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

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

1. Titanium dioxide là chất gì? 

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

Trong tự nhiên: TiO2 tồn tại chủ yếu dưới dạng 2 khoáng chất là rutile và anatase.

Chất này là một sắc tố, được sử dụng trong sản xuất sơn, có trong công thức bào chế mỹ phẩm, thực phẩm với số E là E171.

Công thức cấu tạo:

2. Các tính chất đặc trưng của Titanium dioxide

3. Điều chế và sản xuất Titanium dioxide

TiO2 là một trong những chất có độ tiêu thụ cao, năm 2010 là 5,3 triệu tấn. Các phương pháp sản xuất còn tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu. Gồm có 2 quy trình điều chế chính là sulphat và clorua. Sản phẩm của cả 2 quá trình này đều thu được titan dioxit dưới dạng tinh thể rutile, tuy nhiên phương pháp sunphat khi điều chỉnh có thể tạo ra được dạng anatase có tính chất mềm hơn. Điểm khác biệt của phương pháp này là quá trình sulphat được thực hiện như 1 quá trình hàng loạt còn phương pháp clorua được thực hiện như 1 quy trình liên tục.

3.1. Quá trình sulphat

- Nguyên liệu: Quặng ilmenit (45–60% TiO 2 ) hoặc nguyên liệu thô được xử lý trước khi tạo ra loại titan thích hợp. 

- Cách tiến hành: Khoáng vật Ilmenit được xử lý bằng axit sunfuric để chiết xuất sắt(II) sulfat pentahydrat. TiO2 dạng rutile thu được sẽ được tiến hành tinh chế theo các thông số kỹ thuật của loại sắc tố. Hoặc có một phương pháp khác để tách bỏ sắt ra khỏi quặng Ilmenit là thực hiện theo quy trình Becher.

3.2. Quá trình clorua

Quặng sẽ được xử lý bằng clo và cacbon để hình thành titan tetraclorua TiCl4 - chất lỏng dễ bay hơi, được tinh chế thêm bằng cách chưng cất. Sau đó chất này được xử lý bằng oxi để sản xuất ra clo và titan dioxit.

3.3. Các phương pháp chuyên biệt

TiO2 có thể được tạo thành bằng nhiều loại hóa chất chuyên dịch khác nhau. Các con đường sol-gel liên quan đến quá trình thủy phân titan alkoxide, ví dụ như titan ehthoxide:

Ti(OEt)4 + 2H2O → TiO2 + 4EtOH

Ngoài ra, nó còn có thể tạo thành từ quá trình lắng đọng hơi hóa học, các alkoxide sẽ bị bay hơi và bị phân hủy khi tiếp xúc với bề mặt nóng:

Ti(OEt)4 → TiO2 + 2Et2O

4. Những ứng dụng nổi bật của Titanium dioxide

4.1. Chất sắc tố

- Năm 1916, chất này đã được sử dụng rộng rãi với vai trò là sắc tố 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 cũng là một chất làm mờ, cung cấp độ trắng và độ mờ của các sản phẩm như sơn, chất phủ, nhựa, giấy, mực, thực phẩm, dược phẩm,... Nó có trong thành phần của kem đánh răng.

TiO2 là thành phần trong kem đánh răng

- Đối với thực phẩm: TiO2 được cho thêm vào một số sản phẩm như kem, bánh kẹo, món tráng miệng, kẹo cao su, sốt,...

- Sản xuất sơn: Là nhân tố tạo ra màu trắng hoàn hảo cho sơn.

4.2. Tạo màng mỏng

Khi lắng đọng, nó sẽ tạo ra 1 lớp màng mỏng, lớp phù quang học phản xạ cho gương điện môi. Do đó, mà nó được sử dụng để tạo các màng mỏng trang trí. 

Titan biến tính có các hạt có 2 hoặc nhiều lớp oxit khác như , thường là TiO2, được sử dụng để tạo hiệu ứng lấp lánh cho sơn, hạt nhựa.

4.3. Trong dược mỹ phẩm

Titan dioxide được sử dụng trong các mỹ phẩm chăm sóc da với tác dụng làm chất màu, chống nắng và làm đặc.

TiO2 là chất có tác dụng chống nắng

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

4.4. Các ứng dụng khác

- Làm gốm: Được sử dụng là chất làm mờ và tạo hạt cho sự hình thành tinh thể.

- Là một sắc tố hình xăm. Nó được sản xuất với nhiều kích cỡ hạt khác nhau, có khả năng phân tán trong dầu và nước nên được sử 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 tính ứng dụng rộng rãi trên mọi ngành nghề, hiện nay nhu cầu vẫn không ngừng tăng. Nhưng khi lựa chọn mua sản phẩm chắc hẳn quý khách hàng luôn quan tâm đến chất lượng và giá cả. LabVIETCHEM sẽ giúp bạn giải quyết nỗi lo lắng hơn. Với nhiều năm kinh nghiệm, chúng tôi cam kết sản phẩm chính hãng, uy tín với giá cả vô cùng phải chăng. Gọi ngay tới số hotline 0826 020 020 để được tư vấn miễn phí. LabVIETCHEM mong muốn là đối tác lâu dài của quý khách hàng.