Hôm nay sẽ tìm hiểu về Titan nhé !
1. Công dụng của TiO2 rất đa dạng:
TiO2 là hợp chất có các tính chất: nhẹ, độ nóng chảy cao (bền nhiệt), ít chịu tác dụng hóa học (bền hóa ), độ che phủ lớn, chịu mài mòn, độ cứng lớn nhưng vẫn giữ dộ dẻo tốt, ít nứt gãy, dù ở dạng bột màu hay dạng kim loại vẫn là nguyên liệu quí để chế tạo ra các sản phẩm cao cấp mang các tính chất tốt, đặc biệt tổng hợp từ nhiều kim loại khác lại như: nhẹ của nhôm, bền hóa của vàng, cứng của thép, chịu nhiệt của zircon v.v...
Bột màu TiO2 chất lượng hơn hẳn các loại bột màu khác như ZnO, Lithopon (ZnS, BaSO4). TiO2 có độ che phủ cao, hạt mịn đều, độ thấm dầu tốt và rất bền dưới tác dụng của không khí ẩm, nước biển, khí H2S, SO2 và không độc. Mặt khác, TiO2 có tỷ trọng nhỏ 3,5 - 4,2. TiO2 có ưu điểm là rất bền hoá học đối với các hợp chất hữu cơ, sản phẩm không bị biến tính theo thời gian.
Nghành sơn : TiO2 có tính chống ăn mòn cao nên được sử dụng để chế tạo sơn cho cầu cống, các công trình xây dựng và thiết bị chống ăn mòn của khí quyển. TiO2 có tính không thấm ướt, có độ bền hoá và bền nhiệt cao nên được dùng để sơn vỏ tàu thuỷ, vỏ máy bay, các ống dẫn chịu nhiệt, các thiết bị ngâm trong nước như: ngư cụ, tàu ngầm,… Màng sơn TiO2 có tính bền cơ học nên được dùng để sơn lót trong sơn phủ ngoài các thiết bị chịu áp suất cao. Và đặc biệt dùng phối liệu dùng một số thứ khác để chế tạo máy bay tàng hình, vỏ tàu vũ trụ
Ngành công nghiệp giấy: người ta cần sản xuất giấy cao cấp có các tính chất: độ đục cần thiết, độ mịn, mặt giấy mềm và mỏng, phụ gia cho giấy cần đạt độ mịn và đều, không phản ứng với các axít tự do và các chất Chlor hoá trong giấy .v.v. người ta chọn TiO2 làm chất độn. Ngoài ra, TiO2 được dùng trong việc sản xuất giấy màu, giấy ảnh, giấy than...
Ngành vải, da : TiO2 có tính bền màu nên cũng cần nhiều hợp chất Titan ở các dạng Fluorua kép Titan và Kali, Chlorua Titan, oxalattitan .v.v. Khi in màu vào vải, bột màu TiO2 được dùng nhiều để cho sản phẩm bền màu hơn như: chịu được dưới tác dụng của ánh sáng, nước biển, môi trường axít hay kiềm. Bột màu TiO2 được dùng để phối chế thuốc nhuộm màu sợi hoá học trong ngành sản xuất tơ sợi hoá học, công nghiệp da. TiO2 có tính bền nhiệt và độ bền hoá học cao nên được dùng trong kỹ nghệ dệt để sản xuất các sợi cách nhiệt, vải dầu, vải nhựa, tơ sợi tổng hợp.
Nghành chế tạo linh kiện điện tử: TiO2 cũng được dùng để sản xuất các chất bán dẫn có chất lượng tốt cho các bộ phận chỉnh lưu dòng điện và bóng đèn điện tử. Hợp chất Bari Titanat (BaTiO2) dùng để sản xuất các bộ phận chỉnh tần số hay điều chỉnh cường độ dòng điện. Với các hợp chất khác, cũng dùng để tạo các tụ điện cho máy vô tuyến truyền hình. Sử dụng điện cực bán dẫn TiO2 làm tăng hiệu quả đáng kể của tế bào mặt trời, TiO2 chỉ hấp thụ UV mà không hấp thụ ánh sáng nhìn thấy v.v..
