टाइटेनियम डाइऑक्साइड क्या है?
तकनीकी विवरण।
शुद्ध टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) एक रंगहीन क्रिस्टलीय ठोस है। हालांकि रंगहीन, बड़ी मात्रा में टाइटेनियम डाइऑक्साइड एक अत्यंत प्रभावी सफेद रंगद्रव्य है अगर इसे अच्छी तरह से शुद्ध किया जाए। TiO2 व्यावहारिक रूप से स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्र में किसी भी आपतित प्रकाश को अवशोषित नहीं करता है। प्रकाश या तो क्रिस्टल के माध्यम से प्रसारित या अपवर्तित होता है या सतहों पर परावर्तित होता है। TiO2 एक स्थिर (सभी ज्ञात सफेद रंगों में सबसे स्थिर), गैर-वाष्पशील, सामान्य परिस्थितियों में एसिड, क्षार और समाधान में अघुलनशील है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड को हवा में मौजूद विषाक्त पदार्थों सहित विभिन्न यौगिकों के प्रति उच्च प्रतिक्रिया प्रतिरोध की विशेषता है। अपनी जड़ता के कारण, टाइटेनियम डाइऑक्साइड गैर-विषाक्त है और आमतौर पर इसे एक बहुत ही सुरक्षित पदार्थ माना जाता है। यह पैकेज्ड खाद्य पदार्थों के संपर्क में आ सकता है, और कुछ सांद्रता में इसका उपयोग खाद्य रंग के रूप में भी किया जा सकता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड पानी में अघुलनशील है और खनिज एसिड (हाइड्रोफ्लोरिक एसिड को छोड़कर) और पतला क्षार समाधान में पतला है।
पिग्मेंटेड टाइटेनियम डाइऑक्साइड दो रूपों में मौजूद है - एनाटेज और रूटाइल और यह दो तकनीकी योजनाओं के अनुसार उत्पादित होता है: सल्फेट और क्लोरीन विधियां। दोनों फॉर्म किसी भी विधि से तैयार किए जा सकते हैं।
सल्फेट विधि की तुलना में, प्रक्रिया को निरंतर मोड में पूरा करने की क्षमता के कारण क्लोरीन विधि अधिक पर्यावरण के अनुकूल और उन्नत है, जिसका अर्थ है उत्पादन का पूर्ण स्वचालन। हालाँकि, क्लोरीन विधि कच्चे माल के संदर्भ में चयनात्मक है, और क्लोरीन के उपयोग और उच्च तापमान के कारण, इसमें संक्षारण प्रतिरोधी उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड, TiO2, ऑक्सीजन के साथ टाइटेनियम का एक यौगिक है, जिसमें टाइटेनियम टेट्रावेलेंट है। सफेद पाउडर, गरम करने पर पीला। यह प्रकृति में मुख्यतः खनिज रूटाइल के रूप में पाया जाता है। गलनांक - 1855° C, क्वथनांक - 2500-3000° C. घनत्व 3.9 - 4.25 ग्राम/सेमी³। एचएफ के अपवाद के साथ, क्षार और एसिड में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील। संकेंद्रित H 2 SO 4 में केवल लंबे समय तक गर्म करने पर ही घुलता है। जब टाइटेनियम डाइऑक्साइड को कास्टिक या कार्बोनिक क्षार के साथ संलयन किया जाता है, तो टाइटेनेट्स बनते हैं, जो ठंड में आसानी से हाइड्रोलाइज्ड होकर ऑर्थोटिटैनिक एसिड (या हाइड्रेट) Ti(OH) 4 बनाते हैं, जो एसिड में आसानी से घुलनशील होता है। खड़े होने पर, यह एमस्टैटिटानोइक एसिड (रूप) में बदल जाता है, जिसमें एक माइक्रोक्रिस्टलाइन संरचना होती है और यह केवल गर्म केंद्रित सल्फ्यूरिक और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड में घुलनशील होता है। अधिकांश टाइटेनेट्स पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होते हैं।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के मूल गुण अम्लीय गुणों की तुलना में अधिक स्पष्ट होते हैं, लेकिन जिन लवणों में टाइटेनियम एक धनायन होता है, वे भी डाइवैलेंट टाइटेनिल रेडिकल TiO 2 + के निर्माण के साथ महत्वपूर्ण रूप से हाइड्रोलाइज्ड होते हैं। उत्तरार्द्ध को धनायन के रूप में लवण की संरचना में शामिल किया गया है (उदाहरण के लिए, टाइटेनिल सल्फेट TiOSO 4 .2H 2 O)। टाइटेनियम डाइऑक्साइड सबसे महत्वपूर्ण टाइटेनियम यौगिकों में से एक है और अन्य टाइटेनियम यौगिकों के साथ-साथ आंशिक रूप से धात्विक टाइटेनियम के उत्पादन के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में कार्य करता है। इसका उपयोग मुख्य रूप से खनिज पेंट के रूप में किया जाता है, इसके अलावा रबर और प्लास्टिक धातुओं के उत्पादन में भराव के रूप में भी किया जाता है। दुर्दम्य ग्लास, ग्लेज़ और चीनी मिट्टी के द्रव्यमान में शामिल। इससे कृत्रिम कीमती पत्थर, नंगे रंग-बिरंगे, बनाए जाते हैं।
TiO2 आधुनिक उद्योग द्वारा उपभोग किए जाने वाले सबसे महत्वपूर्ण अकार्बनिक यौगिकों में से एक है; टाइटेनियम डाइऑक्साइड के अद्वितीय गुण विश्व अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों में तकनीकी प्रगति के स्तर को निर्धारित करते हैं।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड वर्णक विश्व बाजार में सबसे लोकप्रिय उत्पाद है। इसके उत्पादन की वैश्विक मात्रा 4.5 मिलियन टन है।
संरचना।
टाइटेनियम ऑक्साइड कई संशोधनों के रूप में मौजूद है। टेट्रागोनल सिस्टम (एनाटेज़, रूटाइल) और ऑर्थोरोम्बिक सिस्टम (ब्रुकाइट) वाले क्रिस्टल प्रकृति में पाए जाते हैं। दो और उच्च दबाव वाले संशोधन कृत्रिम रूप से प्राप्त किए गए हैं - रोम्बिक IV और हेक्सागोनल V। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ब्रुकाइट का उत्पादन लगभग कभी भी औद्योगिक रूप से नहीं किया जाता है और यह प्रकृति में बहुत कम पाया जाता है। एनाटेज फॉर्म भी रूटाइल फॉर्म की तुलना में उत्पादन में काफी हीन है, क्योंकि यह प्रकाश को खराब तरीके से बिखेरता है और कम मौसम प्रतिरोधी है।
क्रिस्टल जाली के लक्षण
गर्म होने पर, एनाटेस और ब्रूकाइट दोनों अपरिवर्तनीय रूप से रूटाइल में बदल जाते हैं (संक्रमण तापमान क्रमशः 400-1000 डिग्री सेल्सियस और लगभग 750 डिग्री सेल्सियस होता है)। इन संशोधनों की संरचना का आधार TiO 6 ऑक्टाहेड्रा है, अर्थात, प्रत्येक Ti 4+ आयन छह O 2- आयनों से घिरा हुआ है, और प्रत्येक O 2- आयन तीन Ti 4+ आयनों से घिरा हुआ है। अष्टफलक को इस प्रकार व्यवस्थित किया जाता है कि प्रत्येक ऑक्सीजन आयन तीन अष्टफलक से संबंधित होता है। एनाटेज़ में प्रति ऑक्टाहेड्रोन में 4 सामान्य किनारे होते हैं, रूटाइल में - 2।
प्रकृति में होना.
अपने शुद्ध रूप में, यह प्रकृति में खनिज रूटाइल, एनाटेस और ब्रूकाइट के रूप में पाया जाता है (संरचना में, पहले दो में एक टेट्रागोनल प्रणाली है, और बाद में - एक ऑर्थोरोम्बिक प्रणाली है), जिसका मुख्य भाग रूटाइल है।
दुनिया का तीसरा सबसे बड़ा रूटाइल भंडार ताम्बोव क्षेत्र के रस्काज़ोव्स्की जिले में स्थित है। बड़े भंडार चिली (सेरो बियान्को), कनाडाई प्रांत क्यूबेक और सिएरा लियोन में भी स्थित हैं।
रूटाइल या एनाटेज?
TiO2 - प्रकृति में तीन मुख्य क्रिस्टलीय रूपों में होता है: एन्थेज़, रूटाइल और ब्रूकाइट, बाद वाला प्रकृति में दुर्लभ है और इसका कोई व्यावसायिक हित नहीं है। रूटाइल डाइऑक्साइड एनाटेज डाइऑक्साइड की तुलना में प्रकाश को लगभग 30% बेहतर (बेहतर छिपाने की शक्ति) बिखेरता है, इसलिए एनाटेज डाइऑक्साइड का उपयोग बहुत कम बार किया जाता है। इसके अलावा, एनाटेज रूटाइल की तुलना में कम मौसम प्रतिरोधी है। एनाटेज पॉलिमर (एक्रिलेट, प्लास्टिक) को यूवी किरणों से बचाने में बहुत खराब काम करता है और फोटोकैटलिसिस (सूरज की रोशनी के प्रभाव में सामग्री का विनाश) और पॉलिमर गुणों का नुकसान (विनाश, लुप्त होती, चाकिंग, आदि) होता है। इस प्रकार, यह टाइटेनियम डाइऑक्साइड का निष्क्रिय रूप है जो उद्योग के मानक क्षेत्रों (पेंट, प्लास्टिक, कागज) में सफेदी, छिपाने की शक्ति (1 वर्ग मीटर को कवर करने के लिए ग्राम में वर्णक की मात्रा) प्रदान करने वाला एकमात्र और वैकल्पिक सफेद रंगद्रव्य है। एक विपरीत सतह का) और स्थिरता वर्णक + वाहक प्रणाली। एनाटेज़ टाइटेनियम का एकमात्र उचित उपयोग रोड मार्किंग पेंट में है। इस प्रकार के कार्स्की में इस रूप के कुछ विशिष्ट गुण प्रकट होते हैं।
गुण और प्रौद्योगिकियाँ।
पॉलिमर उत्पादों के उत्पादन में टाइटेनियम डाइऑक्साइड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह सामग्री लंबे समय से एक उत्कृष्ट सफेद रंगद्रव्य के रूप में जानी जाती है, और इसी क्षमता से यह अधिकांश लोगों से परिचित है...
