پودر تیتان که به نام تیتانیوم دی اکسید نیز شناخته می شود، برای تولید رنگ سفید در صنایع گوناگون استفاده می شود. تیتان خالص به علت اینکه کاربرد خیلی زیادی در صنعت ندارد، اغلب از هسته TiO2 همراه با روکش چند گانه از مواد آلی یا غیر عالی تشکیل شده است. به دلیل اینکه این افزودنی ها به تیتان اضافه شده است، کیفیت پراکندگی پودر تیتان زیاد تر می شود.
کاربرد های پودر تیتان
صنعت غذا
از تیتانیوم دی اکسید برای رنگدانه های گوناگونی مثل آب نبات، بیسکویت و کیک و همچنین رنگ غذا استفاده می شود. بر طبق مطالعات محققان، از تیتانیوم دی اکسید می توان برای پوشش دهی در محصولات مختلف پزشکی استفاده کرد. اگر از تیتانیوم برای پوشش دادن تجهیزات پزشکی استفاده شود، از سایش و خوردگی این تجهیزات جلوگیری می کند و می تواند عمر مفید آنها را افزایش دهد و با استفاده کردن از فناوری نانو قابل انجام می باشد. لازم به ذکر است که تیتانیم خواص مفید دیگری مانند ضد میکروبی بودن، خود تمیز کنندگی و ضد بخار بودن را دارد که برای پوشش های بسته بندی در صنایع مختلفی مثل صنایع بهداشتی، دارویی، مواد غذایی و آرایشی استفاده می شود.
لوازم آرایشی
در بعضی از مواد آرایشی دی اکسید تیتانیوم با رنگدانه وجود دارد. چرا که وجود دی اکسید تیتانیوم در مواد آرایشی می تواند لکه ها را از بین برده و پوست را روشن کند. بنیاد سرطان پوست گفته است، افراد می توانند با استفاده از کرم های ضد آفتاب حاوی دی اکسید تیتانیوم از بروز سرطان پوست جلوگیری کنند.
صنعت کاغذ
تیتان در صنعت کاغذ کاربرد های فراوانی دارد. در واقع دی‌اکسید تیتان مثل یک پر کننده کاغذ عمل می کند. وقتی دی اکسید تیتانیوم به کاغذ اضافه شود باعث می شود کاغذ صاف تر و سفید تر به نظر برسد.
صنعت پلاستیک
تیتان نیز در صنعت پلاستیک مورد استفاده قرار می گیرد. زمانی که تیتان به پلاستیک اضافه شود، در برابر حرارت و نور مقاوم تر می شود. همچنین اضافه کردن تیتان به پلاستیک می تواند مقاومت محصولات پلاستیکی را در برابر آب و هوا زیاد کند. تیتان خواص شیمیایی، مکانیکی و فیزیکی محصول های پلاستیکی را بهبود می کند و ماندگاری مفید محصولات را زیاد می کند.
صنعت سرامیک
در صنعت سرامیک نیز از تیتان استفاده می شود. از ویژگی های سرامیک در اکسید تیتانیوم می توان به کدورت بالا، شاخص شکستگی بالا، اندازه ذرات یکنواخت، مقاومت در دمای بالا، وزن سبک، پوشش نازک اشاره کرد. همچنین در دکوراسیون و ساخت و ساز و کاربردهای مهندسی مورد استفاده قرار می گیرد.
صنایع هوافضا
تیتانیوم در هوافضا، صنعت سرامیک صنایع نظامی، کشتی، هواپیما و... کاربرد های فراوانی دارد. همچنین در چالش محیط های هوافضا، مقاومت کششی تیتانیوم قادر است مقاومت در برابر شکستگی و خستگی را زیاد کند. به دلیل این که تیتانیوم استحکام کششی دارد، می تواند در هر محیط کاربرد داشته باشد.
صنعت نقاشی
به دلیل اینکه تیتانیوم دی اکسید در تولید رنگ سفید و انواع رنگ های روشن هنر نقاشی کار آمد دارد، در این زمینه بسیار از آن استفاده می شود. همچنین تیتانیوم دی اکسید یکی از مهمترین مواد برای تثبیت رنگ در این زمینه است.
