تیتان یا دی اکسید تیتانیوم یک ترکیب معدنی است که در بخش های مختلف و متنوعی مورد استفاده قرار گرفته و به آن تیتانیا نیز می گویند. این ترکیب به دلیل خواص غیر واکنشی، غیر سمی و نورانی کاملا شناخته شده است. به دلیل خواص عالی سطح تیتان، درخشندگی و سفیدی بسیاری از مواد را افزایش می دهد. این رنگدانه سفید قوی برای اهداف زیادی در زمینه صنعتی استفاده می شود و می تواند به عنوان یک ماده نسوز عمل کند.
تیتان نه تنها برای ساخت فلز تیتانیوم، بلکه برای ساختن رنگدانه‌های مختلف سفید استفاده می‌شود، زیرا رنگ سفید روشنی دارد و در رنگ و پوشش‌ها به همین شکل باقی می‌ماند، بدون اینکه در شرایط جوی زرد یا سیاه شود، مانند آنچه قبل از ۶۰ سال پیش در مورد سرب سفید یا روی سفید رخ می داد.
دی اکسید تیتانیوم برای مات کردن پلاستیک ها و کاربرد بسیار ویژه آن در پوشش های ساختمانی و جاده ای که در آن ذرات TiO2 در معرض اشعه ماوراء بنفش یا نور خورشید قرار می گیرند و به عنوان یک کاتالیزور برای از بین بردن آلودگی هوا (معروف به فوتوکاتالیست) عمل می کنند، مورد استفاده قرار می گیرد.
تیتان به صورت ناخالص یافت می شود و در کائولن و گل رس وجود دارد. در محصولات فناوری نانو، دی اکسید تیتانیوم یکی از اولین موادی است که معرفی شد. این ماده بی بو و جاذب است و در محصولات صنعتی مختلف مانند دارو و مواد غذایی (E-171)، چسب، لوازم آرایشی و ضد آفتاب، رنگ ها و پوشش ها، سرامیک، مواد سقف، کاغذ، پارچه، پلاستیک، لاستیک، محصولات خودرو و کاتالیزور استفاده شده است.
فهرست
خواص فیزیکی و شیمیایی تیتان
- چگالی: ۴٫۲۳ گرم بر سانتی متر مکعب
- نقطه ذوب: ۱۸۴۳oC
- نقطه جوش: ۲۹۷۲oC
- حلالیت: نامحلول در آب
- جرم مولی: ۷۹٫۸۶ گرم بر مول
ساختار کریستالی تیتان
- روتیل با ساختار بلوری چهارضلعی
- آناتاز با ساختار بلوری چهارضلعی
- بروکتی با ساختار کریستالی متعامد
- دارای خاصیت جذب و پخش اشعه UV می باشد.
- آنها دارای سختی خوب، استحکام خوب و توانایی مقاومت در برابر دما، استحکام کششی بالا و مقاومت در برابر خوردگی هستند.
- به دلیل خواص منحصر به فرد آن سطح تیتان، در فناوری نانو و همچنین در علم نانو به خوبی شناخته شده است.
کاربردهای تیتان
دی اکسید تیتانیوم به عنوان یک ماده پوششی برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی مواد استفاده می شود. ترکیب آب شور و فلز همیشه منجر به ایجاد خوردگی می شود. برای غلبه بر این مشکل از دی اکسید تیتانیوم استفاده می شود.
دارای خاصیت خود تمیز شوندگی است به طوری که در تمیز کردن ماشین و همچنین در خمیر دندان، پماد و بانداژ استفاده می شود. اگر مواد در معرض اشعه ماوراء بنفش قرار گیرند، مواد از بین می روند. اما دی اکسید تیتانیوم خاصیت محافظتی خوبی در برابر اشعه ماوراء بنفش دارد و از پرتوهای مستقیم خورشید جلوگیری می کند.
به دلیل وجود خاصیت ضد مه در شیشه ها و همچنین در خودرو (پاک کردن آب در فصل بارندگی) استفاده می شود. به دلیل استحکام بالاتر، سختی بالاتر و ضریب شکست خوب به عنوان پرکننده در صنعت کاغذ و پلاستیک استفاده می شود. به عنوان مات کننده در مناطقی که نیاز به پوشش است، استفاده می شود.در صنعت نساجی از آن به عنوان رنگدانه برای جلوگیری از تخریب پارچه یا سفید شدن رنگ استفاده می شود.
در صنعت لاستیک از دی اکسید تیتانیوم برای افزایش استحکام استفاده می شود. در صنعت لوازم بهداشتی جهت جلوگیری از رشد باکتری ها از دی اکسید تیتانیوم استفاده می شود. به عنوان یکی از ترکیبات در رنگ و لاک استفاده می شود. در زمینه های آرایشی مانند رژ لب، لوسیون ضد آفتاب، لاک ناخن و غیره استفاده می شود.
در لعاب های چینی به عنوان سفید کننده و همچنین مات کننده استفاده می شود. زیرا مقاومت اسیدی، سختی و روشنایی مطلوبی را فراهم می کند. به دلیل سمی نبودن، پایداری خوب و قیمت مقرون به صرفه در تصفیه آب، استریل کردن، حذف آلاینده های هوا و بوهای زننده استفاده می شود.
بیشتر ساختمان های شرکت های فناوری پیشرفته با شیشه احاطه شده اند. به دلیل این نوع ساختار شیشه ای، به طور دوره ای باید شیشه را تغییر دهند. در این مورد، دی اکسید تیتانیوم برای اهداف تزئینی استفاده می شود.
آنها عمدتاً در فضاپیماها، هواپیماها، نیروگاه ها و پوشش زرهی به دلیل مقاومت سطح تیتان در برابر خوردگی، استحکام کششی بالا و تحمل دماهای شدید استفاده می شوند. سایر کاربردهای تیتان عبارتند از تولید سلول های خورشیدی، رنگ های غذایی، حسگرهای اکسیژن، رنگدانه خالکوبی و مدادهای استیپتیک است.