Nghành nhưạ, chất dẻo, cao su tổng hợp: TiO2 có độ đục và độ phân tán cao nên được sử dụng trong kỹ thuật sản xuất chất dẻo, nhựa tổng hợp, trong công nghệ cao su và trong công nghệ giấy . TiO2 được dùng nhiều trong công nghiệp chế tạo săm lốp ô tô và xe đạp. Ngời ta dùng TiO2 làm chất độn cho cao su với tỷ lệ 10 15%. TiO2 cũng được dùng để chế tạo vải bạt cao su. Các loại cao su khác nh: cao su màng mỏng, cao su lu hoá, cao su tái sinh, cao su Chlor hoá, .v.v.. đều dùng TiO2 làm chất độn. Trong ngành công nghiệp nhựa TiO2 được sử dụng làm pigment, chất chắn sáng, chất ổn định trong polyethylene, polypropylene và PVC.
Nghành sứ, thủy tinh: TiO2 có tính bền hoá nhiệt và có độ đục, độ phân tán cao nên được dùng trong phối liệu cho men sứ, men tráng thuỷ tinh và kim loại, các loại sơn dầu, sơn trang trí và vesni thuỷ tinh đục, thuỷ tinh màu và sợi thuỷ tinh. Người ta đã dùng TiO2 làm thay đổi màu sắc một số thuỷ tinh, như khi cho TiO2 vào phối liệu thì:
Thuỷ tinh Mangan không màu chuyển sang màu vàng
Thuỷ tinh Ce2O3 màu vàng chuyển thành đỏ
Thuỷ tinh chứa FeO từ màu xanh chuyển thành màu vàng nâu.
Nghành chế tạo mực in : nhờ tính bền màu và thấm dầu nên TiO2 còn được dùng để sản xuất mực in loại cao cấp.
Ngành y tế và dược liệu: đã chú ý đến việc dùng các hợp chất của Titan để trị bệnh ngoài da. Dioxit titan được dùng kết hợp với các hợp chất chống quang phổ như oxit kẽm, meroxyl,.....nhằm bảo vệ chống tia UVB, một trong những tác nhân gây nhăn rám cho da và có khả năng biến thành bệnh ung thư lâu dài và chống tia UVA (tia cực tím loại A), nguyên nhân gây lão hoá da và hình thành những vết nám. TiO2 cũng được sử dụng trong kem đánh răng. Mới đây người ta sử dụng lớp màng mỏng trên cơ sở TiO2 để phủ kính với hai tính chất khá đặc biệt, lớp màng này có khả năng hấp thụ tia cực tím và tạo tính thấm ướt cho bề mặt, làm cho nước lăn đều trên bề mặt. áp dụng trong công nghệ làm sạch: oxy hoá các phân tử hữu cơ độc hại với chất khơi mào là dioxit titan.
Ngành hóa mỹ phẩm: TiO2 có độ mịn cao, độ che phủ tốt, không chịu tác dụng hóa học, thấm dầu nên không thể thiếu trong ngành hóa mỹ phẩm. Tất cả các loại kem xoa mặt, kem dưỡng da cao cấp đều phải có TiO2 để bảo vệ da bị tác động của môi trờng và cả mồ hôi.
Ngành luyện kim: TiO2 có tính chống ăn mòn cao, độ bền hoá, bền cơ học,và bền nhiệt cao, ít giãn nở vì nhiệt, lại nhẹ nên dùng làm phối liệu để luyện kim các loại hợp kim cao cấp có các tính chất: nhẹ, bền hóa học, bền nhiệt, chống mài mòn, độ cứng cao nhưng vẫn giữ được độ dẻo ( chống gãy nứt).
