CN115598180A - 一种检测钛白粉等电点的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于二氧化钛生产方法领域，尤其涉及一种检测钛白粉等电点的方法，其包括以下步骤：a.将二氧化钛初品、分散剂以及纯水混合，制得预定浓度的浆料；b.取所述浆料置于容器中并加水得到分散浆；c.使分散浆分散第一预定时间，得到分散后的浆料；d.将分散后的浆料取出，调节浆料的pH值；e.将调节pH值后的浆料取出并且注入Ω电极中；f.将Ω电极放入激光粒度仪，静置第二预定时间；g.检测浆料的zeta电位，并记录数据。本发明所述的方法针对钛白粉在包膜过程分散状态的特点，优化了检测的过程。本发明所述的方法简捷、快速、准确度高、重现性好，适用于钛白粉的等电点检测方法。
Description
技术领域
本发明涉及二氧化钛生产方法领域，尤其涉及一种检测钛白粉等电点的方法。
背景技术
二氧化钛是极性很强的粉体，在乙醇或水等极性较强的介质中，具有稳定的分散性。二氧化钛粉体的表面具有亲水憎油特性，但其表面不可避免地吸附着相当数量的空气和其它污染物，影响它在水溶液中的分散性。高档钛白粉必须经过表面处理，而钛白粉的改性处理通常在水溶液中进行，只有首先实现钛白粉良好的单分散，才能对其颗粒表面进行均匀的包覆改性，二氧化钛的表面电荷是影响它的分散性能的最主要因素之一，不同包膜剂自身表面电荷不同，在包膜过程中也会影响浆料的分散状态，利用电斥力来保持二氧化钛粒子在分散介质中的分散稳定性是常用而行之有效的方法。二氧化钛粒子周边双电层中所带的电荷数量，也就是Zeta电位的大小。因此若能直接测定到Zeta电位的大小就可检测出二氧化钛浆料到达最佳分散的状态。
钛白粉颗粒表面带有电荷，溶液中一些带相反电荷的离子靠库仑引力紧密吸附在颗粒表面构成吸附层，形成双电层，由双电层产生的心电位越大，则斥力越大，越有利于颗粒分散，当颗粒的ξ电位等于0时(即等电点)，颗粒之间的库仑排斥力将完全消失。当库仑排斥力远小于范德华力时，颗粒将发生团聚。当钛白粉在等电点位置时不利于分散，TiO2本身呈严重的凝聚状态而不利于包膜。若能明确TiO2等电点的pH条件，就能避开凝聚状态使钛白粉在包膜过程中处于良好的分散状态。
发明内容
本申请总结了实施例的各方面，并且不应当用于限制权利要求。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式，这对于本领域技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的，并且这些实施方式意图被包含在本申请的范围内。
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以简捷、快速、准确度高且重现性好的实现对钛白粉的等电点检测方法，明确等电点条件下的pH值，以规避钛白粉在分散过程中发生团聚。
具体地，本发明公开了一种检测钛白粉等电点的方法，所述方法包括以下步骤：a.将二氧化钛初品、分散剂以及纯水混合，制得预定浓度的浆料；b.取所述浆料置于容器中并加水得到分散浆；c.使分散浆分散第一预定时间，得到分散后的浆料；d.将分散后的浆料取出，调节浆料的pH值；e.将调节pH值后的浆料取出并且注入Ω电极中；f.将Ω电极放入激光粒度仪，静置第二预定时间；g.检测浆料的zeta电位，并记录数据。
在本发明的实施例中，方法进一步包括：重复步骤b-g以对不同pH值的浆料进行zeta电位检测，并记录数据。
在本发明的实施例中，步骤d包括将分散后的浆料取出，并分别多次调节浆料的pH值，以得到不同pH值的浆料，并且步骤e包括分别将不同pH值的浆料取出并分别注入Ω电极中，以分别检测不同pH值的浆料的zeta电位。
在本发明的实施例中，步骤a中，所述预定浓度为300-500g/L。
在本发明的实施例中，所述第一预定时间为5-20min。
在本发明的实施例中，所述第二预定时间为5-10min。
在本发明的实施例中，所述容器为烧杯，并且步骤b包括取浆料1ml于500ml的烧杯中，然后加水配置成0.2-2g/L的分散浆。
在本发明的实施例中，步骤d包括利用酸液和/或碱液调节浆料的pH值。
在本发明的实施例中，步骤e中，利用注射器将浆料注入Ω电极中,以液面与电极金属片齐平为准。
在本发明的实施例中，步骤a中，分散剂的添加量为二氧化钛初品质量的0.1-0.3％。
本发明的有益效果是：本发明所述的方法针对钛白粉在包膜过程分散状态的特点，优化了检测的过程。该方法简捷、快速、准确度高、重现性好，适用于钛白粉的等电点检测方法，明确等电点条件下的pH值，方便技术及时把握钛白粉的分散状态，有利于指导钛白生产。
在研究以下说明书、权利要求书和附图后，本领域技术人员将理解和意识到本公开的这些和其它方面、目的和特征。