उसी समय, टाइटेनियम डाइऑक्साइड ने पॉलिमर उद्योग में न केवल चमकदार सफेद सतह प्राप्त करने की क्षमता ला दी। अपनी प्रकृति से, टाइटेनियम डाइऑक्साइड एक फोटोएक्टिव सामग्री है, और यह प्रकाश के साथ बातचीत करने की क्षमता है जो इसे इसका विशेष मूल्य देती है। उदाहरण के लिए, इस तरह की बातचीत साधारण प्रकाश बिखरने का रूप ले सकती है, जो सामग्री को अस्पष्टता प्रदान करती है, या प्रकाश के पराबैंगनी स्पेक्ट्रम से ऊर्जा के अवशोषण का रूप ले सकती है, जो पराबैंगनी विकिरण के प्रभाव में बहुलक को विनाश से बचाती है। प्रकाश के साथ टाइटेनियम डाइऑक्साइड कणों की परस्पर क्रिया का प्रभाव व्यवहार में बढ़ता जा रहा है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के विभिन्न व्यावहारिक अनुप्रयोगों के उद्भव की पृष्ठभूमि में, इसके रंगद्रव्य गुण अत्यंत महत्वपूर्ण बने हुए हैं। पॉलिमर उद्योग में टाइटेनियम डाइऑक्साइड को मुख्य सफेद रंगद्रव्य माना जाता है। इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि यह दृश्यमान प्रकाश को प्रभावी ढंग से बिखेरता है, जिससे उस प्लास्टिक उत्पाद को सफेदी, चमक और अस्पष्टता प्रदान करता है जिसमें यह शामिल है। पदार्थ रासायनिक रूप से निष्क्रिय है, पॉलिमर में नहीं घुलता है और सबसे गंभीर प्रसंस्करण स्थितियों के तहत उच्च गर्मी प्रतिरोध की विशेषता है। वाणिज्यिक टाइटेनियम डाइऑक्साइड दो क्रिस्टलीय रूपों में आता है जिन्हें एनाटेज और रूटाइल कहा जाता है। उनके बीच चयन करते समय, रूटाइल पिगमेंट को प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि वे प्रकाश को बेहतर तरीके से फैलाते हैं, अधिक स्थिर होते हैं और फोटोडिस्ट्रक्शन में कम योगदान देते हैं।
शुद्ध टाइटेनियम डाइऑक्साइड से बने व्यावहारिक रूप से कोई व्यावसायिक रूप से उत्पादित रंगद्रव्य नहीं हैं। अधिकांश में अकार्बनिक, और कुछ मामलों में कार्बनिक, उपचार होता है जो वर्षा, यांत्रिक आंदोलन, या किसी अन्य विधि द्वारा TiO 2 कणों की सतह पर लागू होता है। सतह के उपचार के ऐसे तरीकों से रंगद्रव्य के एक या कई प्रदर्शन गुणों में सुधार होता है, जिसमें फैलाव में आसानी, मौसम प्रतिरोध या रंग स्थिरता शामिल हो सकती है। एक सार्वभौमिक सतह उपचार विधि अभी तक नहीं मिली है जो किसी ऐसे वर्णक का उत्पादन करेगी जो किसी भी व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए सबसे उपयुक्त है, इसलिए चल रहे शोध का लक्ष्य टाइटेनियम डाइऑक्साइड के नए ग्रेड विकसित करना जारी रखना है जो प्लास्टिक की लगातार बदलती आवश्यकताओं को पूरा करेगा। उद्योग।
प्रकाश-प्रकीर्णन गुण: टाइटेनियम डाइऑक्साइड प्रकाश बिखेरकर कवरेज प्रदान करता है। रंगीन रंगद्रव्य के विपरीत, जो दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम की विशिष्ट तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करके कवरेज प्रदान करता है, टाइटेनियम डाइऑक्साइड और अन्य सफेद रंगद्रव्य प्रकाश बिखेरकर इसे प्राप्त करते हैं। इस मामले में प्रकीर्णन प्रभाव इस तथ्य के कारण संभव है कि सफेद रंगद्रव्य प्रकाश को अपवर्तित करता है। यदि रचना में पर्याप्त मात्रा में रंगद्रव्य है, तो इसकी सतह पर पड़ने वाला सारा प्रकाश, पॉलिमर या रंगद्रव्य द्वारा अवशोषित एक छोटे हिस्से को छोड़कर, बाहर की ओर बिखर जाएगा, और रचना सफेद और अपारदर्शी दिखाई देगी . प्रकाश का प्रकीर्णन प्रकाश किरणों के अपवर्तन और विवर्तन के साथ होता है जब वे वर्णक कणों से होकर या उनके निकट से गुजरते हैं।
भौतिक और थर्मोडायनामिक गुण।
शुद्ध टाइटेनियम डाइऑक्साइड रंगहीन क्रिस्टल होते हैं जो गर्म होने पर पीले हो जाते हैं लेकिन ठंडा होने पर फीके पड़ जाते हैं। अनेक संशोधनों के रूप में जाना जाता है। रूटाइल (क्यूबिक सिस्टम), एनाटेस (टेट्रागोनल सिस्टम) और ब्रुकाइट (ऑर्थोरहोमिक सिस्टम) के अलावा, दो उच्च दबाव वाले संशोधन प्राप्त किए गए: ऑर्थोरोम्बिक IV और हेक्सागोनल वी। ब्रुकाइट सभी परिस्थितियों में मेटास्टेबल है। गर्म होने पर, एनाटेज और ब्रूकाइट अपरिवर्तनीय रूप से क्रमशः 400-1000° C और ~750° C पर रूटाइल में बदल जाते हैं। रूटाइल और एनाटेज दोनों में, प्रत्येक Ti परमाणु ऑक्टाहेड्रोन के केंद्र में स्थित होता है और 6 ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है। अष्टफलक को इस प्रकार व्यवस्थित किया जाता है कि प्रत्येक ऑक्सीजन आयन तीन अष्टफलक से संबंधित होता है। एनाटेस में प्रति 1 ऑक्टाहेड्रोन में 4 सामान्य किनारे होते हैं, रूटाइल में - 2।
रूटाइल क्रिस्टल में आयनों की सघन पैकिंग के कारण, उनका पारस्परिक आकर्षण बढ़ता है, फोटोकैमिकल गतिविधि कम हो जाती है, कठोरता (अपघर्षकता), अपवर्तक सूचकांक (एनाटेज़ के लिए 2.55 और रूटाइल के लिए 2.7), और ढांकता हुआ निरंतर वृद्धि होती है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड पानी में अघुलनशील है और खनिज एसिड (हाइड्रोफ्लोरिक एसिड को छोड़कर) और पतला क्षार समाधान में पतला है।
तकनीकी उद्देश्यों के लिए इसका उपयोग कुचली हुई अवस्था में किया जाता है, जो एक सफेद पाउडर का प्रतिनिधित्व करता है। TiO 2 xnH 2 O हाइड्रॉक्साइड, इसके जमाव की स्थितियों के आधार पर, टाइटेनियम से जुड़े OH समूहों की एक चर संख्या हो सकती है। कम तापमान पर प्राप्त, TiO 2 xnH 2 O (अल्फा रूप) तनु खनिज और मजबूत कार्बनिक अम्लों में अच्छी तरह से घुल जाता है, लेकिन क्षार समाधानों में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होता है और स्थिर कोलाइडल समाधान बनाने के लिए आसानी से पेप्टीकृत होता है। हवा में सूखने के बाद, यह 2.6 ग्राम/सेमी³ के घनत्व के साथ एक सफेद पाउडर बनाता है, जो संरचना में TiO 2 x2H 2 O (मेटाटिटैनिक एसिड) के सूत्र के करीब पहुंचता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड का व्यापक रूप से पेंट और वार्निश उद्योग में, लुगदी और कागज उद्योग में, सिंथेटिक फाइबर, प्लास्टिक, रबर उत्पादों के उत्पादन में, सिरेमिक डाइलेक्ट्रिक्स, गर्मी प्रतिरोधी और ऑप्टिकल ग्लास, सफेद के उत्पादन में एक सफेद रंगद्रव्य के रूप में उपयोग किया जाता है। इनेमल, इलेक्ट्रिक वेल्डिंग और कोटिंग फाउंड्री मोल्ड के लिए इलेक्ट्रोड के लिए एक कोटिंग घटक के रूप में।
रूटाइल का गलनांक 1870°C (अन्य स्रोतों के अनुसार - 1850°C, 1855°C) है।
रूटाइल का क्वथनांक 2500°C है।
20°C पर घनत्व:
रूटाइल 4.235 ग्राम/सेमी³ के लिए;
एनाटेज 4.05 ग्राम/सेमी³ (3.95 ग्राम/सेमी³) के लिए;
ब्रूकाइट के लिए 4.1 ग्राम/सेमी³।
रूटाइल के लिए अपघटन तापमान 2900°C है।
अन्य संशोधनों के लिए पिघलने, उबलने और सड़ने के तापमान का संकेत नहीं दिया गया है, क्योंकि गर्म करने पर वे बेकार रूप में बदल जाते हैं (ऊपर देखें)।
औसत आइसोबैरिक ताप क्षमता C p (J/mol.K) थर्मोडायनामिक गुण
रूटाइल क्रिस्टल में आयनों की सघन पैकिंग के कारण, उनका पारस्परिक आकर्षण बढ़ता है, फोटोकैमिकल गतिविधि कम हो जाती है, कठोरता (अपघर्षकता), अपवर्तक सूचकांक (एनाटेज़ के लिए 2.55 और रूटाइल के लिए 2.7), और ढांकता हुआ निरंतर वृद्धि होती है।
रासायनिक गुण।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड उभयधर्मी है, जिसका अर्थ है कि यह मूल और अम्लीय दोनों गुणों को प्रदर्शित करता है (हालांकि यह मुख्य रूप से केंद्रित एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है)।
धीरे-धीरे सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड में घुल जाता है, जिससे संबंधित टेट्रावेलेंट टाइटेनियम लवण बनता है:
TiO 2 + 2H 2 SO 4 → Ti(SO 4) 2 + 2H 2 O.
क्षार के संकेंद्रित विलयन में या जब उनके साथ संलयन होता है, तो टाइटेनेट्स बनते हैं - टाइटैनिक एसिड के लवण (एम्फोटेरिक टाइटेनियम हाइड्रॉक्साइड TiO(OH) 2):
TiO 2 + 2NaOH → Na 2 TiO 3 + H 2 O।
यही बात कार्बोनेट या बाइकार्बोनेट के सांद्र विलयन में भी होती है:
TiO 2 + K 2 CO 3 → K 2 TiO 3 + CO 2 TiO 2 + 2KHCO 3 → K 2 TiO 3 + 2CO 2 + H 2 O।
हाइड्रोजन पेरोक्साइड के साथ ऑर्थोटिटेनिक एसिड मिलता है:
TiO 2 + 2H 2 O 2 → H 4 TiO 4 + O 2.
अमोनिया के साथ गर्म करने पर यह टाइटेनियम नाइट्राइड देता है:
2TiO 2 + 4NH 3 →(t) 4TiN + 6H 2 O + O 2.
जब ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड और कार्बोनेट के साथ संलयन होता है, तो टाइटैनेट और डबल ऑक्साइड बनते हैं:
TiO 2 + BaO → BaO.TiO 2
TiO 2 + BaCO 3 → BaO.TiO 2 + CO 2
TiO 2 + Ba(OH) 2 → BaO.TiO 2 + H 2 O.
