nella plasticaDue riduce al minimo la fragilità e le screpolature che possono verificarsi a seguito dell'esposizione alla luce.
È il pigmento più importante nella produzione di articoli in plastica in PVC per esterni, poiché fornisce protezione UV al materiale.
La forma cristallina ottimale in questo caso è il rutilo. In questa applicazione, il rutilo deve avere un rivestimento superficiale di zirconio, silice o alluminio, per ridurre al minimo l'effetto fotocatalitico del TiO.Due nella degradazione del PVC.
Altri usi includono smalti vetrosi utilizzati su acciaio e ghisa, a cui conferisce opacità e resistenza agli acidi..
Nell'industria tessile viene utilizzato nei guidafili, in modo che scivolino facilmente durante la filatura. L'attrito tra i fili e le guide genera elettricità statica. Per dissiparlo, TiODue deve essere bruciato a 1300 ºC, per avere una maggiore conducibilità elettrica.
Altre applicazioni includono la pigmentazione di inchiostri da stampa, gomma, tessuti, pelle, fibre sintetiche, ceramica, cemento bianco, rivestimenti per pavimenti e materiali per tetti. Come rivestimento della carta, TiODue lo rende più bianco, più luminoso e più opaco.
È usato nei cosmetici per aiutare a coprire le imperfezioni della pelle, nonché per rendere bianchi il dentifricio e il sapone..
Permette di proteggere alimenti, bevande, integratori e prodotti farmaceutici dalla prematura degradazione prodotta dall'effetto della luce, allungando la vita del prodotto.
È un componente nella produzione di vetro, ceramica ed elettroceramica. È utilizzato in elementi di circuiti elettrici. Utilizzato anche nel sensore di ossigeno del sistema di scarico dei veicoli a motore.
Lo zioDue Ultrafine è utilizzato come componente della protezione solare, poiché è un forte assorbitore dei raggi ultravioletti (UV), sia UV-A che UV-B. I raggi UV-A provocano rughe e invecchiamento della pelle, mentre i raggi UV-B provocano ustioni ed eritemi.
Nanoparticelle di TiODue sono usati come materiale di supporto per catalizzatori di reazioni chimiche.
Anatase è un fotocatalizzatore efficace che ossida i composti organici. Più piccole sono le sue particelle, più è efficace.
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