附图说明
为了更加完整地理解本申请的实施例，应参考在附图中更为详细地说明以及下文中通过示例描述的实施例，其中：
图1示出了根据本发明的实施例的检测钛白粉等电点的方法的流程图；
图2示出了通过根据本发明的一实施例所述的方法得到的等电点曲线；
图3示出了通过根据本发明的一实施例所述的方法得到的等电点曲线；以及
图4示出了通过根据本发明的一实施例所述的方法得到的等电点曲线。
具体实施方式
以下描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本申请的代表性基础。如本领域技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。
此外，在本文中，如第一和第二等的关系术语仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不一定要求或意味着处于这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或其任何其它变形旨在涵盖非排他性的包括，以使包含一系列要素的过程、方法、物品或装置不仅包括那些要素，也可以包括未明确列出的或这些过程、方法、物品或装置所固有的要素。
下面将结合附图说明本申请的一个或多个实施例。流程图说明根据本申请的系统所执行的过程，可以理解的是，流程图的执行并不需要按照顺序进行，可以省略一个或多个步骤，也可以增加一个或多个执行的步骤，以及可以以顺序或者相反的顺序，甚至在一些实施例中可以同时来执行一个或多个步骤。
根据本发明，提供一种检测钛白粉等电点的方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
a.将二氧化钛初品、分散剂以及纯水混合，制得预定浓度的浆料；
b.取所述浆料置于容器中并加水得到分散浆；
c.使分散浆分散第一预定时间，得到分散后的浆料；
d.将分散后的浆料取出，调节浆料的pH值；
e.将调节pH值后的浆料取出并且注入Ω电极中；
f.将Ω电极放入激光粒度仪，静置第二预定时间；
g.检测浆料的zeta电位，并记录数据。
在本发明的实施例中，步骤a为浆料制备步骤，将二氧化钛初品、分散剂以及纯水混合，制得浓度在300-500g/L的浆料。优选地，分散剂的添加量为二氧化钛初品质量的0.1-0.3％。
步骤b中，取预定量的浆料置于烧杯中并加水得到分散浆。在本发明的一个实施例中，可以取浆料1ml于500ml的烧杯中，然后加水，即可配置成0.2-2g/L的分散浆。
步骤c中，将步骤b中的分散浆放入超声波分散机分散5-20min。
步骤d中，将步骤c中的浆料取出，用酸液和碱液调节浆料的pH值，以得到某一pH值的浆料。
步骤e中，将步骤d中的调节pH值后的浆料取出，用注射器注入Ω电极中，以液面与电极金属片齐平为准。
步骤f中，将步骤e中Ω电极放入激光粒度仪，静置5-10min。
步骤g中，在完成静止之后，测量浆料的zeta电位。
可以重复步骤b-g以对不同pH值的浆料进行zeta电位检测，并记录数据。通过这样的方式，可以获得同一二氧化钛样品在不同pH值下的zeta电位。
本发明所述的方法简捷、快速，检测的准确度高、重现性好，适用于钛白粉不同pH条件下等电点的测定，明确等电点曲线，有利于指导钛白生产。
在本发明另外的实施例中，作为对上述重复步骤b-g的实施例的替代，步骤d可以包括：将分散后的浆料取出，并分别多次调节浆料的pH值，以得到不同pH值的浆料，并且步骤e包括分别将不同pH值的浆料取出并分别注入Ω电极中，以分别检测不同pH值的浆料的zeta电位。
以下通过具体实施例说明本发明：
实施例1
1.取一定量的二氧化钛初品1，加入为二氧化钛初品质量的0.1-0.3％的分散剂，并加入纯水控制浓度在300-500g/L；
2.将上述步骤制得的浆料取1ml于500ml烧杯中，加水至300ml刻度处；
3.将步骤2制得的分散浆放入超声波分散机分散5-20min；
4.将步骤3中的浆料取出，用酸液和碱液调节浆料的pH值；
5.将步骤d中不同pH值的浆料取出，注入Ω电极中，以液面与电极金属片齐平为准；
6.将步骤e中Ω电极放入激光粒度仪，静置5-10min；
7.选择合适参数，检测不同pH值的浆料的zeta电位。
图2示出了根据检测出的zeta电位得到的等电位曲线。
实施例1不同pH的电位
| pH | 电位(mv) |
| 2.7 | 49.6 |
| 3.73 | 34.5 |
| 4.41 | 28.2 |
| 5.68 | 23.5 |
| 6.3 | 22 |
| 7.95 | 11.8 |
| 8.85 | 3.1 |
| 9.49 | -13.8 |
| 10.29 | -32.1 |