Ngành quân sự : TiO2 có tính chống ăn mòn cao, độ bền hoá, bền cơ học, và bền nhiệt cao, ít giãn nở vì nhiệt, lại nhẹ nên được sử dụng để chế tạo các bộ phận quan trọng của vũ khí và các thiết bị quân sự. Các loại áo chống đạn cao cấp được sản xuất bằng sợi TiO2 nên rất nhẹ và đạn khó xuyên thủng. Ống cối đặc biệt, Nòng súng cỡ lớn, vỏ máy bay tàng hình, vỏ máy bay siêu tốc, vỏ tàu vũ trụ, ống phóng tên lửa v.v... đều sử dụng TiO2 hoặc hợp kim của nó.
Bảo vệ môi trường: Các nhà khoa học của Nhật Bản tại Viện Tài nguyên và Môi trường sử dụng TiO2 trộn lẫn với than hoạt tính để tạo thành hỗn hợp có khả năng hấp thụ các hợp chất NOx và SOx có trong khí thải. TiO2 có độ nhạt tốt với môi trường khí do vậy được dùng như sensor của oxy. Tảo cyanobacteria sản xuất ra một loại chất độc đợc gọi là microcystin, những chất này gây nên các khối u trong cơ thể con người và đôi khi gây nên cái chết khi các chất độc tích tụ nhiều. Hiện nay, các phương pháp xử lý nước thông thường không có tác dụng đối với microcystin. Dioxit titan được sử dụng như chất xúc tác có tác dụng tốt đối với việc phân huỷ các chất độc microcystin. Cơ chế hoạt động của phương pháp này cũng có thể được sử dụng để phân huỷ nhiều chất hữu cơ khác như các thuốc bảo vệ thực vật pestiside hoặc các chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường. Các nhà khoa học đã sử dụng phản ứng oxy hoá xúc tác quang để bẻ gẫy và phân huỷ nhiều chất hữu cơ độc hại, loại kim loại nặng từ nước thải, xử lý khí thải, TiO2 đóng vai trò quan trọng trong phản ứng oxy hoá quang.
Chế tạo nhiên liệu: TiO2 trong tương lai sẽ là hoá chất cơ bản để sản xuất nhiên liệu hydro từ nước và ánh sáng mặt trời. Theo GS Nowotny đây sẽ là ước mơ của rất nhiều người trên thế giới.
Các ngành khác: Các muối Titan được dùng để sản xuất những điện cực hồ quang có khả năng phát sáng mạnh, ngược lại ít phát ra tia tử ngoại. Hợp chất Titan Mg dùng trong xúc tác tổng hợp NH3. Để sản xuất vật liệu chịu lửa, dẫn điện người ta dùng TiO2 làm nguyên liệu. TiO2 cũng dùng để sản xuất thuỷ tinh, dụng cụ thí nghiệm thay cho các hợp chất của Bor với thành phần không quá 13%.
2. Các hợp kim Titan được sử dụng trước hết để chế tạo:
Các chi tiết của động cơ phản lực .
- Chế tạo tàu lượn
- Chế tạo tên lửa
- Chế tạo các bộ phận quan trọng của các loại vũ khí và thiết bị quân sự.
- Chế tạo thiết bị hoá học và thiết bị dầu khí
- Chế tạo các bộ phận của tàu vũ trụ và vệ tinh nhân tạo
- Chế tạo máy và đóng tàu, công nghệ giấy - xenlulo
- Chế tạo các dụng cụ thể thao chất lượng cao.
- Cho công nghiệp thực phẩm
- Chế tạo hợp kim sinh học trong y tế.
- Trong ngành luyện kim đen và kim loại màu, .v.v..
3. Tỷ lệ sử dụng TiO2 trong các ngành:
- Sơn, mực in: 60%
- Nhựa tổng hợp, cao su, vải bạt: 20%
- Giấy: 9%
- Sứ men các loại: 4%
- Mỹ phẩm và các nghành khác: 7%
Em tưởng NaCl là muối ăn mà sao anh lại ghi là thuốc cung cấp điện giải 
