Titanium Dioxide là gì?

Titanium dioxide là gì?

Titanium dioxide (TiO2) là một chất màu trắng sáng; được sử dụng chủ yếu làm chất tạo màu sống động trong nhiều sản phẩm thông thường. Nó cũng có một số đặc tính ít được biết đến hơn khiến nó trở thành một thành phần cực kỳ hữu ích và quan trọng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu và ngăn ngừa ung thư da.

Titanium dioxide là một hợp chất vô cơ màu trắng; đã được sử dụng khoảng 100 năm trong rất nhiều sản phẩm đa dạng. Nó được ưa chuộng vì các đặc tính：

• Không độc hại
• Không phản ứng và phát sáng
• Giúp nâng cao độ trắng và độ sáng của nhiều vật liệu một cách an toàn.

Nó là loại sắc tố trắng nhất và sáng nhất được biết đến, với chất lượng phản chiếu; nó cũng có thể vừa tán xạ vừa hấp thụ tia UV.

Titanium dioxide được sử dụng để làm gì?

Ngoài sơn; chất phủ xúc tác; nhựa; giấy; dược phẩm và kem chống nắng; một số ứng dụng ít được biết đến hơn bao gồm bao bì và mực in thương mại. TiO2 cũng có thể được tìm thấy trong mỹ phẩm, kem đánh răng và thực phẩm (được liệt kê là chất tạo màu thực phẩm E171).

Được đánh giá cao nhờ màu sắc siêu trắng, khả năng tán xạ ánh sáng và khả năng chống tia cực tím. TiO2 là thành phần phổ biến, xuất hiện trong hàng trăm sản phẩm chúng ta thấy và sử dụng hàng ngày, mang lại lợi ích đáng kể cho nền kinh tế và chất lượng cuộc sống nói chung.

Trên khắp EU, các ứng dụng của TiO2 bao gồm:

• Sơn
• Nhựa
• Giấy
• Dược phẩm
• Kem chống nắng
• Và mỹ phẩm trang trí.

Là một chất xúc tác quang, TiO2 có thể được thêm vào sơn, xi măng, cửa sổ và gạch lát để phân hủy các chất ô nhiễm môi trường.

Sơn, chất phủ và nhựa

Khi được sử dụng đặc biệt làm chất màu trong sơn, TiO2 được gọi là titan trắng, Pigment White 6 hoặc CI 77891. Nó còn được gọi là ”màu trắng hoàn hảo” hoặc ”màu trắng trắng nhất” do đặc tính làm trắng mạnh mẽ của nó. Là chất màu trắng, TiO2 là một trong những nguyên liệu cần thiết cho sơn và chất phủ.

Mỹ phẩm và chăm sóc

Trong các sản phẩm chăm sóc da và trang điểm, titanium dioxide được sử dụng làm chất màu và chất làm đặc cho kem. Là một loại kem chống nắng, TiO2 siêu mịn được sử dụng vì tính trong suốt và khả năng hấp thụ tia cực tím.

Lợi ích môi trường

Do những đặc tính đa dạng của nó, titanium dioxide đã được chứng minh là hữu ích cho nhiều ứng dụng thân thiện với môi trường khác nhau.

Khi được sử dụng làm lớp sơn phủ bên ngoài các tòa nhà ở vùng khí hậu nhiệt đới và ấm áp, chất lượng phản chiếu ánh sáng, màu trắng của TiO2 có thể giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể vì nó làm giảm nhu cầu sử dụng điều hòa không khí.

Ngoài ra, độ mờ đục của nó có nghĩa là nó không cần phải sơn lớp dày hoặc lớp kép, cải thiện hiệu quả sử dụng tài nguyên và tránh lãng phí.

Là một chất xúc tác quang, TiO2 có thể được thêm vào sơn, xi măng, cửa sổ và gạch lát để phân hủy các chất ô nhiễm môi trường. Là một vật liệu nano, nó cũng có thể được sử dụng làm chất xúc tác DeNOx quan trọng trong:

• Hệ thống khí thải của ô tô
• Hệ thống khí thải xe tải
• Hệ thống khí thải nhà máy điện,… Do đó giảm thiểu tác động đến môi trường.

