Tamanho das partículas de dióxido de titânio

Dióxido de titânio (TiO2)

O dióxido de titânio está presente em muitos aspectos da vida cotidiana, sendo sua inclusão em produtos comuns muitas vezes surpreendente. A utilidade do _TiO₂ em protetores solares — influenciando o FPS e a opacidade — é mais conhecida do que sua presença como agente branqueador no leite desnatado. O tamanho das partículas de dióxido de titânio impacta diretamente seu desempenho em diversas aplicações, tornando necessária a medição e o controle dessa importante propriedade.

Propriedades dependentes do tamanho da partícula

A maioria das inúmeras propriedades úteis do _TiO₂ são diretamente influenciadas pela distribuição do tamanho de suas partículas. O tamanho afeta seu desempenho final em termos de tonalidade e cobertura, seu comportamento em diversas formulações por meio da tendência à floculação e viscosidade, e suas propriedades que são exploradas para aplicações específicas.

Uma lista parcial das propriedades afetadas pelo tamanho das partículas inclui:

Intensidade da tonalidade/matiz
Ocultar/transparência
Brilho/fosqueamento e aparência da película
Floculação
Viscosidade
Estabilidade
Resistência às intempéries
Atividade fotocatalítica
Remediação ar/líquido

O dióxido de titânio é um componente essencial de tintas e primers.

Importância do monitoramento e controle do tamanho das partículas

A importância do monitoramento e controle do tamanho das partículas não é teórica; os maiores fabricantes mundiais de _TiO₂ especificam seus produtos com base nos resultados do tamanho das partículas, incluindo a mediana D50 e o desvio padrão geométrico. Ao longo de toda a cadeia de suprimentos, o tamanho das partículas é monitorado, na maioria das vezes por meio da tecnologia de difração a laser.

Exemplo de resultado do tamanho de partícula do fabricante de TiO2

Considerações sobre medição

A maioria das aplicações do dióxido de titânio apresenta um desafio de dispersão mais complexo do que outras aplicações comuns. Se você deseja medir uma dispersão úmida, recomenda-se explorar o uso de surfactantes, aditivos e energia ultrassônica. Se a medição for a seco, configure o analisador de tamanho de partículas para obter a máxima energia dispersiva, por exemplo, com bicos pequenos, alta pressão de ar e controle de feedback.

A DuPont publicou um procedimento para medir seu produto Ti-Pure, que inclui o seguinte:

Dispersante de água com ânion pirofosfato
Surfactante Kodak Photo-Flo 200
Tempo considerável para dispersão (mais de 30 minutos)

A importância da preparação da amostra para a medição do tamanho das partículas de _TiO₂ é evidente no gráfico abaixo.

Comparação das medidas de tamanho do dióxido de titânio após 0, 5 e 10 minutos de dispersão ultrassônica.

Análise do tamanho de partículas secas de dióxido de titânio

O acessório PowderJet LA-960V2 proporciona uma dispersão a seco extremamente potente, permitindo a medição precisa e reproduzível de pós de dióxido de titânio. O gráfico abaixo demonstra a capacidade do PowderJet de distinguir, de forma reprodutível, uma diferença de 12 nanômetros entre dois pós de _TiO₂ diferentes.

O LA-960V2 PowderJet distingue uma diferença de 12 nanômetros nos tamanhos médios de dois pós de dióxido de titânio.

O PowderJet atinge essa resolução notável porque foi projetado para máxima dispersão. Ele acelera o ar comprimido a velocidades subsônicas usando um bocal Venturi. Para mais informações, visite a página do PowderJet.

Estabilidade da dispersão de nanopartículas

Determinadas aplicações de _TiO₂ requerem análise de estabilidade por meio da medição do potencial zeta. O analisador de nanopartículas SZ-100V2 pode medir tanto o tamanho quanto o potencial zeta de dispersões de nanopartículas.

Resumo dos benefícios

O tamanho das partículas de dióxido de titânio desempenha um papel crucial em praticamente todas as suas aplicações. A análise do tamanho das partículas é uma medição altamente valorizada em todas as etapas, desde o processamento inicial de minério de titânio até as dispersões de nanopartículas. A gama de tecnologias de medição da HORIBA e décadas de experiência em aplicações garantem uma solução até mesmo para as aplicações mais exigentes de dióxido de titânio.