गर्म करने पर, यह कार्बन और सक्रिय धातुओं (एमजी, सीए, ना) द्वारा कम ऑक्साइड में बदल जाता है। जब इसे कम करने वाले एजेंटों (कार्बन) की उपस्थिति में क्लोरीन के साथ गर्म किया जाता है, तो यह टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड बनाता है। 2200°C तक गर्म करने से पहले नीले Ti 3 O 5 (यानी TiO 2 .Ti 2 O 3) और फिर गहरे बैंगनी Ti 2 O 3 के निर्माण के साथ ऑक्सीजन खत्म हो जाती है।
हाइड्रेटेड डाइऑक्साइड TiO 2 nH 2 O [टाइटेनियम (IV) हाइड्रॉक्साइड, टाइटेनियम ऑक्सो-हाइड्रेट, टाइटेनियम ऑक्सोहाइड्रॉक्साइड], उत्पादन स्थितियों के आधार पर, Ti, संरचनात्मक पानी, अम्लीय अवशेष और अधिशोषित धनायनों से जुड़े OH समूहों की परिवर्तनीय मात्रा शामिल हो सकती है। ठंड में प्राप्त ताजा अवक्षेपित TiO 2 .nH 2 O तनु खनिज और मजबूत कार्बनिक अम्लों में अच्छी तरह से घुल जाता है, लेकिन क्षार समाधानों में लगभग अघुलनशील होता है। स्थिर कोलाइडल समाधान बनाने के लिए आसानी से पेप्टाइज़ किया गया। जब हवा में सुखाया जाता है, तो यह 2.6 ग्राम/सेमी³ के घनत्व के साथ एक बड़ा सफेद पाउडर बनाता है, जो संरचना में TiO 2 .2H 2 O (ऑर्थोटिटैनिक एसिड) के सूत्र के करीब होता है। जब गर्म किया जाता है और निर्वात में लंबे समय तक सुखाया जाता है, तो यह धीरे-धीरे निर्जलित हो जाता है, और इसकी संरचना TiO 2 H 2 O (मेटाटिटैनिक एसिड) के सूत्र के करीब पहुंच जाती है। इस संरचना के अवक्षेप गर्म विलयनों से अवक्षेपण, HNO 3 के साथ धात्विक टाइटेनियम की परस्पर क्रिया आदि से प्राप्त होते हैं। उनका घनत्व ~ 3.2 g/cm³ और अधिक है। वे तनु अम्लों में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होते हैं और उन्हें पेप्टाइज़ नहीं किया जा सकता।
जैसे-जैसे तलछट की उम्र बढ़ती है, TiO 2 .nH 2 O धीरे-धीरे निर्जल डाइऑक्साइड में बदल जाता है, जो अधिशोषित धनायनों और ऋणायनों को एक बाध्य अवस्था में रखता है। सस्पेंशन को पानी में उबालने से उम्र बढ़ने में तेजी आती है। उम्र बढ़ने के दौरान बनने वाली TiO2 की संरचना जमाव स्थितियों से निर्धारित होती है। पीएच पर हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान से अमोनिया के साथ वर्षा के दौरान
ऑप्टिकल गुण।
वर्णक के रूप में टाइटेनियम का मुख्य गुण उस माध्यम को एक चमकदार सफेद रंग प्रदान करना है जहां इसे लगाया जाता है। रंग को लैब रंग प्रणाली में परिभाषित किया गया है, जहां एल रंग की चमक है, ए लाली/हरापन है, बी पीलापन/नीलापन है। इस सिस्टम में आप कोई भी रंग सेट कर सकते हैं. चूंकि टाइटेनियम डाइऑक्साइड एक सफेद या सफेद-पीला रंगद्रव्य है, आमतौर पर केवल एल और बी निर्देशांक इंगित किए जाते हैं। मुख्य सफाई मापदंडों के अलावा, अंतिम उत्पाद का रंग भी कण आकार से प्रभावित होता है। उदाहरण के लिए, मध्यम आकार और बड़े आकार के टाइटेनियम डाइऑक्साइड (25 एनएम से) 15-30% की बाइंडर में वर्णक सामग्री के साथ उच्च छिपाने की शक्ति और छिपाने की शक्ति दिखाते हैं। यह सांद्रता अधिकांश पेंट के लिए एक मानक मान है। 10% की वर्णक सांद्रता पर, जैसे कि प्लास्टिक में, महीन टाइटेनियम डाइऑक्साइड कण अच्छी कवरेज और छिपने की शक्ति प्रदान करते हैं।
घटना की वैज्ञानिक पुष्टि.
चूंकि रूटाइल पिगमेंट प्रकाश के पराबैंगनी और शॉर्ट-वेव क्षेत्रों में विकिरण को अवशोषित करते हैं, इसलिए परावर्तित शॉर्ट-वेव नीली रोशनी की थोड़ी कमी होती है, जिसके परिणामस्वरूप हल्का पीला रंग होता है। वर्णक की ग्रैनुलोमेट्रिक संरचना को छोटे कणों की ओर स्थानांतरित करके, इस प्रभाव की भरपाई की जा सकती है। एक संकीर्ण कण आकार सीमा बनाकर ग्रे और रंगीन पेंट में नीला रंग प्राप्त करना भी संभव है।
विषाक्त गुण और शारीरिक प्रभाव.
टीएलवी (यूएस सीमा सीमा): टीडब्ल्यूए (यूएस) 10 मिलीग्राम/एम³ ए4 (एसीजीआईएच 2001) के रूप में।
संयुक्त राष्ट्र - 2546.
रासायनिक रूप से निष्क्रिय होने के कारण, टाइटेनियम डाइऑक्साइड एक कम जोखिम वाला पदार्थ है। यह साँस लेने या निगलने के माध्यम से एरोसोल के रूप में शरीर में प्रवेश कर सकता है।
कार्य क्षेत्र की हवा में एमपीसी 10 mg/m³ (1998) है।
आणविक भार: 79.9.
| खतरे के प्रकार | लक्षण | चेतावनी | प्राथमिक चिकित्सा |
| आग का ख़तरा | ज्वलनशील नहीं. | आसपास के क्षेत्र में आग लगने की स्थिति में: आग बुझाने के सभी साधनों की अनुमति है। | |
| स्फोटकता | धूल फैलाने से बचें! | सतह का गीला होना. | |
| साँस लेना | अप्रिय संवेदनाएँ. | स्थानीय निकास वेंटिलेशन या श्वसन सुरक्षा (फ़िल्टरिंग श्वासयंत्र P1)। | ताजी हवा, शांति. |
| त्वचा के संपर्क के बाद | कुल्ला करें और फिर त्वचा को साबुन और पानी से धो लें। | ||
| अगर आँखों में | लालपन। | सुरक्षात्मक चश्मा | सबसे पहले, कई मिनट तक खूब पानी से कुल्ला करें (यदि यह मुश्किल नहीं है तो कॉन्टैक्ट लेंस हटा दें), फिर डॉक्टर के पास ले जाएं। |
| अगर निगल लिया | काम करते समय खाना, पीना या धूम्रपान न करें। | अपना मुँह धो लो. |
रूटाइल और एनाटेज के टाइटेनियम डाइऑक्साइड वर्णक बनते हैं।
TiO2 बहुरूपी है और तीन मुख्य क्रिस्टलीय रूपों में होता है। इसके तीन रूप हैं, एनाटेज (ऑक्टाहेड्राइट), रूटाइल और ब्रूकाइट, बाद वाला प्रकृति में दुर्लभ है और, हालांकि यह फॉर्म प्रयोगशालाओं में तैयार किया जाता है, लेकिन इसका कोई व्यावसायिक हित नहीं है।
रूटाइल डाइऑक्साइड एनाटेज डाइऑक्साइड की तुलना में प्रकाश बिखेरने (छिपाने की शक्ति) में लगभग 30% बेहतर है, इसलिए बाद वाले का उपयोग बहुत कम बार किया जाता है। इसके अलावा, एनाटेज रूटाइल की तुलना में कम मौसम प्रतिरोधी है।
एनाटेज पॉलिमर (एक्रिलाट, प्लास्टिक) को यूवी किरणों से बचाने में बहुत खराब काम करता है और फोटोकैटलिसिस की ओर जाता है और पॉलिमर गुणों का नुकसान होता है (विनाश, लुप्त होती, चाकिंग आदि होता है)।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड वर्णक दो तकनीकी योजनाओं का उपयोग करके उत्पादित किए जाते हैं: सल्फेट और क्लोरीन विधियाँ। टाइटेनियम डाइऑक्साइड के एनाटेज और रूटाइल दोनों रूपों का उत्पादन किसी भी विधि से किया जा सकता है।
विशेष विवरण।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के एनाटेज रूप और बाद में, 1941 में, रूटाइल का उत्पादन करने के लिए सल्फेट विधि को 1931 में उद्योग में पेश किया गया था। इस विधि में, टाइटेनियम (इल्मेनाइट, आदि) युक्त अयस्क को सल्फ्यूरिक एसिड में घोलकर टाइटेनियम, लौह और अन्य धातु सल्फेट्स का घोल बनाया जाता है। फिर, रासायनिक कमी, शुद्धिकरण, अवक्षेपण, धुलाई और कैल्सीनेशन सहित रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से, आवश्यक कण आकार का आधार टाइटेनियम डाइऑक्साइड बनता है। क्रिस्टल की संरचना (एनाटेज़ या रूटाइल फॉर्म) को न्यूक्लिएशन और कैल्सीफिकेशन की प्रक्रिया के दौरान नियंत्रित किया जाता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के बेकार रूप का उत्पादन करने के लिए क्लोरीन प्रक्रिया का आविष्कार 1950 में किया गया था। टाइटेनियम युक्त अयस्क कम दबाव में क्लोरीन गैस के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड TiCl4 और अन्य धातु क्लोराइड की अशुद्धियाँ बनती हैं, जिन्हें बाद में हटा दिया जाता है। उच्च शुद्धता TiCl4 को टाइटेनियम डाइऑक्साइड बनाने के लिए उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण किया जाता है।
शैल वर्णक के रूप में टाइटेनियम डाइऑक्साइड।
TiO2 + भराव पीसने का परिणाम: 
शैल वर्णक एक मिश्रित सामग्री है जिसमें वर्णक की एक परत के साथ लेपित ऑप्टिकली तटस्थ भराव के कण होते हैं। भौतिक और रासायनिक विशेषताओं में सुधार के लिए वर्णक परत को अक्सर एक सुरक्षात्मक फिल्म के साथ लेपित किया जाता है।
इसे रंग वाहक वर्णक, रासायनिक संशोधक और सर्फेक्टेंट के साथ यांत्रिक सक्रियकों में भराव कणों को संसाधित करके प्राप्त किया जा सकता है।
सफेद शैल वर्णक की संरचना:
- भराव: प्राकृतिक या कृत्रिम मूल के खनिज, उदाहरण के लिए - वोलास्टोनाइट, कैल्साइट;
- वर्णक: टाइटेनियम ऑक्साइड;
- सुरक्षात्मक परत: सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, ज़िरकोनियम, सेरियम, आदि के ऑक्साइड।
अनुप्रयोग: रंगद्रव्य का उपयोग पेंट और वार्निश, निर्माण, पॉलिमर, रबर और अन्य उद्योगों में किया जाता है।
उपयोग के क्षेत्र.
टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए वस्तुओं की एक विस्तृत श्रृंखला के उत्पादन में किया जाता है।
- पेंट और वार्निश का उत्पादन, विशेष रूप से टाइटेनियम सफेद में - कुल खपत का 57% (रूटाइल संशोधन के टाइटेनियम डाइऑक्साइड में उच्च वर्णक गुण होते हैं - प्रकाश स्थिरता, सफेद करने की क्षमता, आदि), क्योंकि डाइऑक्साइड में उत्कृष्ट रंग गुण होते हैं। ये हैं: पेंट (चमकदार, मैट और सेमी-मैट, सिलिकेट, सिलिकॉन, पाउडर, इमल्शन और विभिन्न प्रकार के निर्माण, मरम्मत और औद्योगिक कार्य, प्रिंटिंग के लिए भराव के साथ), वार्निश और एनामेल, प्राइमिंग, पुट्टी, प्लास्टर के लिए मिश्रण और समाधान , सीमेंटिंग, साथ ही लकड़ी सहित पॉलीयुरेथेन और एपॉक्सी कोटिंग। धातु की तरह डाइऑक्साइड भी सफेद होती है, इसलिए इसका उपयोग रंगद्रव्य के रूप में किया जाता है। इसका मुख्य लाभ गैर-विषाक्तता और हानिरहितता है। इसके अलावा, कोटिंग्स पराबैंगनी विकिरण के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी हो जाती हैं, पीली नहीं होती हैं और व्यावहारिक रूप से पुरानी नहीं होती हैं।
- टाइटेनियम डाइऑक्साइड उत्पादन का 20% से अधिक का उपयोग उच्च तापीय गुणों वाले प्लास्टिक और उन पर आधारित उत्पादों (उदाहरण के लिए, खिड़की प्लास्टिक, विभिन्न फर्नीचर, घरेलू सामान, कार के पुर्जे, मशीनरी और उपकरण) के साथ-साथ रबर के निर्माण में किया जाता है। , लिनोलियम और रबर . यहां यह एक भराव के रूप में कार्य करता है, जो हल्के मौसम में परिवर्तन के लिए उत्पादों और सतहों के प्रतिरोध, पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रतिरोध और आक्रामक कारकों से सुरक्षा सुनिश्चित करता है।
- लगभग 14% का उपयोग कागज (सफेद, रंगीन, गर्भवती), कार्डबोर्ड और वॉलपेपर के उत्पादन में किया जाता है। रंजकता में टाइटेनियम डाइऑक्साइड एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। कागज को चिकनापन, सफेदी और उच्च मुद्रण गुण देने के लिए, सतह पर डाइऑक्साइड या अन्य रंगों के साथ इसका मिश्रण लगाया जाता है।
विभिन्न पूर्वानुमानों के अनुसार, निकट भविष्य में लैमिनेटेड कागजों के उत्पादन के लिए टाइटेनियम डाइऑक्साइड की खपत उच्चतम दर से बढ़ेगी - लगभग 5-6% प्रति वर्ष और प्लास्टिक - 4% तक। साथ ही, हालांकि वार्निश सामग्री के उत्पादन में वृद्धि होगी, लेकिन यह कुछ हद तक होगी - प्रति वर्ष केवल 1.8-2%।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के अन्य अनुप्रयोग:
- सिंथेटिक फाइबर और कपड़े: मुड़े हुए फाइबर को मैट करने के लिए।
- सौंदर्य प्रसाधन: सनस्क्रीन में पराबैंगनी विकिरण से सुरक्षा के लिए, टूथपेस्ट, साबुन आदि को उच्च सफेदी और आवरण प्रभाव देने के लिए।
- खाद्य उद्योग: उत्पादों को उच्च सफेदी और छिपाने का प्रभाव देने के लिए, उत्पादों के रंग और पैकेजिंग (प्लास्टिक) को पराबैंगनी विकिरण से बचाने के लिए।
- फार्मास्युटिकल उद्योग: फार्मास्यूटिकल्स में उच्च सफेदी और छुपाने वाला प्रभाव देने के लिए वर्णक टाइटेनियम डाइऑक्साइड, उच्च रासायनिक शुद्धता।
- मुद्रण स्याही: कोटिंग्स के मौसम प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए।
- उत्प्रेरक: टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में, फोटोकैटलिस्ट के रूप में और सक्रिय घटकों के लिए एक अक्रिय सिरेमिक आधार सामग्री के रूप में किया जा सकता है।
- नैनोटेक्नोलॉजी: टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोपाउडर, शहरों में वायु शोधन के लिए टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग, टाइटेनियम डाइऑक्साइड पर आधारित नैनोफाइबर पेपर, हाइड्रोजन ऊर्जा, आदि।
- रबर उत्पादों के उत्पादन में, कांच के उत्पादन (गर्मी प्रतिरोधी और ऑप्टिकल ग्लास), दुर्दम्य के रूप में (वेल्डिंग इलेक्ट्रोड की कोटिंग और कास्टिंग मोल्ड की कोटिंग), सौंदर्य प्रसाधन (साबुन, आदि) में, खाद्य उद्योग में (खाद्य योज्य) ई171).
टाइटेनियम डाइऑक्साइड एक भराव के रूप में कार्य करता है, जो हल्के मौसम में परिवर्तन के लिए उत्पादों और सतहों के प्रतिरोध, पर्यावरणीय परिवर्तनों के प्रतिरोध और आक्रामक कारकों से सुरक्षा सुनिश्चित करता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड (डाइऑक्साइड) का व्यापक रूप से पेंट और वार्निश उद्योग (टाइटेनियम सफेद) में वर्णक के रूप में, कागज, सिंथेटिक फाइबर, प्लास्टिक, रबर उत्पादों, सिरेमिक डाइलेक्ट्रिक्स, सफेद तामचीनी, गर्मी प्रतिरोधी और ऑप्टिकल ग्लास (सहित) के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। फाइबर ऑप्टिक्स के लिए), खाद्य उत्पाद, दवाएं और कॉस्मेटिक उत्पाद (लिपस्टिक, नेल पॉलिश, आई शैडो, आदि)।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक के साथ चीनी मिट्टी के बरतन द्रव्यमान, दुर्दम्य ग्लास और सिरेमिक सामग्री का हिस्सा है।
99.9998% रासायनिक शुद्धता वाले टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग फाइबर ऑप्टिक उत्पादों, चिकित्सा उपकरणों और रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उद्योग के उत्पादन में किया जाता है। अति शुद्ध कांच के उत्पादन में, डाइऑक्साइड शुद्धता के मानक के रूप में कार्य करता है। वेल्डिंग के दौरान आग प्रतिरोधी सुरक्षात्मक कोटिंग के रूप में, यह गर्मी प्रतिरोधी और ऑप्टिकल ग्लास के उत्पादन में भी अपरिहार्य है। सिरेमिक के उत्पादन में, शार्क या इनेमल (एंगोब्स) को अधिकतम सफेदी देने के लिए डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाता है।
उपयोग के अन्य क्षेत्र: लकड़ी का संरक्षण (लकड़ी के लिए हानिकारक सौर विकिरण के ऑप्टिकल निस्पंदन का उपयोग करके मौसम प्रतिरोध बढ़ाना), रबर, ग्लास एनामेल्स, ग्लास और ग्लास सिरेमिक, इलेक्ट्रोसेरामिक्स, वायु शोधन, वेल्डिंग फ्लक्स, हार्ड मिश्र धातु, रासायनिक मध्यवर्ती, डाइऑक्साइड युक्त सामग्री भरना उच्च तापमान अनुप्रयोगों (उदाहरण के लिए मजबूर ड्राफ्ट भट्टियों के लिए अग्नि सुरक्षा), विश्लेषणात्मक और प्रयोगात्मक तरल क्रोमैटोग्राफी के लिए उपयुक्त टाइटेनियम।
अलग से, इसे 99.999% की शुद्धता के साथ टाइटेनियम डाइऑक्साइड, ग्रेड OSCh 7-5 (TU-b-09-01-640-84) पर ध्यान दिया जाना चाहिए, जिसका उपयोग ऑप्टिकली पारदर्शी ग्लास के उत्पादन में शुद्धता मानक के रूप में किया जाता है। फ़ाइबर ऑप्टिक्स, रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स, पीज़ोसेरेमिक के लिए, चिकित्सा उद्योग में, आदि। यह थर्मल हाइड्रोलिसिस द्वारा प्राप्त एक विशेष रूप से शुद्ध रासायनिक पदार्थ है।
ऊपर वर्णित विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, TiO2 का उपयोग विभिन्न अंशों में किया जाता है जिनकी विशेषताओं को विशेष रूप से संबंधित उपयोग के लिए अनुकूलित किया जाता है। अनुप्रयोग के आधार पर, विभिन्न क्रिस्टल आकार (रूटाइल और एनाटेज़), कण आकार और गैर- और/या कार्बनिक सतह उपचार का उपयोग किया जाता है।
पेंट और वार्निश में टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग।
बारीक विभाजित टाइटेनियम डाइऑक्साइड की बहुत अधिक सफेदी के कारण, इसे पेंट और वार्निश उद्योग में सफेद रंगद्रव्य के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके फायदों में शामिल हैं: गैर-विषाक्तता, उच्च ऑप्टिकल विशेषताएँ (प्रकाश बिखेरने की क्षमता), पहुंच, रासायनिक जड़ता, मौसम प्रतिरोध, आदि। सुदूर अतीत में, जस्ता या सीसा युक्त सफेद रंगद्रव्य का उपयोग करके तैयार किए गए पेंट बने हुए हैं।
तो, पेंट में टाइटेनियम डाइऑक्साइड का मुख्य कार्य उन्हें सफेद रंग देना है। हालाँकि, टाइटेनियम डाइऑक्साइड TiO2 के इस संबंध में प्रतिस्पर्धी हैं। ये हैं, सबसे पहले, चाक और संगमरमर केल्साइट (CaCO3)। ये दोनों रंगद्रव्य भी सफेद हैं और टाइटेनियम डाइऑक्साइड की तुलना में अधिक किफायती हैं। यही कारण है कि अधिकांश पेंट में केवल एक रंगद्रव्य नहीं, बल्कि उनका मिश्रण होता है।
सामान्य तौर पर, पेंट में जितना अधिक टाइटेनियम डाइऑक्साइड होता है, वह उतना ही सफेद होता है, उसकी छिपने की क्षमता उतनी ही अधिक होती है, लेकिन आमतौर पर अधिक चॉक या मार्बल कैल्साइट और कम टाइटेनियम डाइऑक्साइड वाले पेंट की तुलना में कीमत उतनी ही अधिक होती है। प्रासंगिक साहित्य में टैल्क और एल्यूमीनियम ऑक्साइड के साथ टाइटेनियम डाइऑक्साइड के आंशिक प्रतिस्थापन के लिए सिफारिशें मिल सकती हैं। हालाँकि, ये आर्थिक विचारों से निर्धारित समझौतावादी निर्णय भी हैं।
खाद्य उद्योग में टाइटेनियम डाइऑक्साइड।
