Ero sivun ”Titaanidioksidi” versioiden välillä
[katsottu versio] | [katsottu versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
p w |
Anr (keskustelu | muokkaukset) p kh |
||
Rivi 15:
== Ominaisuudet ==
Titaanidioksidi (TiO<sub>2</sub>) on hyvin [[inertti]], myrkytön [[valkoinen]] yhdiste, jonka [[moolimassa]] on 79,90. Sen taittokerroin on erittäin korkea (2,6–2,9) minkä takia sitä käytetään maaleissa, papereissa ja muoveissa lisäämään niiden [[peittokyky|peittokykyä]]. Titaanidioksidipigmentit ovat parempien ominaisuuksiensa vuoksi syrjäyttäneet lyijypohjaiset pigmentit ja TiO<sub>2</sub> onkin ominaisuuksiensa takia tuotetuin epäorgaaninen [[väriaine]]. Esimerkiksi maalien painosta on usein yli 20
Titaanidioksidin [[moolimassa]] on 79,9 g/mol, [[sulamispiste]] 1 855 °C, [[kiehumispiste]] 2 500–3 000 °C, [[tiheys]] 3,9–4,3 g/cm³ ja [[CAS-numero]] 13463-67-7.
== Käyttö ja muodot==
Vuonna 1994 valmistetusta titaanipigmentistä käytettiin 59
TiO<sub>2</sub> esiintyy kolmessa eri kidemuodossa: tetragonisina rutiilina ja anantaasina sekä harvinaisena rombisena brookiittina. Teollisuudessa valmistetaan rutiilia ja anantaasia, joiden valmistustavat sekä käyttötarkoitukset ovat erilaiset. Termodynaamisesti rutiili on vakain kidemuoto: jos anantaasia lämmitetään yli 700
Rutiili on titaanidioksidin kidemuodoista tihein ja kovin. Sen tiheys on 4,21
Titaanipigmenttejä tuotetaan kahdella eri prosessilla: sulfaattiprosessilla ja kloridiprosessilla. Sulfaattiprosessissa
{|{{prettytable}} style="float:right; clear:right"
! colspan="2" | Kloridiprosessi
! Yhteensä
|-
! Vuosi
! kt/a
! Prosenttiosuus<br/>tuotannosta
! kt/a
! Prosenttiosuus<br/>tuotannosta
! kt/a
|-
! 1965
| 1254
| 90,3
| 135
| 9,7
| 1389
|-
! 1970
| 1499
| 77,4
| 437
| 22,6
| 1936
! 1977
| 1873
| 72,3
| 716
| 2589
|-
! 1988
| 1781
| 60,2
| 1178
| 39,8
| 2959
|-
! 1995
| 1481
| 46,0
| 1739
| 54,0
| 3220
! 2000 (arvio)
| 1540
| 40,0
| 2310
| 60,0
| 3850
|}
== Valmistus ==
Puhtaan titaanioksidin valmistusreaktio keksittiin 1908 ja sen teollinen valmistus alkoi Norjassa vuonna 1916.<ref>Güther et al. 2005</ref> Titaanidioksidia voidaan valmistaa sulfaatti- tai kloridiprosessilla. Kloridiprosessia käytetään kun raaka-aineena on rutiilimineraali ja sulfaattiprosessia kun raaka-aine on esimerkiksi [[ilmeniitti]]. Esimerkiksi [[Porin titaanidioksiditehdas|Porin titaanidioksiditehtaalla]] Suomessa jalostetaan slagia ja ilmeniittiä, jolloin käytetään sulfaattiprosessia.<ref>Seppälä 1999</ref> Titaanidioksidin sulamispiste on noin
Kloridiprosessissa titaanimineraalit muutetaan titaanitetrakloridiksi ja siitä titaanidioksidiksi tai titaanimetalliksi. Kloridimenetelmä on uudempi kuin sulfaattimenetelmä ja se saastuttaa vähemmän, mutta se vaatii raaka-aineekseen paljon titaanidioksidia sisältävän malmin (yli 70
Sulfaattimenetelmässä TiO<sub>2</sub> tiivistetään malmista rikkihapon avulla monimutkaisessa prosessissa. Tässä prosessissa ei raaka-aineelta vaadita korkeaa titaanidioksidipitoisuutta, mutta sen jätteet ovat ympäristömyrkkyjä, ellei niitä neutraloida. Itse asiassa tässä prosessissa raaka-aineet, joissa on korkea titaanidioksidipitoisuus, eivät ole reaktiokykyisiä. Yleensä sulfaattiprosessia käyttävien titaanipigmenttitehtaiden käyttämän ilmeniittiraaka-aineen titaanidioksidipitoisuus on 45–60
Ilmeniittiä ja muita matalan TiO<sub>2</sub>-pitoisuuden raaka-aineita voidaan muokata niin, että niitä voidaan käyttää hyväksi kloridiprosessissa. Tämä voidaan tehdä siksikin, että puhtaampi raaka-aine vähentää sulfaattiprosessissa syntyvien jätteiden määrää.<ref>Force 1991</ref>
|