Các nhà nghiên cứu đang khám phá những ứng dụng tiềm năng mới của titanium dioxide ở dạng này. Điều này bao gồm sản xuất năng lượng sạch.

Là một chất xúc tác quang, người ta cũng chứng minh rằng TiO2 có thể thực hiện quá trình thủy phân (phân tách nước thành hydro và oxy); và hydro thu được có thể được sử dụng làm nhiên liệu.

Ngoài ra, một loại pin năng lượng mặt trời có sẵn để sử dụng – được gọi là tế bào Grätzel – sử dụng nano titan dioxide để tạo ra năng lượng mặt trời trong một quá trình tương tự như quá trình quang hợp ở thực vật.

Các tính chất vật lý của titanium dioxide là gì?

Titanium dioxide có một số đặc tính độc đáo khiến nó phù hợp lý tưởng với nhiều ứng dụng khác nhau.

Nó có điểm nóng chảy cực cao là 1843°C và điểm sôi là 2972°C. Do đó xuất hiện tự nhiên dưới dạng chất rắn và ngay cả ở dạng hạt; nó không hòa tan trong nước. TiO2 còn là chất cách điện.

TiO2 hấp thụ tia UV. Đặc tính này làm cho nó có màu trắng sáng dưới ánh sáng. Không giống như các vật liệu màu trắng khác có thể trông hơi vàng.

Điều quan trọng là TiO2 còn có chỉ số khúc xạ rất cao (khả năng tán xạ ánh sáng), thậm chí còn cao hơn cả kim cương. Điều này làm cho nó trở thành một chất cực kỳ sáng và là vật liệu lý tưởng để sử dụng trong thiết kế thẩm mỹ.

Một đặc tính quan trọng khác của TiO2 là nó có thể thể hiện hoạt tính quang xúc tác dưới tia UV. Điều này làm cho nó có hiệu quả trong việc:

• Thanh lọc môi trường, cho các loại lớp phủ bảo vệ khác nhau
• Khử trùng và chống mờ bề mặt
• Và thậm chí cả trong liệu pháp điều trị ung thư.

Xuất sắc: Độ sáng, độ bền màu, độ mờ và ánh ngọc trai không giống bất kỳ chất nào khác.

Chống chịu: Khả năng chịu nhiệt, ánh sáng và thời tiết ngăn ngừa sự xuống cấp của sơn, màng và độ giòn của nhựa.

Bảo vệ: Khả năng phân tán và hấp thụ tia UV khiến TiO2 trở thành thành phần quan trọng trong kem chống nắng. Bảo vệ da khỏi các tia UV có hại, gây ung thư.

Mạnh mẽ: Được sử dụng làm chất xúc tác quang trong các tấm pin mặt trời và cũng có thể làm giảm các chất ô nhiễm trong không khí.

Các dạng titanium dioxide là gì?

TiO2 sở hữu những phẩm chất khác nhau; tùy thuộc vào việc nó được sản xuất dưới dạng chất màu hay vật liệu nano. Cả hai dạng đều:

• Không vị
• Không mùi
• Không hòa tan

Các hạt TiO2 sắc tố có kích thước khoảng 200-350nm và dạng này chiếm 98% tổng sản lượng. Nó được sử dụng chủ yếu cho các ứng dụng tán xạ ánh sáng và độ mờ bề mặt. Nó được sử dụng làm lớp nền cho các loại sơn màu khác nhau hoặc làm màu trắng ‘rực rỡ’ độc lập.

Nano hay siêu mịn TiO2 bao gồm các hạt sơ cấp có kích thước nhỏ hơn 100nm. Ở loại này, titanium dioxide trong suốt (không màu); có đặc tính hấp thụ và tán xạ tia cực tím được cải thiện so với TiO2 sắc tố có kích thước hạt lớn hơn.

Titan dioxide được làm từ gì?

Titan là một trong những kim loại phổ biến nhất trên trái đất; nhưng nó không xuất hiện tự nhiên ở dạng nguyên tố này. TiO2, còn được gọi là oxit titan (IV) hoặc Titania, là hợp chất tự nhiên được tạo ra khi titan phản ứng với oxy trong không khí. Là một oxit, titan được tìm thấy trong các khoáng chất ở vỏ trái đất. Nó cũng được tìm thấy cùng với các nguyên tố khác, bao gồm canxi và sắt.

