Titanium dioxide là gì? Ứng dụng của nó trong đời sống

Chu Văn An

Titanium dioxide hay còn gọi là titan trắng là một hợp chất hữu cơ, tồn tại dưới dạng chất rắn màu trắng, được sử dụng phổ biến trong sản xuất sơn, kem chống nắng,… Vậy Titanium dioxide là gì? Nó có tác dụng gì? Tính chất đặc trưng và phương pháp điều chế TiO2.

1. Titanium dioxide là gì?

Titanium dioxide là một hợp chất vô cơ, thường được gọi là titan trắng, titan (IV) oxit hoặc Titania. Nó tồn tại dưới dạng chất rắn màu trắng, không tan trong nước với công thức hóa học TiO2.

Trong tự nhiên: TiO2 tồn tại chủ yếu ở dạng hai khoáng chất là rutile và anatase.

Chất này là chất màu, được sử dụng trong sản xuất sơn, có trong công thức mỹ phẩm và thực phẩm với số E là E171.

Công thức cấu trúc:

2. Tính chất đặc trưng của Titanium dioxide

3. Điều chế và sản xuất Titanium dioxide

TiO2 là một trong những chất có mức tiêu thụ cao, năm 2010 là 5,3 triệu tấn. Phương thức sản xuất còn phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu. Bao gồm hai quy trình điều chế chính: sunfat và clorua. Sản phẩm của cả hai quá trình này là titan dioxide ở dạng tinh thể rutile, nhưng phương pháp sunfat khi được điều chỉnh có thể tạo ra dạng anatase mềm hơn. Sự khác biệt giữa phương pháp này là quá trình sunfat được thực hiện theo mẻ trong khi phương pháp clorua được thực hiện như một quá trình liên tục.

3.1. Quá trình sunfat

– Nguyên liệu thô: Quặng Ilmenit (45–60% TiO 2 ) hoặc nguyên liệu thô đã qua xử lý trước khi tạo ra loại titan phù hợp.

– Quy trình: Khoáng Ilmenit được xử lý bằng axit sunfuric để tách pentahydrat sắt(II) sunfat. TiO2 rutile thu được sẽ được tinh chế theo các thông số kỹ thuật của sắc tố. Hoặc có một phương pháp khác để loại bỏ sắt khỏi quặng Ilmenite đó là thực hiện theo quy trình Becher.

3.2. Quá trình clorua

Quặng sẽ được xử lý bằng clo và cacbon để tạo thành titan tetraclorua TiCl4 – một chất lỏng dễ bay hơi, được tinh chế thêm bằng phương pháp chưng cất. Sau đó chất này được xử lý bằng oxy để tạo ra clo và titan dioxide.

3.3. Phương pháp chuyên dụng

TiO2 có thể được tạo thành bằng nhiều loại hóa chất khác nhau. Con đường Sol-gel liên quan đến quá trình thủy phân các alkoxit titan, ví dụ titan ehthoxide:

Ti(OEt)4 + 2H2O → TiO2 + 4EtOH

Ngoài ra, nó còn có thể được hình thành do sự lắng đọng hơi hóa học, alkoxit sẽ bay hơi và phân hủy khi tiếp xúc với bề mặt nóng:

Ti(OEt)4 → TiO2 + 2Et2O

4. Ứng dụng nổi bật của Titanium dioxide

4.1. sắc tố

– Năm 1916, chất này được sử dụng rộng rãi làm chất tạo màu trắng. Bởi vì độ sáng và chỉ số khúc xạ của nó rất cao và có thể vượt qua một số vật liệu khác.

– Nó còn là chất làm mờ, tạo độ trắng và độ mờ đục cho các sản phẩm như sơn, chất phủ, nhựa, giấy, mực, thực phẩm, dược phẩm, v.v. Nó có trong kem đánh răng.

TiO2 là thành phần trong kem đánh răng

– Đối với thực phẩm: TiO2 được bổ sung vào một số sản phẩm như kem, kẹo, món tráng miệng, kẹo cao su, nước sốt,…

– Sản xuất sơn: Là yếu tố tạo nên màu trắng hoàn hảo cho sơn.

4.2. Tạo màng mỏng

Khi lắng đọng sẽ tạo thành một lớp màng mỏng, lớp phủ quang học phản chiếu cho gương điện môi. Vì vậy, nó được dùng để tạo màng mỏng trang trí.

Titan biến tính có các hạt có từ 2 lớp oxit khác trở lên như TiO2, dùng để tạo hiệu ứng lấp lánh cho sơn và hạt nhựa.

4.3. Trong y học thẩm mỹ

Titanium dioxide được sử dụng trong mỹ phẩm chăm sóc da như chất tạo màu, kem chống nắng và chất làm đặc.

TiO2 là chất có tác dụng chống nắng

Công dụng điển hình của nó là khả năng chống tia UV, thường kết hợp với oxit kẽm để tăng hiệu quả của kem chống nắng vật lý. Từ đó, bảo vệ da khỏi tác động tiêu cực của tia cực tím.

4.4. Các ứng dụng khác

– Làm gốm sứ: Dùng làm chất tạo màng và tạo mầm cho quá trình hình thành tinh thể.

– Là chất màu xăm. Nó được sản xuất với nhiều kích cỡ hạt khác nhau, có khả năng phân tán trong dầu và nước nên được ứng dụng trong một số ngành công nghiệp mỹ phẩm.

5. Mua Titanium dioxide ở đâu uy tín, chất lượng?

Titanium dioxide là một trong những hóa chất có ứng dụng rộng rãi trong mọi ngành công nghiệp và nhu cầu sử dụng nó không ngừng tăng lên. Nhưng khi chọn mua một sản phẩm, chắc chắn khách hàng luôn quan tâm đến chất lượng và giá cả. Labvietchem sẽ giúp bạn giải quyết nỗi lo lắng của mình. Với nhiều năm kinh nghiệm, chúng tôi cam kết sản phẩm chính hãng, uy tín với giá cả cực kỳ phải chăng. Hãy gọi ngay tới hotline 0826 020 020 để được tư vấn miễn phí. Labvietchem mong muốn được là đối tác lâu dài của Quý khách hàng.