खाद्य उद्योग में टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग बहुत विविध है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड (ई171) का उपयोग लगभग किसी भी उत्पाद में किया जा सकता है जिसके सौंदर्यपूर्ण स्वरूप के लिए 0.1 - 1% की खुराक पर सफेद रंग की आवश्यकता होती है। हम अक्सर अपने ग्राहकों से उपयोग के क्षेत्रों के बारे में सीखते हैं। यहां उनमें से कुछ हैं: कारमेल, च्यूइंग गम, पाउडर और परिष्कृत चीनी, मेंढक के पैर, चिकन, सूअर का मांस और गोमांस जीभ, दूध पिलाने वाले सूअर, आटा, आटा, चीनी का शीशा, जैम, मिल्कशेक, फेटा पनीर, मट्ठा, गाढ़ा दूध, कोई भी मछली और समुद्री भोजन, आदि
मछली प्रसंस्करण उद्योग में अनुप्रयोग: सभी प्रकार की कीमा बनाया हुआ मछली, फ़िललेट्स, अर्ध-तैयार उत्पाद, सुरीमी, पैट्स और अन्य उत्पादों (उदाहरण के लिए, स्क्विड, क्रिल मांस, मछली अपशिष्ट, केकड़े की छड़ें, आदि) को एक खुराक पर ब्लीच करने के लिए उपयोग किया जाता है। ब्लीचिंग की डिग्री के आधार पर 0.1 से 1% तक।
कीमा बनाया हुआ मांस का रंग:
इसे प्रारंभिक चरण में कीमा बनाया हुआ मांस में जोड़ा जाता है, अधिमानतः फॉस्फेट के साथ। इस मामले में, ब्लीचिंग के अलावा, कीमा बनाया हुआ मांस नमी बनाए रखेगा।
फ़िललेट्स को रंगना:
फ़िललेट को ब्लीच करने के लिए, इसे टाइटेनियम डाइऑक्साइड के जलीय घोल में डुबोया जाता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड की खुराक 25-50 ग्राम प्रति 100 किलोग्राम मात्रा (पानी + कच्चा माल) है। नमकीन पानी में नमक (थोड़ी मात्रा में) होना चाहिए। नमकीन पानी में रखने का समय औसतन 20-30 मिनट है। ऐसे कच्चे माल के लिए जिन्हें ब्लीच करना मुश्किल है, एक उपयुक्त कंटेनर में टाइटेनियम डाइऑक्साइड को थोड़ी मात्रा में पानी के साथ पतला करें, अच्छी तरह मिलाएं, 40-60 मिनट तक खड़े रहने दें और अतिरिक्त पानी निकाल दें। फ़िललेट को सांद्र नमकीन पानी में 30-60 सेकंड के लिए डुबोएं, अतिरिक्त घोल को निकलने दें और एक वॉशिंग कंटेनर में हल्के से धो लें। समाधान कई दिनों तक बार-बार उपयोग के लिए उपयुक्त है, बशर्ते कि माइक्रोफ्लोरा के विकास को रोकने के लिए इसमें एंटीसेप्टिक्स मिलाया जाए।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकियाँ।
क्रिस्टल जाली की विशिष्ट संरचना के आधार पर, टाइटेनियम डाइऑक्साइड प्रकृति में कई संशोधनों में पाया जाता है: क्यूबिक सिस्टम (रूटाइल), टेट्रागोनल सिस्टम (एनाटेज़) और, कम सामान्यतः, रोम्बिक सिस्टम (ब्रुकाइट)। निकालते समय, एनाटेज़ और रूटाइल के संशोधन मुख्य रूप से दो तरीकों से प्राप्त किए जाते हैं: सल्फेट या क्लोराइड।
वर्णक टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) का उत्पादन क्लोराइड और सल्फेट विधियों का उपयोग करके टाइटेनियम युक्त सांद्रण से किया जाता है। क्लोराइड विधि (विश्व की टाइटेनियम डाइऑक्साइड उत्पादन क्षमता का 52%) के अनुसार, पेट्रोलियम कोक की उपस्थिति में क्लोरीनीकरण द्वारा रूटाइल (प्राकृतिक या सिंथेटिक और तथाकथित "क्लोराइड" स्लैग) को टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड TiCl 4 में परिवर्तित किया जाता है। सल्फेट प्रक्रिया (वैश्विक क्षमता का 48%) में, इल्मेनाइट सांद्रण या टाइटेनियम स्लैग को सल्फ्यूरिक एसिड के साथ विघटित किया जाता है। रूटाइल पिगमेंट का उत्पादन किसी भी विधि से किया जा सकता है, जबकि एनाटेज पिगमेंट का उत्पादन केवल सल्फेट विधि द्वारा किया जा सकता है। टेट्राक्लोराइड विधि में, TiCl 4 को या तो तरल चरण में हाइड्रॉक्साइड में हाइड्रोलाइज किया जाता है, इसके बाद अवक्षेप का ताप उपचार किया जाता है, या हाइड्रोलिसिस जल वाष्प में किया जाता है, या ऑक्सीजन की धारा में जलाया जाता है।
क्लोराइड विधि सल्फेट विधि की तुलना में सरल है। डाइऑक्साइड उत्पादन के लिए क्लोराइड विधि तीन प्रकार की होती है। टाइटेनियम नमक को पानी में हाइड्रोलाइज किया जाता है, और फिर अघुलनशील टाइटेनियम हाइड्रॉक्साइड अवक्षेप को टाइटेनियम ऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए गर्मी के अधीन किया जाता है। कम से कम 1000 डिग्री के तापमान पर पानी की भाप और टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड नमक की भाप का उपयोग करके हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया करना संभव है, और डाइऑक्साइड एक वर्णक के गुणों को प्राप्त करता है।
तीसरी विधि टाइटेनियम क्लोराइड को ऑक्सीजन वातावरण में जलाना है।
अक्सर, सल्फेट विधि द्वारा टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए शुरुआती सामग्री इल्मेनाइट होती है - विभिन्न ऑक्साइड का एक प्राकृतिक मिश्रण, मुख्य रूप से टेट्रावेलेंट टाइटेनियम और ट्राइवेलेंट फेरम। क्लोराइड विधि में, प्रारंभिक सामग्री टेट्रावेलेंट धातु टाइटेनियम का क्लोराइड नमक है। ये दो विधियाँ दोनों संशोधनों के टाइटेनियम डाइऑक्साइड वर्णक को निकालना संभव बनाती हैं।
इल्मेनाइट विधि में सल्फ्यूरिक एसिड के साथ इल्मेनाइट सांद्रण का उपचार शामिल है। टाइटेनियम (IV) सल्फेट के परिणामी घोल को शुद्ध किया जाता है और सोडियम हाइड्रॉक्साइड के घोल से उपचारित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप टाइटेनियम (IV) हाइड्रॉक्साइड का अवक्षेप बनता है। अवक्षेप को बाद में ताप उपचार के अधीन किया जाता है।
सल्फेट विधि को 1931 में उत्पादन में पेश किया गया था, जिसकी शुरुआत Ti02 के एनाटेज फॉर्म के उत्पादन से हुई थी, और बाद में (1941) रूटाइल के उत्पादन में महारत हासिल की गई थी। इस तकनीक के साथ, टाइटेनियम युक्त अयस्क को सल्फ्यूरिक एसिड में घोलकर टाइटेनियम, लौह और अन्य धातु सल्फेट्स का घोल बनाया जाता है। मध्यवर्ती वर्णक आकार TiO 2 अंशों को रासायनिक कमी, शुद्धिकरण, अवक्षेपण, धुलाई और कैल्सीनेशन सहित संचालन के अनुक्रम के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। क्रिस्टल संरचना - एनाटेज या रूटाइल - को क्रिस्टलीकरण न्यूक्लियेशन और उसके बाद के कैल्सीनेशन के चरणों के दौरान नियंत्रित किया जाता है।
FeTiO 3 + 2H 2 SO 4 → TiOSO 4 + FeSO 4 + 2H 2 O TiOSO 4 + H 2 O → TiO 2 + H 2 SO 4।
क्लोराइड विधि को 1948 में ड्यूपॉन्ट द्वारा विकसित और उत्पादन में पेश किया गया था, जब रूटाइल संशोधन TiO 2 का उत्पादन शुरू हुआ था। यह तकनीकी प्रक्रिया दो उच्च तापमान वाले निर्जल वाष्प-चरण प्रतिक्रियाओं पर आधारित है। कमी की स्थिति के तहत, टाइटेनियम अयस्क क्लोरीन गैस के साथ प्रतिक्रिया करके टाइटेनियम क्लोराइड और अन्य धातुओं के उप-उत्पाद क्लोराइड का उत्पादन करता है, जो बाद में अलग हो जाते हैं। उच्च चमक वाले टाइटेनियम डाइऑक्साइड मध्यवर्ती का उत्पादन करने के लिए बारीक परिष्कृत TiCI 4 को उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण किया जाता है। क्लोरीनीकरण के ऑक्सीकरण चरण में, कण आकार वितरण, साथ ही क्रिस्टल के प्रकार को सख्ती से नियंत्रित करना संभव है, जिससे उत्कृष्ट आवरण और सफेदी गुणों के साथ टाइटेनियम डाइऑक्साइड प्राप्त करना संभव हो जाता है।
2FeTiO 3 + 7CI 2 + 3S → 2TiCI 4 + 2FeCI 3 + 3CO 2 TiCI 4 + O 2 → TiO 2 + 2CI 2।
सल्फेट और क्लोराइड दोनों प्रक्रियाओं में, मध्यवर्ती उत्पाद वर्णक आकार के TiO 2 क्रिस्टल के समूह होते हैं जिन्हें इष्टतम ऑप्टिकल प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए अलग (कुचल) किया जाना चाहिए। अंतिम उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं के आधार पर, TiO2 को संशोधित करने के लिए विभिन्न प्रसंस्करण विधियों का उपयोग किया जाता है, जिसमें वर्णक अंशों की सतह पर सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, ज़िरकोनियम या जस्ता ऑक्साइड का जमाव शामिल है। विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए जलीय या निर्जल वातावरण या उसके विभिन्न संयोजनों में विशेष ऑक्साइड उपचार विधियों का उपयोग किया जा सकता है। इसके अलावा, व्यक्तिगत रंगद्रव्य विशेषताओं में सुधार के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग करके कार्बनिक योजकों को लागू किया जा सकता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए सबसे महत्वपूर्ण बिंदु टाइटेनियम अयस्क की आपूर्ति है। यद्यपि टाइटेनियम पृथ्वी पर दस सबसे प्रचुर रासायनिक तत्वों में से एक है, यह प्रकृति में बहुत कम सांद्रता में पाया जाता है। इसलिए, टाइटेनियम अयस्क की एक प्रभावी आपूर्ति को व्यवस्थित करने के लिए जो TiO2 उत्पादन की आर्थिक जरूरतों को पूरा कर सके, इस खनिज के निष्कर्षण और संवर्धन के लिए तर्कसंगत तरीकों को पेश करना आवश्यक है।
क्या उत्पादन क्लोरीन या सल्फेट है?
