টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড কী?
টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইডের প্রধান উপাদান হলো TIO2, যা একটি গুরুত্বপূর্ণ অজৈব রাসায়নিক রঞ্জক এবং এটি সাদা কঠিন বা গুঁড়ো আকারে পাওয়া যায়। এটি অবিষাক্ত, এর শুভ্রতা ও উজ্জ্বলতা অনেক বেশি এবং কোনো বস্তুর শুভ্রতা বাড়ানোর জন্য এটিকে সেরা সাদা রঞ্জক হিসেবে বিবেচনা করা হয়। এটি আবরণ, প্লাস্টিক, রাবার, কাগজ, কালি, সিরামিক, কাচ ইত্যাদির মতো শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
১.টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড শিল্প শৃঙ্খল চিত্র:
(১টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড শিল্প শৃঙ্খলের প্রারম্ভিক পর্যায়ে কাঁচামাল অন্তর্ভুক্ত থাকে, যার মধ্যে রয়েছে ইলমেনাইট, টাইটানিয়াম কনসেনট্রেট, রুটাইল ইত্যাদি;
(2মধ্যপ্রবাহ বলতে টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড পণ্যগুলিকে বোঝায়।
(3) ডাউনস্ট্রিম হল টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইডের প্রয়োগ ক্ষেত্র।টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড আবরণ, প্লাস্টিক, কাগজ তৈরি, কালি, রাবার ইত্যাদির মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
২. টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইডের স্ফটিক কাঠামোঃ
টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড এক প্রকার বহুরূপী যৌগ, যার প্রকৃতিতে তিনটি সাধারণ স্ফটিক রূপ রয়েছে, যথা অ্যানাটেজ, রুটাইল এবং ব্রুকাইট।
রুটাইল এবং অ্যানাটেস উভয়ই টেট্রাগোনাল ক্রিস্টাল সিস্টেমের অন্তর্গত, যা সাধারণ তাপমাত্রায় স্থিতিশীল; ব্রুকাইট অর্থোরম্বিক ক্রিস্টাল সিস্টেমের অন্তর্গত, যার স্ফটিক কাঠামো অস্থিতিশীল, তাই বর্তমানে শিল্পক্ষেত্রে এর ব্যবহারিক মূল্য খুব কম।
তিনটি কাঠামোর মধ্যে রুটাইল দশা সবচেয়ে স্থিতিশীল। ৯০০°C-এর উপরে অ্যানাটেজ দশা অপরিবর্তনীয়ভাবে রুটাইল দশায় রূপান্তরিত হয়, অপরদিকে ৬৫০°C-এর উপরে ব্রুকাইট দশা অপরিবর্তনীয়ভাবে রুটাইল দশায় রূপান্তরিত হয়।
(1) রুটাইল ফেজ টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড
রুটাইল দশার টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইডে, Ti পরমাণুগুলো কেলাস জালিকার কেন্দ্রে অবস্থিত থাকে এবং ছয়টি অক্সিজেন পরমাণু টাইটানিয়াম-অক্সিজেন অষ্টতলকের কোণাগুলোতে অবস্থান করে। প্রতিটি অষ্টতলক তার চারপাশের ১০টি অষ্টতলকের সাথে সংযুক্ত থাকে (যার মধ্যে আটটির শীর্ষবিন্দু ও দুটির ধার একই), এবং দুটি TiO2 অণু মিলে একটি একক কোষ গঠন করে।
রুটাইল দশা টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইডের স্ফটিক কোষের নকশাচিত্র (বামে)
টাইটানিয়াম অক্সাইড অষ্টতলকের (ডানদিকে) সংযোগ পদ্ধতি
(2) অ্যানাটেজ ফেজ টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড
অ্যানাটেজ দশার টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইডে, প্রতিটি টাইটানিয়াম-অক্সিজেন অষ্টতলক তার চারপাশের ৮টি অষ্টতলকের সাথে সংযুক্ত থাকে (৪টি একই ধার ও ৪টি একই শীর্ষবিন্দু ভাগ করে), এবং ৪টি TiO2 অণু একটি একক কোষ গঠন করে।
রুটাইল দশা টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইডের স্ফটিক কোষের নকশাচিত্র (বামে)
টাইটানিয়াম অক্সাইড অষ্টতলকের (ডানদিকে) সংযোগ পদ্ধতি
৩. টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড প্রস্তুত প্রণালী:
টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইডের উৎপাদন প্রক্রিয়ার মধ্যে প্রধানত সালফিউরিক অ্যাসিড প্রক্রিয়া এবং ক্লোরিনেশন প্রক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত।
(১) সালফিউরিক অ্যাসিড প্রক্রিয়া
টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড উৎপাদনের সালফিউরিক অ্যাসিড প্রক্রিয়ায়, টাইটানিয়াম আয়রন পাউডারের সাথে গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিডের অ্যাসিডোলাইসিস বিক্রিয়ার মাধ্যমে টাইটানিয়াম সালফেট উৎপন্ন হয়, যা পরবর্তীতে হাইড্রোলাইজড হয়ে মেটাটাইটানিক অ্যাসিড তৈরি করে। ক্যালসিনেশন এবং চূর্ণ করার পর টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড পণ্যগুলো পাওয়া যায়। এই পদ্ধতিতে অ্যানাটেজ এবং রুটাইল টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড উৎপাদন করা যায়।
(২) ক্লোরিনেশন প্রক্রিয়া
টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড উৎপাদনের ক্লোরিনেশন প্রক্রিয়ায় রুটাইল বা উচ্চ-টাইটানিয়াম স্ল্যাগ পাউডারকে কোকের সাথে মেশানো হয় এবং তারপর উচ্চ-তাপমাত্রার ক্লোরিনেশন করে টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড তৈরি করা হয়। উচ্চ-তাপমাত্রার জারণের পর, পরিস্রাবণ, জল দিয়ে ধোয়া, শুকানো এবং চূর্ণ করার মাধ্যমে টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড পণ্যটি পাওয়া যায়। টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড উৎপাদনের ক্লোরিনেশন প্রক্রিয়ায় শুধুমাত্র রুটাইল পণ্যই উৎপাদিত হতে পারে।
টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইডের বিশুদ্ধতা কীভাবে যাচাই করা যায়?
১. ভৌত পদ্ধতি:
(১)সবচেয়ে সহজ পদ্ধতি হলো স্পর্শ করে এর গঠন তুলনা করা। নকল টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড বেশি মসৃণ অনুভূত হয়, আর আসল টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড বেশি খসখসে অনুভূত হয়।
(2)পানি দিয়ে ধুলে হাতে কিছুটা টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড লাগলে, নকলটি সহজেই ধুয়ে যায়, কিন্তু আসলটি সহজে ধুয়ে যায় না।
(3)এক কাপ পরিষ্কার জল নিন এবং তাতে টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড ফেলুন। যেটি জলের উপরে ভেসে উঠবে সেটি আসল, আর যেটি নীচে পড়ে সেটি নকল (এই পদ্ধতিটি সক্রিয় বা পরিবর্তিত পণ্যের ক্ষেত্রে কাজ নাও করতে পারে)।
(4)জলে এর দ্রবণীয়তা পরীক্ষা করুন। সাধারণত, টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড জলে দ্রবণীয় (তবে প্লাস্টিক, কালি এবং কিছু কৃত্রিম টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইডের জন্য বিশেষভাবে তৈরি টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড জলে অদ্রবণীয়)।
২. রাসায়নিক পদ্ধতি:
(1) ক্যালসিয়াম পাউডার যোগ করা হলে: হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড যোগ করলে কিঁচকিঁচ শব্দ সহ একটি তীব্র প্রতিক্রিয়া ঘটবে এবং প্রচুর বুদবুদ তৈরি হবে (কারণ ক্যালসিয়াম কার্বনেট অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে কার্বন ডাই অক্সাইড উৎপন্ন করে)।
(2) লিথোপোন যোগ করা হলে: লঘু সালফিউরিক অ্যাসিড বা হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড যোগ করলে পচা ডিমের গন্ধ তৈরি হবে।
(3) যদি নমুনাটি হাইড্রোফোবিক হয়, তবে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড যোগ করলে কোনও প্রতিক্রিয়া হবে না। যাইহোক, ইথানল দিয়ে ভিজিয়ে তারপর হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড যোগ করলে যদি বুদবুদ তৈরি হয়, তবে এটি প্রমাণ করে যে নমুনাটিতে প্রলেপযুক্ত ক্যালসিয়াম কার্বনেট পাউডার রয়েছে।
৩. এছাড়াও আরও দুটি ভালো পদ্ধতি আছে:
(1) PP + 30% GF + 5% PP-G-MAH + 0.5% টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড পাউডারের একই ফর্মুলা ব্যবহার করে, প্রাপ্ত উপাদানের শক্তি যত কম হবে, টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড (রুটাইল) তত বেশি খাঁটি হবে।
(2) একটি স্বচ্ছ রেজিন নির্বাচন করুন, যেমন 0.5% টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড পাউডার যুক্ত স্বচ্ছ ABS। এর আলো সঞ্চালন পরিমাপ করুন। আলো সঞ্চালন যত কম হবে, টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড পাউডার তত বেশি খাঁটি হবে।
পোস্ট করার সময়: ৩১ মে, ২০২৪