انواع پودر تیتان
در واقع تیتان سه دسته اصلی روتیل، آناتاز و ایلمنیت می باشد که پر کاربرد ترین ها نوع آناتاز و روتیل است. تیتان روتیل وزن بیشتری نسبت به تیتان آناتاز دارد و هر دو نوع این دو تیتانیوم قادر هستند اشعه ماورا بنفش را به شدت جذب کنند. تیتان روتیل می تواند انرژی جذبی را به گرما تبدیل کند. در واقع با استفاده از تیتانیوم آناتاز می توان برای تجزیه میکروب ها، تمیز کردن شیشه، محصولات آرایشی و ترکیبات ضد عفونی کننده استفاده کرد. همچنین تیتانیوم روتیل معروف ترین و پرفروش تر از نمونه های قبل است و از ضریب شکستگی خیلی بالایی برخوردار می باشد. تیتانیوم روتیل بیشتر برای پلاستیک، مواد غذایی و رنگدانه سفید کاغذ و... مورد استفاده قرار می گیرد. در کشور های مختلف خیلی از شرکت ها در حال تولید تیتان هستند. خیلی از تیتان مورد استفاده در ایران، از واردات به دست آمده می آید.
روش های تولید تیتان
١- روش کلراید
در این روش گاز کلر را در دمای ٩٠٠ درجه سانتی گراد از روی مخلوط سنگ روتیل عبور می دهند. تترا کلرید با تقطیر خالص می شود و با سرد کردن به مایع تبدیل می شود. در تولید تیتانیوم در روش کلرید تتراکلید تیتانیوم را در حرارت ١٠٠٠ درجه در مجاورت اکسیژن می سوزانند و وقتی اکسید شود، تیتانیوم دی اکسید درست می شود. در صورتی که در فرایند اکسیداسیون با کنترل دقیق تری انجام شود، پودر تیتانیوم خالص تر می شود که آن به طور کامل سفید می باشد و می توان گفت اندازه ذرات آن تقریبا یکسان است.
٢- روش سولفات
در این روش از ماده ای خام که ایلمنت نام دارد استفاده می شود. بعد از اینکه سنگ خرد شود، مواد ناخالص همراه آن جدا می شود. در مرحله بعد، پس از آسیاب کردن آن را خشک می کنند و بعد در الئوم آن را حل می کنند. اولئوم با اسید سولفوریک و با آب، کم کم رقیق می شود. زمانی که این عمل انجام شود، یک محلولی از سولفات تیتانیوم دی اکسید، و سولفات فریک همراه با سیلیس به وجود می آید. وقتی فیلتراسیون انجام شود، نامحلول سیلیس جدا می شود و مقداری آهن را به محلول آن اضافه می کنند چرا که این کار باعث می شود تمامی آهن موجود تبدیل به املاح دو ظرفیتی شود. بعد محلول را جدا می کنند و وقتی آن را صاف کردنند به مخزن تبخیر آن را انتقال می دهند و سولفات فرو مثل کریستال جدا می گردد. در مرحله بعد محلول جوشیده می شود تا سولفات تیتانیوم هیدرولیز را به هیدروکسید تیتانیوم تبدیل کنند. وقتی این روش انجام شود، تیتان آناتاز به دست می آید. برای نوع روتیل، با وارد کردن ذرات روتیل یا ریختن نمک روی قبل از هیدرولیز به دست می آید.
قیمت پودر تیتان
در واقع تیتان از منابع های گوناگونی تولید و عرضه می شود. اینکه شرکت ها با چه روشی تیتان را درست می کنند، با توجه به منبعی که دارند، متفاوت می باشد. قیمت تیتان بسته به عوامل مختلفی مانند سختی، جذب روغن، ضریب شکست و قدرت پوشانندگی و... متغیر می باشد. برای اینکه یک تیتان با کیفیت را تهیه کنید باید آن را از شرکت های معتبر خریداری کنید.