टाइटेनियम डाइऑक्साइड वर्णक दो तकनीकी योजनाओं का उपयोग करके उत्पादित किए जाते हैं: सल्फेट और क्लोरीन विधियाँ। टाइटेनियम डाइऑक्साइड के एनाटेज और रूटाइल दोनों रूपों का उत्पादन किसी भी विधि से किया जा सकता है। क्लोरीन विधि का उपयोग करके टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उत्पादन करने की दुनिया की क्षमता सल्फेट विधि से अधिक है, और बढ़ती जा रही है। प्रक्रिया में अंतर टाइटेनियम अयस्क को शुद्ध करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विभिन्न प्रकार के पदार्थों का है। जब सल्फ्यूरिक एसिड (सल्फेट प्रक्रिया) से शुद्ध किया जाता है, तो टाइटेनियम अयस्क की अशुद्धियों के कण सल्फ्यूरिक एसिड के साथ लवण बनाते हैं, जिन्हें बाद में साफ करना मुश्किल होता है। क्लोरीन से सफाई करते समय, अशुद्धियाँ जल जाती हैं और अंतिम उत्पाद अधिक सफेद हो जाता है, अन्य सभी चीजें समान होती हैं।
इल्मेनाइट सांद्रण से उत्पादन।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए प्रारंभिक सामग्री इल्मेनाइट सांद्रण है। इल्मेनाइट एक अयस्क है, जो रासायनिक दृष्टिकोण से, ऑक्साइड का मिश्रण है, जिनमें से अधिकांश टाइटेनियम और आयरन ऑक्साइड हैं। टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए सल्फेट तकनीक सल्फ्यूरिक एसिड के साथ इल्मेनाइट के उपचार पर आधारित है।
1). इल्मेनाइट को कुचला जाता है, सुखाया जाता है और फिर सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड में विघटित किया जाता है। परिणामी टाइटैनिल सल्फेट पिघल को ठंडा किया जाता है और एक निश्चित सांद्रता तक पानी से पतला किया जाता है। फिर ट्राइवैलेंट आयरन को टाइटैनिल सल्फेट के घोल में डाइवैलेंट आयरन में बदल दिया जाता है। परिणामी घोल को व्यवस्थित किया जाता है और काले निस्पंदन के लिए प्रस्तुत किया जाता है। फ़िल्टर किए गए घोल में, ठंडा होने पर, आयरन सल्फेट को क्रिस्टलीकृत किया जाता है और सेंट्रीफ्यूज में मातृ शराब से अलग किया जाता है। इसके बाद, टाइटैनिल सल्फेट घोल को एक मानक सांद्रता में वाष्पित किया जाता है और हाइड्रोलिसिस के लिए भेजा जाता है।
अगली प्रक्रिया के दौरान, हाइड्रोलिसिस, टाइटेनियम डाइऑक्साइड हाइड्रेट के अनाकार टुकड़े निकलते हैं। परिणामी टाइटेनियम डाइऑक्साइड हाइड्रेट पल्प को दो चरणों में निस्पंदन के अधीन किया जाता है, जिसके दौरान इसे क्रोमोफोर अशुद्धियों से धोया जाता है और ब्लीच किया जाता है। आवश्यक घटकों को जोड़ने के बाद, टाइटेनियम डाइऑक्साइड हाइड्रेट पेस्ट को कैल्सीनिंग ओवन में कैल्सीन किया जाता है। कैल्सीनेशन प्रक्रिया के दौरान, हाइड्रेटेड नमी को अलग किया जाता है और परिणामस्वरूप टाइटेनियम डाइऑक्साइड को वर्णक गुण दिए जाते हैं। कैलक्लाइंड उत्पाद को दो चरणों में कुचल दिया जाता है और सतह के उपचार में स्थानांतरित कर दिया जाता है। वर्णक टाइटेनियम डाइऑक्साइड को कुछ उपभोक्ता गुण प्रदान करने के लिए सतह का उपचार कुछ रसायनों के साथ किया जाता है। उपचारित टाइटेनियम डाइऑक्साइड वर्णक को सुखाया जाता है और सूक्ष्म पीसने के लिए स्थानांतरित किया जाता है। कुचले हुए तैयार उत्पाद को पैक करके गोदाम में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
2). उत्पादन तकनीक में तीन चरण होते हैं:
- टाइटेनियम सल्फेट का घोल प्राप्त करना (इल्मेनाइट सांद्र को सल्फ्यूरिक एसिड से उपचारित करके)। परिणामस्वरूप, टाइटेनियम सल्फेट और आयरन (II) और (III) सल्फेट्स का मिश्रण प्राप्त होता है, बाद वाले को धात्विक आयरन के साथ आयरन +2 की ऑक्सीकरण अवस्था में कम कर दिया जाता है। पुनर्प्राप्ति के बाद, ड्रम वैक्यूम फिल्टर का उपयोग करके सल्फेट समाधान को कीचड़ से अलग किया जाता है। आयरन (II) सल्फेट को वैक्यूम क्रिस्टलाइज़र में अलग किया जाता है।
- टाइटेनियम सल्फेट लवण के घोल का हाइड्रोलिसिस। हाइड्रोलिसिस बीजों को प्रविष्ट करके किया जाता है (वे सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ टाइटेनियम सल्फेट के घोल से Ti(OH) 4 को अवक्षेपित करके तैयार किए जाते हैं)। हाइड्रोलिसिस चरण में, हाइड्रोलाइज़ेट (टाइटेनियम डाइऑक्साइड हाइड्रेट्स) के परिणामी कणों में उच्च सोखने की क्षमता होती है, विशेष रूप से Fe3+ लवण के संबंध में, यही कारण है कि पिछले चरण में, फेरिक आयरन डाइवलेंट में कम हो जाता है; हाइड्रोलिसिस स्थितियों (एकाग्रता, चरणों की अवधि, भ्रूणों की संख्या, अम्लता, आदि) को अलग-अलग करके, इच्छित अनुप्रयोग के आधार पर, वांछित गुणों के साथ हाइड्रोलाइज़ेट कणों की उपज प्राप्त करना संभव है।
- टाइटेनियम डाइऑक्साइड हाइड्रेट्स का ताप उपचार। इस स्तर पर, सुखाने के तापमान को अलग-अलग करके और एडिटिव्स (जैसे जिंक ऑक्साइड, टाइटेनियम क्लोराइड और अन्य तरीकों का उपयोग करके) का उपयोग करके, रूटाइलाइजेशन किया जा सकता है (यानी, रूटाइल संशोधन में टाइटेनियम ऑक्साइड का पुनर्गठन)। गर्मी उपचार के लिए, रोटरी 40-60 मीटर लंबी ड्रम भट्टियों का उपयोग किया जाता है, गर्मी उपचार के दौरान, पानी वाष्पित हो जाता है (टाइटेनियम हाइड्रॉक्साइड और टाइटेनियम ऑक्साइड हाइड्रेट्स टाइटेनियम डाइऑक्साइड के रूप में परिवर्तित हो जाते हैं), साथ ही सल्फर डाइऑक्साइड भी।
टाइटेनियम व्हाइट, या टाइटेनियम डाइऑक्साइड (रासायनिक सूत्र - TiO2), का उपयोग रासायनिक यौगिकों और खाद्य उत्पादों के उत्पादन में किया जाता है। उन पर E171 अंकित है, जो सफेद और गंधहीन इस पदार्थ की उपस्थिति को इंगित करता है। इस योजक के लिए धन्यवाद, उत्पादों का रंग बिल्कुल सफेद होता है। डाई को सुरक्षित माना जाता है, इसलिए इसे बच्चों के उत्पादों में शामिल किया जाता है। यह पदार्थ वास्तव में कितना हानिरहित है?
टाइटेनियम डाइऑक्साइड में निम्नलिखित गुण हैं:
TiO2 की मुख्य भूमिका उत्पाद को सफ़ेद करना है, जो इसे एक आकर्षक स्वरूप प्रदान करता है। कई उत्पाद भूरे रंग के होते हैं: आटा, मछली उत्पाद, च्युइंग गम और अन्य। E171 के कारण, उनका रंग बिल्कुल सफेद है, जो उनके स्वरूप को सुंदर बनाता है, जिससे बिक्री बढ़ती है।
शुरुआत में, टाइटेनियम व्हाइट विभिन्न पेंट्स का एक घटक था। आज उन्होंने इस क्षमता में अपनी भूमिका नहीं खोई है। दुनिया के सभी देशों में वे वार्निश और पेंट के लिए भराव के रूप में काम करते हैं। खाद्य उद्योग में, खाद्य योज्य का उपयोग बहुत बाद में, E171 नंबर के तहत किया जाने लगा, जिसका उपयोग टिंट करने के लिए किया जाता है:
पकौड़ी के बड़े पैमाने पर उत्पादन में आटे को हल्का करने के लिए भी डाई का उपयोग किया जाता है। इसकी मात्रा आटे की आवश्यक सफेदी पर निर्भर करती है। आवश्यक मात्रा में डाई को आटे में मिलाया जाता है और समान रूप से मिलाया जाता है, जिससे वांछित रंग प्राप्त होता है।
इसका उपयोग आइसक्रीम, दही, केफिर, खट्टा क्रीम और कई अन्य सफेद उत्पादों के उत्पादन में किया जाता है। यदि आप कोई सफेद उत्पाद खरीदते हैं, तो उसमें 90% यह घटक होता है।
रसायन की लागत अपेक्षाकृत कम है, इसलिए इसका उपयोग लागत प्रभावी है, क्योंकि जिन उत्पादों में इसका उपयोग किया जाता है उनकी कीमत में वृद्धि नहीं होती है।
सौंदर्य प्रसाधनों में भी डाई की आवश्यकता होती है, जहां यह क्रीम को सफेद रंग देता है। इसमें अपारदर्शी होने का गुण होता है, यही कारण है कि इसका व्यापक रूप से टैनिंग क्रीम में उपयोग किया जाता है। यह सबसे प्रभावी घटकों में से एक है जो यूवी किरणों को प्रतिबिंबित करता है, जिसका त्वचा पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
चूँकि टाइटेनियम व्हाइट विभिन्न प्रकार के उपभोक्ता उत्पादों में पाया जाता है, वैज्ञानिकों ने इस बात पर शोध किया है कि यह मानव शरीर को कैसे प्रभावित करता है। वर्णक टाइटेनियम डाइऑक्साइड आग और विस्फोट-प्रूफ है; शरीर पर प्रभाव की डिग्री के संदर्भ में, यह चौथे खतरे वर्ग के पदार्थों से संबंधित है। प्रारंभ में, ऐसी चर्चा थी कि संबंध बिल्कुल हानिरहित था।
लॉस एंजिल्स में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने चूहों पर प्रयोग किए और पाया कि E171 कण आनुवंशिक स्तर पर नकारात्मक परिवर्तन का कारण बनते हैं। नैनोकण गुणसूत्रों को नुकसान पहुंचाते हैं, जो आनुवंशिकता को प्रभावित करता है. उन कोशिकाओं की क्षति का भी पता लगाया गया जिनमें सूजन प्रक्रिया शुरू हुई थी। और यह घातक नियोप्लाज्म के विकास का सीधा रास्ता है।
डाई त्वचा के माध्यम से उत्सर्जित नहीं होती है, शरीर में जमा हो जाती है। नैनोकण किसी विशिष्ट स्थान पर जमा नहीं होते हैं: आकार में छोटे होने के कारण, वे पूरे शरीर में घूमते हैं, कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं और उनके कामकाज को प्रभावित करते हैं। हम इस प्रक्रिया के लिए "ऑक्सीडेटिव तनाव" शब्द का प्रयोग करते हैं, जो कोशिकाओं को नष्ट कर देता है। यह छोटे कण हैं जो खतरनाक हैं, क्योंकि टाइटेनियम स्वयं रासायनिक रूप से निष्क्रिय (निष्क्रिय) है। यह पदार्थ सेलुलर स्तर पर नुकसान पहुंचाता है, जो विशेष रूप से खतरनाक है।
इस क्षेत्र में अनुसंधान जारी है, अब तक कैंसरग्रस्त ट्यूमर और आनुवंशिक परिवर्तनों का खतरा केवल उन उद्यमों के कर्मचारियों को है जो लगातार इस पदार्थ के संपर्क में हैं। लेकिन यह अध्ययन भी चिंता का कारण बनता है, यह देखते हुए कि इस यौगिक का उपयोग शिशु आहार में किया जाता है, जो बढ़ते शरीर को प्रभावित करता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड आज एक आवश्यक यौगिक है। यह कागज, प्लास्टिक, पेंट, भोजन, टूथपेस्ट, सौंदर्य प्रसाधनों के लिए एकमात्र ब्राइटनर है। प्रतिवर्ष 2 मिलियन टन तक यौगिक का उत्पादन किया जाता है। डाई सांस के माध्यम से मानव शरीर में प्रवेश करती है, लेकिन त्वचा के माध्यम से नहीं।
इस आहार अनुपूरक के नुकसान या लाभ पर कोई सहमति नहीं है. इसका नुकसान पूरी तरह से साबित नहीं हुआ है, लेकिन इसकी हानिरहितता भी सवालों के घेरे में है। पहला अध्ययन करने के बाद, इसे अनुमोदित खाद्य योजकों की सूची में शामिल किया गया।
सफेद उत्पाद खरीदते समय, हमारे पास चुनने का अवसर नहीं होता है, क्योंकि प्रक्षालित उपभोक्ता वस्तुओं का कोई विकल्प नहीं होता है। लेकिन अगर टाइटेनियम डाइऑक्साइड वास्तव में खतरनाक है, तो इस पदार्थ के कारण होने वाली बीमारियों की तुलना में भद्दे भूरे रंग के उत्पादों को खरीदना बेहतर है।