Công thức hóa học của nó là TiO2. Có nghĩa là nó bao gồm:

• 1 nguyên tử titan
• Và 2 nguyên tử oxy (do đó là dioxide).

Nó có số đăng ký CAS là 13463-67-7.

TiO2 thường được coi là trơ về mặt hóa học. Nghĩa là nó không phản ứng với các hóa chất khác và do đó, là một chất ổn định có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau và cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Titanium dioxide đến từ đâu?

Bản thân TiO2 lần đầu tiên được đặt tên chính thức và được tạo ra trong phòng thí nghiệm vào cuối những năm 1800. Nó không được sản xuất hàng loạt cho đến đầu thế kỷ 20; khi nó bắt đầu được sử dụng như một sự thay thế an toàn hơn cho các chất màu trắng khác.

Nguyên tố titan và hợp chất TiO2 được tìm thấy trên khắp thế giới, liên kết với các nguyên tố khác như:

• Sắt
• Trong một số loại đá và cát khoáng. (bao gồm cả thành phần của một số cát ở bãi biển).

Titan thường xuất hiện dưới dạng khoáng chất ilmenit (một khoáng chất oxit sắt-titan); và đôi khi ở dạng khoáng vật rutile, một dạng TiO2. Các hợp chất phân tử trơ này phải được tách ra thông qua một quá trình hóa học để tạo ra TiO2 tinh khiết.

Titanium dioxide được chiết xuất như thế nào?

TiO2 tinh khiết được chiết xuất như thế nào từ các phân tử chứa titan phụ thuộc vào thành phần của quặng khoáng hoặc nguyên liệu ban đầu. Hai phương pháp được sử dụng để sản xuất TiO2 tinh khiết:

• Quy trình sunfat
• Quy trình clorua.

Nguồn titan dioxide tự nhiên chủ yếu là quặng ilmenit được khai thác, chứa 45-60% TiO2. Từ đó, hoặc một dẫn xuất đã được làm giàu (được gọi là xỉ titan). TiO2 tinh khiết có thể được sản xuất bằng quy trình sunfat hoặc clorua.

Phương pháp sunfat và clorua

Trong hai phương pháp chiết xuất, quy trình sunfat hiện là phương pháp sản xuất TiO2 phổ biến nhất ở Liên minh Châu Âu, chiếm 70% nguồn cung ở Châu Âu. 30% còn lại là kết quả của quá trình clorua. Ở cấp độ toàn cầu, người ta ước tính khoảng 40-45% sản lượng của thế giới dựa trên quy trình clorua.

Là một chất được sử dụng rộng rãi với nhiều ứng dụng, nghiên cứu đang được thực hiện để cải thiện quy trình sản xuất nhằm giảm mức độ hóa chất được sử dụng và chất thải được tạo ra cũng như tái chế bất kỳ sản phẩm phụ nào.

Tương lai của TiO2

Đối với một chất mà công chúng còn chưa biết đến; thật ngạc nhiên là TiO2 có thể được tìm thấy trong bao nhiêu sản phẩm hàng ngày. Do có nhiều đặc tính đa dạng: làn da; thành phố; ô tô; nhà cửa; thực phẩm và môi trường của chúng ta trở nên sáng hơn; an toàn hơn; đàn hồi hơn và sạch hơn bằng TiO2. Với di sản 100 năm sử dụng thương mại an toàn, TiO2 sẽ ngày càng trở nên quan trọng hơn khi môi trường của chúng ta phải đối mặt với những thách thức lớn hơn từ dân số ngày càng tăng.

 

Để mua Vật tư titanium hoặc Gia công titanium, xin quý khách vui lòng liên hệ:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI KỸ THUẬT VŨ TẤN

Địa chỉ: 118/48/33 Đ.Liên khu 5-6, P.Bình Hưng Hòa B, Q.Bình Tân, HCM

Mail: info@vutanco.com

Web: www.vutanco.com 

Fanpage: facebook.com/congtyvutan

Điện thoại: 0932630089 – 0909930075