实施例2
1.取一定量的二氧化钛初品2，加入为二氧化钛初品质量的0.1-0.3％的分散剂，并加入纯水控制浓度在300-500g/L；
2.将上述步骤制得的浆料取1ml于500ml烧杯中，加水至300ml刻度处；
3.将步骤2制得的分散浆放入超声波分散机分散5-20min；
4.将步骤3中的浆料取出，用酸液和碱液调节浆料的pH值；
5.将步骤d中不同pH值的浆料取出，注入Ω电极中，以液面与电极金属片齐平为准；
6.将步骤e中Ω电极放入激光粒度仪，静置5-10min；
7.选择合适参数，检测不同pH值的浆料的zeta电位。
图3示出了根据检测出的zeta电位得到的等电位曲线。
实施例2不同pH的电位
| pH | 电位(mv) |
| 3.55 | 43.7 |
| 4.4 | 28.7 |
| 5.84 | 23 |
| 6.31 | 22.5 |
| 7.41 | 19.6 |
| 8.74 | 6.9 |
| 9.59 | -16.8 |
| 10.43 | -29.1 |
实施例3
1.取一定量的二氧化钛初品3，加入为二氧化钛初品质量的0.1-0.3％的分散剂，并加入纯水控制浓度在300-500g/L；
2.将上述步骤制得的浆料取1ml于500ml烧杯中，加水至300ml刻度处；
3.将步骤2制得的分散浆放入超声波分散机分散5-20min；
4.将步骤3中的浆料取出，用酸液和碱液调节浆料的pH值；
5.将步骤d中不同pH值的浆料取出，注入Ω电极中，以液面与电极金属片齐平为准；
6.将步骤e中Ω电极放入激光粒度仪，静置5-10min；
7.选择合适参数，检测不同pH值的浆料的zeta电位。
图4示出了根据检测出的zeta电位得到的等电位曲线。
实施例3不同pH的电位
通过实施例1-3并结合图2-4可以看出，实施例1、2的等电点在pH＝9附近，实施例3的等电点在pH＝8-9之间，此时钛白粉团聚严重。采用激光粒度仪测钛白粉的等电点，可规避钛白粉易团聚的pH条件，使分散一直处于良好的状态，这对钛白粉的包膜条件的设计具有十分重要的意义。
本申请文件意在说明如何使用所披露的技术以及各种实施例，而并非旨在限制其所真实指向的以及所等同的范围和精神。并且，上述说明并非对所有可能进行穷举或将保护范围限制为所公开的精确形式。根据上述教导，改变以及变化是可能的。所选择和说明的实施例提供了所述技术的原理以及其实践应用的最佳说明，并且使本领域技术人员可以将所披露的技术用于各种可以想到的特定应用的各种改变。因此，在实质上不脱离本文描述的技术的精神和原理的情况下，对上述实施例做出的种种变化和修改都旨在被包括在本公开的范围内。
Claims (10)
1.一种检测钛白粉等电点的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a.将二氧化钛初品、分散剂以及纯水混合，制得预定浓度的浆料；
b.取所述浆料置于容器中并加水得到分散浆；
c.使分散浆分散第一预定时间，得到分散后的浆料；
d.将分散后的浆料取出，调节浆料的pH值；
e.将调节pH值后的浆料取出并且注入Ω电极中；
f.将Ω电极放入激光粒度仪，静置第二预定时间；
g.检测浆料的zeta电位，并记录数据。
2.根据权利要求1所述的检测钛白粉等电点的方法，其特征在于，进一步包括：重复步骤b-g以对不同pH值的浆料进行zeta电位检测，并记录数据。
3.根据权利要求1所述的检测钛白粉等电点的方法，其特征在于，步骤d包括将分散后的浆料取出，并分别多次调节浆料的pH值，以得到不同pH值的浆料，并且步骤e包括分别将不同pH值的浆料取出并分别注入Ω电极中，以分别检测不同pH值的浆料的zeta电位。
4.根据权利要求1所述的检测钛白粉等电点的方法，其特征在于，步骤a中，所述预定浓度为300-500g/L。
5.根据权利要求1所述的检测钛白粉等电点的方法，其特征在于，所述第一预定时间为5-20min。
6.根据权利要求1所述的检测钛白粉等电点的方法，其特征在于，所述第二预定时间为5-10min。
7.根据权利要求1所述的检测钛白粉等电点的方法，其特征在于，所述容器为烧杯，并且步骤b包括取浆料1ml于500ml的烧杯中，然后加水配置成0.2-2g/L的分散浆。
8.根据权利要求1所述的检测钛白粉等电点的方法，其特征在于，步骤d包括利用酸液和/或碱液调节浆料的pH值。
9.根据权利要求1所述的检测钛白粉等电点的方法，其特征在于，步骤e中，利用注射器将浆料注入Ω电极中,以液面与电极金属片齐平为准。
10.根据权利要求1所述的检测钛白粉等电点的方法，其特征在于，步骤a中，分散剂的添加量为二氧化钛初品质量的0.1-0.3％。
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