डाई E171 (टाइटेनियम डाइऑक्साइड) एक सफेद खाद्य रंगद्रव्य है, जो पानी और एसिड समाधान में अघुलनशील है, जिसका व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है। एडिटिव, जिसे टाइटेनियम व्हाइट और टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2, टाइटेनियम डाइऑक्साइड) भी कहा जाता है, पारदर्शी क्रिस्टल के पाउडर के रूप में निर्मित होता है जो गर्म होने पर पीला हो जाता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड की तीन किस्में प्रकृति में पाई जाती हैं: ब्रूकाइट और एनाटेज के साथ रूटाइल, लेकिन केवल बाद के दो की क्रिस्टलीय संरचना ही उनसे उपयोग के लिए उपयुक्त पदार्थ प्राप्त करना संभव बनाती है। इसकी मुख्य मांग वाली संपत्ति इसकी अद्वितीय सफेदी क्षमता है, जो गैर-विषाक्तता, बढ़े हुए रसायन, मौसम और नमी प्रतिरोध के साथ मिलकर इसे उपभोक्ता के लिए इतना मूल्यवान बनाती है।
और खाद्य उत्पादों के स्वाद और गंध को प्रभावित किए बिना उन्हें आदर्श सफेदी और अधिक आकर्षक स्वरूप देने की क्षमता ने खाद्य उद्योग में इस योजक के व्यापक उपयोग को जन्म दिया है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपभोक्ता रूप, टाइटेनियम प्रसंस्करण का मुख्य उत्पाद होने के नाते, आमतौर पर उत्पाद की तकनीकी विशेषताओं में सुधार करने के लिए एल्यूमीनियम ऑक्साइड और सिलिकॉन डाइऑक्साइड के मामूली समावेश के साथ लगभग शुद्ध पदार्थ होता है।
थर्मल हाइड्रोलिसिस की प्रक्रिया के माध्यम से प्राप्त 99.99% तक संदर्भ शुद्धता वाला पदार्थ, अत्यंत पारदर्शी ग्लास के निर्माण, रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स, फाइबर ऑप्टिक्स, चिकित्सा और पीज़ोसेरेमिक में अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है। व्यापक उपभोक्ता मांग को पूरा करने के लिए, वर्णक डाई के रूप में टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उत्पादन एक विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए अनुकूलित कई अलग-अलग अंशों में संभव है, जो क्रिस्टल के आकार और आकार और सतह के उपचार (कार्बनिक या अकार्बनिक) के प्रकार को निर्धारित करता है।
उद्योग में, टाइटेनियम व्हाइट का उपयोग बेहतर कवरिंग गुणों वाले पेंट और वार्निश उत्पादों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, जो पेंट की गई सतहों को पराबैंगनी विकिरण, उम्र बढ़ने और फिल्म के पीलेपन से बचाते हैं। उन्हें प्लास्टिक उत्पादों (खिड़की संरचना, फर्नीचर भागों, घरेलू उपकरणों और कारों) में भी जोड़ा जाता है, जो उच्च तीव्रता वाले सफेद रंग प्रदान करने के अलावा नकारात्मक प्रभावों के प्रति उनके प्रतिरोध को बढ़ाता है।
सिरेमिक, कांच और रबर के उत्पादन में, टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग अक्सर रासायनिक प्रतिक्रियाओं या एक निष्क्रिय आधार सामग्री के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है, जो उनसे बने उत्पादों को ऊंचे तापमान पर उपयोग करने की अनुमति देता है। वही योजक मुद्रण स्याही के लुप्त होने के प्रतिरोध को बढ़ाता है, सिंथेटिक कपड़ों के निर्माण में मुड़े हुए रेशों को मैट करता है, और कागज और कार्डबोर्ड उद्योग में ब्लीचिंग के साथ कागज के गूदे की संरचना में सुधार करता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड के सकारात्मक प्रभावों को भी जाना जाता है, जिसका उद्देश्य लकड़ी को सौर विकिरण से बचाना, हवा को शुद्ध करना और वेल्डिंग फ्लक्स की दक्षता में वृद्धि करना है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड का सबसे व्यापक उपयोग सौंदर्य प्रसाधन, खाद्य उद्योग और फार्मास्यूटिकल्स में होता है। नवीनतम उत्पादन में, इसे एक रंगद्रव्य के रूप में जोड़ा जाता है, जो दवाओं को टैबलेट के खोल को उच्च स्तर की सफेदी और अपारदर्शिता प्रदान करता है।
सौंदर्य प्रसाधनों में, TiO2 पदार्थ का उपयोग पराबैंगनी सुरक्षा एजेंट के रूप में किया जाता है, जिसे सनस्क्रीन के निर्माण में यूवी किरणों को बेअसर करने के लिए सबसे अच्छे में से एक माना जाता है, सजावटी सौंदर्य प्रसाधनों (पाउडर, लिपस्टिक, आई शैडो), एंटीपर्सपिरेंट्स, साबुन में सफेद रंगद्रव्य या भराव के रूप में और दंत पास्ता.
टाइटेनियम डाइऑक्साइड को पतला करने का तरीका जानने के बाद, प्राकृतिक सौंदर्य प्रसाधनों के प्रशंसक घर पर भी विशेष गुणों वाला हस्तनिर्मित साबुन बनाते हैं। रंग की वांछित छाया के अलावा, यह उत्पादों को प्रकाश प्रतिरोध और छिपाने की शक्ति देता है। इसका उपयोग कॉस्मेटिक कच्चे माल के लिए अन्य प्रकार के रंगद्रव्य का उत्पादन करने के लिए भी किया जाता है, उदाहरण के लिए, टाइटेनियम अभ्रक (मोती की माँ)।
E171 एडिटिव का उपयोग खाद्य उद्योग में सबसे अधिक व्यापक है। इसका उपयोग उत्पादों को कुछ गुण प्रदान करने और उनकी प्लास्टिक पैकेजिंग को लुप्त होती और पराबैंगनी विकिरण से बचाने के लिए किया जाता है। यह विशेष रूप से पाउडर उत्पादों, जल्दी से तैयार अर्ध-तैयार उत्पादों, पाउडर दूध आदि के उत्पादन में सच है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड, मछली उत्पादों, सॉस (कद्दूकस की हुई सहिजन, मेयोनेज़ और अन्य के साथ) के उपयोग के लिए धन्यवाद, कन्फेक्शनरी ग्लेज़, मिठाई और सफेद चॉकलेट एक वैकल्पिक रूप से आकर्षक स्वरूप प्राप्त करते हैं। इसका उपयोग पकौड़ी और अन्य अर्ध-तैयार आटा उत्पादों के साथ-साथ मांस प्रसंस्करण के दौरान पैट्स, सॉसेज और लार्ड बनाने के लिए आटे को स्पष्ट करने के लिए भी किया जाता है।
खाद्य घटक E171, जिसे आधिकारिक तौर पर स्वच्छता मानकों और विनियमों द्वारा अनुमोदित किया गया है, गैस्ट्रिक जूस में नहीं घुलता है और आंतों में अवशोषित नहीं होता है, ऊतकों में नहीं रहता है और शरीर से पूरी तरह से समाप्त हो जाता है। आज तक, टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उपयोग के नैदानिक अध्ययनों में इसे खाने से कोई नुकसान नहीं हुआ है, लेकिन उत्पादों की कीमत कम करने के लिए, कुछ निर्माता वैकल्पिक रंगद्रव्य का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं जो स्वास्थ्य के लिए इतने सुरक्षित नहीं हैं।
कमजोर प्रतिरक्षा वाले लोगों, गुर्दे और यकृत रोगों से पीड़ित लोगों के लिए आहार में टाइटेनियम डाइऑक्साइड की इष्टतम सामग्री की दैनिक खुराक से अधिक की सिफारिश नहीं की जाती है, जो लगभग 1% है, हालांकि इन अंगों पर इसके संभावित नकारात्मक प्रभावों पर डेटा है अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है, और अनुसंधान जारी है।
आधुनिक दुनिया में, टाइटेनियम उद्योग तेजी से विकसित हो रहा है। यह बड़ी संख्या में ऐसे पदार्थों का स्रोत है जिनका उपयोग विभिन्न उद्योगों में किया जाता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के कई नाम हैं। यह टेट्रावेलेंट टाइटेनियम का एक एम्फोटेरिक ऑक्साइड है। यह टाइटेनियम उद्योग के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। टाइटेनियम अयस्क का केवल पांच प्रतिशत टाइटेनियम ऑक्साइड के उत्पादन में जाता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड में बड़ी संख्या में संशोधन होते हैं। प्रकृति में, टाइटेनियम क्रिस्टल होते हैं जिनका आकार एक समचतुर्भुज या चतुर्भुज जैसा होता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड सूत्र इस प्रकार प्रस्तुत किया गया है: TiO2।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है। इसे दुनिया भर में ई-171 जैसे खाद्य योज्य के रूप में जाना जाता है। हालाँकि, इस घटक के कई नकारात्मक प्रभाव हैं, जो यह संकेत दे सकते हैं कि टाइटेनियम डाइऑक्साइड मानव शरीर के लिए हानिकारक है। इस घटक को सफेद करने वाले गुणों के लिए जाना जाता है। यह सिंथेटिक डिटर्जेंट के उत्पादन में अच्छा हो सकता है। इस आहार अनुपूरक से मानव शरीर को होने वाले नुकसान से लीवर और किडनी को खतरा होता है।
खाद्य उद्योग में टाइटेनियम डाइऑक्साइड से नुकसान की संभावना है। यदि इसका अधिक मात्रा में उपयोग किया जाता है, तो उत्पाद एक अवांछनीय रंग प्राप्त कर सकता है, जो केवल उपभोक्ताओं को विकर्षित करेगा।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड में विषाक्तता का स्तर काफी कम होता है।
किसी भी उत्पाद के अन्य घटकों के साथ परस्पर क्रिया करने पर यह विषाक्त हो सकता है। उच्च स्तर के विषाक्त पदार्थों वाले उत्पादों का उपयोग करने से विषाक्तता या मृत्यु भी हो सकती है। इसलिए यह जानना बहुत जरूरी है कि आपको किन तत्वों के साथ टाइटेनियम ऑक्साइड का उपयोग नहीं करना चाहिए।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड में बड़ी संख्या में विशिष्ट गुण होते हैं। वे विभिन्न उद्योगों में इसके उपयोग की संभावना निर्धारित करते हैं। टाइटेनियम डाइऑक्साइड में निम्नलिखित गुण हैं:
विश्व में प्रतिवर्ष पाँच मिलियन टन से अधिक टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उत्पादन होता है। हाल ही में चीन ने अपना उत्पादन काफी बढ़ा दिया है. इस पदार्थ के उत्पादन में विश्व में अग्रणी संयुक्त राज्य अमेरिका, फिनलैंड और जर्मनी हैं। ये वे राज्य हैं जिनके पास इस घटक को प्राप्त करने के बेहतरीन अवसर हैं। वे इसे दुनिया भर के विभिन्न देशों में निर्यात करते हैं।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड दो मुख्य तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है:
1. इल्मेनाइट सांद्रण से टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उत्पादन।
उत्पादन संयंत्रों में, टाइटेनियम ऑक्साइड के उत्पादन की प्रक्रिया को इस प्रकार तीन चरणों में विभाजित किया गया है। उनमें से सबसे पहले, इल्मेनाइट सांद्रण को सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करके संसाधित किया जाता है। परिणामस्वरूप, दो घटक बनते हैं: फेरस सल्फेट और टाइटेनियम सल्फेट। फिर यह आयरन ऑक्सीकरण के स्तर को बढ़ा देता है। विशेष फिल्टर सल्फेट और कीचड़ को अलग करते हैं। दूसरे चरण में, टाइटेनियम सल्फेट लवण को हाइड्रोलाइज किया जाता है। सल्फेट घोल से बीजों का उपयोग करके हाइड्रोलिसिस किया जाता है। परिणामस्वरूप, टाइटेनियम ऑक्साइड हाइड्रेट्स बनते हैं। तीसरे चरण में, उन्हें एक निश्चित तापमान तक गर्म किया जाता है।
2. टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड से टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उत्पादन।
इस प्रकार से किसी पदार्थ को प्राप्त करने की तीन विधियाँ हैं, जो प्रस्तुत हैं:
| कंपनी | उत्पादन मात्रा, हजार टन |
|---|---|
| ड्यूपॉन्ट टाइटेनियम टेक्नोलॉजीज | 1150 |
| राष्ट्रीय टाइटेनियम डाइऑक्साइड कंपनी | एन/ए |
| लिमिटेड (क्रिस्टाल) | 705 |
| हंट्समैन रंगद्रव्य | 659 |
| ट्रोनॉक्स, इंक. | 642 |
| क्रोनोस वर्ल्डवाइड, इंक. | 532 |
| सचलबेन केमी जीएमबीएच | 240 |
| इशिहारा संग्यो कैशा, लिमिटेड | 230 |
आधुनिक दुनिया में, टाइटेनियम ऑक्साइड का विभिन्न उद्योगों में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के निम्नलिखित उपयोग हैं:
टाइटेनियम ऑक्साइड को खाद्य उद्योग में भी व्यापक अनुप्रयोग मिला है। निर्माता इसे खाद्य-प्रकार के रंगों के घटकों में से एक के रूप में अपने उत्पादों में जोड़ते हैं। खाद्य उत्पादों में यह व्यावहारिक रूप से ध्यान देने योग्य नहीं है। निर्माता यह सुनिश्चित करने के लिए इसे न्यूनतम मात्रा में जोड़ते हैं कि उनके उत्पाद बेहतर ढंग से संग्रहीत हों और आकर्षक दिखें।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड (ई171) एक खाद्य योज्य है जिसमें सफेद करने के अच्छे गुण होते हैं, इसलिए इसका व्यापक रूप से कई क्षेत्रों (विनिर्माण, कॉस्मेटोलॉजी, खाद्य उद्योग) में उपयोग किया जाता है। आप E171 के अन्य नाम भी पा सकते हैं: टाइटेनियम डाइऑक्साइड, टाइटेनियम डाइऑक्साइड, टाइटेनियम डाइऑक्साइड और टाइटेनियम ऑक्साइड।
E171 की रासायनिक संरचना: टाइटेनियम डाइऑक्साइड (ब्लीचिंग के लिए जिम्मेदार) और टाइटेनियम सफेद। गर्म करने पर पदार्थ हल्का पीला हो जाता है। यह एक अक्रिय पदार्थ है जो , और , में नहीं घुलता।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड स्वाभाविक रूप से कुछ खनिजों में पाया जाता है, जैसे ब्रूकाइट, रूटाइल और एनाटेस। डाई एक सफेद पाउडर है जिसका कोई विशिष्ट स्वाद या सुगंध नहीं है। यह सूर्य के प्रकाश, अम्लीय वातावरण, क्षार और तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रति दीर्घकालिक प्रतिरोध की विशेषता है।
भिन्नात्मक रूप में सफेद क्रिस्टल का उपयोग औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है। इन्हें दो सबसे सामान्य तरीकों से प्राप्त किया जाता है। पहला गादयुक्त सांद्रण से प्राप्त सल्फेट है, दूसरा टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड से प्राप्त क्लोराइड है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के मुख्य गुण: यह बिल्कुल भी विषाक्त नहीं है, इसमें रासायनिक प्रतिरोध है, गंध नहीं बदलता है (गर्म करने के दौरान केवल रंग बदलता है), अत्यधिक नमी प्रतिरोधी है, किसी भी फिल्म उत्पादों के साथ पूरी तरह से संगत है, और उच्च है ब्लीचिंग और साथ ही रंग भरने की क्षमता।
E171 का उपयोग समान और उच्च गुणवत्ता वाली टैनिंग के लिए विभिन्न क्रीमों के उत्पादन में और एलर्जी प्रतिक्रियाओं के लिए मलहम में किया जाता है। इसे सबसे अच्छे पदार्थों में से एक माना जाता है जो त्वचा को मेलेनोमा का कारण बनने वाली पराबैंगनी किरणों से बचाता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड सौंदर्य प्रसाधनों और सौंदर्य उत्पादों जैसे पाउडर, लिपस्टिक, आई शैडो, एंटीपर्सपिरेंट्स, साबुन और टूथपेस्ट में पाया जा सकता है। प्राकृतिक सौंदर्य प्रसाधनों के प्रेमी अपना स्वयं का साबुन तैयार करते हैं और आवश्यक और उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री का चयन करते हैं। साबुन में आवश्यक घटक E171 है, जो न केवल वांछित छाया देता है, बल्कि इसे धूप से भी बचाता है। एडिटिव का उपयोग करके, उच्च गुणवत्ता वाली कॉस्मेटिक सामग्री प्राप्त की जाती है, जिसमें टाइटेनियम अभ्रक (समृद्ध नैक्रे) भी शामिल है।
खाद्य उद्योग में टाइटेनियम डाइऑक्साइड का अनुप्रयोग और व्यापक उपयोग 1994 में शुरू हुआ, मुख्य रूप से एक प्राकृतिक डाई के रूप में, जो एक अविश्वसनीय सफेदी प्रभाव पैदा करता है। E171 को भोजन में सुरक्षित माना जाता है, लेकिन मानव शरीर पर इस योज्य के प्रभाव को निर्धारित करने के लिए अनुसंधान और परीक्षण चल रहे हैं।
सूखे मिश्रण, डेयरी उत्पादों और तत्काल नाश्ते के उत्पादन में डाई एक अनिवार्य घटक है। इसका उपयोग च्युइंग गम के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए प्राकृतिक ब्लीच के रूप में किया जाता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग केकड़े की छड़ें (उनके सफेद हिस्से) और अन्य समुद्री भोजन को ब्लीच करने के लिए किया जाता है।
खाद्य उद्योग को E171 की आवश्यकता है क्योंकि टाइटेनियम डाइऑक्साइड डाई कुकीज़, बन्स, कैंडी और अन्य उत्पाद बनाने के लिए एक प्राथमिक घटक है। इस आहार अनुपूरक का मनुष्यों के लिए दैनिक सेवन 1 प्रतिशत से अधिक नहीं होना चाहिए।
फार्मास्युटिकल उद्योग भी अलग नहीं रहा, क्योंकि E171 कई दवाओं के घटकों में से एक है। इसे इस प्रकार डिज़ाइन किया गया है:
सफेद टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग चिकित्सा उद्योग में गोलियों और विटामिन कॉम्प्लेक्स के उत्पादन में व्यापक रूप से किया जाता है। क्रीम, सपोसिटरी, पेस्ट और अन्य औषधीय दवाओं के आधार में पाउडर मिलाना आम बात हो गई है।
टाइटेनियम ऑक्साइड पेंट और वार्निश (उदाहरण के लिए, लेमिनेटेड पेपर और प्लास्टिक) के उत्पादन में भी पाया जा सकता है। पदार्थ में आग प्रतिरोधी गुण होते हैं, इसलिए ऑप्टिकल ग्लास के निर्माण के लिए यह आवश्यक है। यह वेल्डिंग इलेक्ट्रोड कोटिंग के लिए सफेद रंग बनाने के लिए भी इस्तेमाल किया जाने वाला माना जाता है। इस योजक के लिए धन्यवाद, स्थलाकृतिक पेंट के लुप्त होने और उम्र बढ़ने का प्रतिरोध बढ़ जाता है, और कार्डबोर्ड और कागज उद्योग में पेपर पल्प की संरचनात्मक विशेषताओं में सुधार होता है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में माइक्रोपार्टिकल्स के रूप में किया जाता है, लेकिन E171 के उपयोग में यह अभी भी एक नई दिशा है। इसलिए, माइक्रोपार्टिकल्स की वैश्विक खपत लगभग दो हजार टन प्रति वर्ष है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड की मांग को इस तथ्य से समझाया गया है कि पिछले कुछ वर्षों में उपभोक्ता वस्तुओं और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के अन्य क्षेत्रों के उत्पादन में वृद्धि हुई है। विकसित देशों में, पूरक की खपत प्रति व्यक्ति 2 किलोग्राम होनी चाहिए, लेकिन इसे हासिल करना काफी मुश्किल है, उदाहरण के लिए, रूस में यह आंकड़ा केवल 300 ग्राम है; बिक्री और उपभोग बाजारों की क्षमता तेजी से बढ़ रही है, जिससे पता चलता है कि इस खाद्य योज्य की विश्व बाजार में अच्छी संभावनाएं हैं।
सिरेमिक, कांच और रबर के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए, टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है, जिससे तैयार उत्पाद का उपयोग ऊंचे तापमान पर किया जा सकता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड का लकड़ी पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है, यह इसे सौर विकिरण से बचाता है।
मानव शरीर पर खाद्य योजकों के प्रभाव का आज तक अध्ययन किया जा रहा है। कई देशों में इसकी अनुमति है: रूसी संघ, बेलारूस, यूरोपीय संघ, अमेरिका, कनाडा और अन्य। यह डाई कोडेक्स एलिमेंटेरियस (अंतर्राष्ट्रीय खाद्य मानकों का एक सेट) में एक मूल्यवान खाद्य योज्य के रूप में शामिल है।
कई अध्ययनों के परिणामों के आधार पर, यह पाया गया कि पदार्थ मनुष्यों को नुकसान नहीं पहुंचाता है, लेकिन क्या यह सच है? योज्य शरीर द्वारा अवशोषित और संचित नहीं होता है, कुछ घंटों के बाद यह शरीर से बाहर निकल जाता है। परीक्षण किए गए हैं जो बताते हैं कि टाइटेनियम डाइऑक्साइड, जब सेवन किया जाता है, शरीर की कोशिकाओं को नष्ट कर सकता है। लेकिन अभी तक वैज्ञानिकों द्वारा इस राय की पुष्टि नहीं की गई है।
उन लोगों के लिए आहार अनुपूरक का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है जिनकी प्रतिरक्षा प्रणाली कमजोर है, गुर्दे या यकृत की बीमारी है। सफेद पाउडर को सूंघने से कैंसर का खतरा बढ़ जाता है। इसकी पुष्टि चूहों पर किए गए प्रयोगों से होती है। कृंतकों के भोजन में डाई मिलाई गई और पांच दिनों के बाद चूहों की भलाई और सामान्य स्थिति की जाँच की गई। इन 5 दिनों के दौरान, कृंतकों के गुणसूत्र विकृत हो गए और डीएनए श्रृंखला बाधित हो गई। चूहों में चयापचय मनुष्यों की तुलना में कई गुना तेज होता है, इसलिए E171 के सेवन के बाद मानव शरीर का परीक्षण करते समय, परिणाम काफी भिन्न हो सकते हैं।
ऐसा माना जाता था कि E171 एक हानिरहित पदार्थ है जो जीवित जीवों में रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन ऐसा नहीं है। योजक का जीवित कोशिकाओं पर एक मजबूत यांत्रिक प्रभाव होता है और उनकी प्राकृतिक संरचना को पूरी तरह से नष्ट कर सकता है। इस बात की बहुत अधिक संभावना है कि टाइटेनियम डाइऑक्साइड धूल में कैंसरकारी गुण होते हैं और यह मानव कल्याण पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकता है।
लंबे शोध और प्रयोगों के बावजूद, E171 डाई का उपयोग खाद्य योज्य के रूप में किया जाता है और इसे सुरक्षित माना जाता है, बशर्ते इसे न्यूनतम खुराक में भोजन में जोड़ा जाए।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड, जहां भी उपयोग किया जाता है, एक आवश्यक और प्राकृतिक योजक है। यह मुख्य रूप से इसकी तकनीकी विशेषताओं के कारण है: यह खाद्य उत्पादों के अवांछित रंग को रोकता है और पूरी तरह से समाप्त कर देता है, इसे उत्पादों और मिश्रणों के लिए डाई के रूप में जाना जाता है, और तैयार उत्पादों को एक आकर्षक स्वरूप देता है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह पूरक प्राकृतिक, पर्यावरण के अनुकूल स्रोतों से प्राप्त किया जाता है। विशेषज्ञों का कहना है कि केवल ओवरडोज़ के मामले में ही दुष्प्रभाव हो सकते हैं, यही कारण है कि कई राज्यों में पूरक की अनुमति है, क्योंकि इसके हानिकारक पहलू मानव स्वास्थ्य के लिए कोई महत्वपूर्ण खतरा पैदा नहीं करते हैं।
