Oxydes de titane et TiO2
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Questions and Answers

Quel composé est mélangé avec l'éthanol et l'éthylène glycol pour synthétiser les nanoparticules de TiO2 ?

  • TiO2
  • Ethanol
  • TiCl3 (correct)
  • Éthylène glycol

    • À quelle température les échantillons sont-ils séchés après le lavage ?

  • 70 °C
  • 80 °C (correct)
  • 90 °C
  • 60 °C

    • Quelle méthode est utilisée pour enlever les impuretés après la collecte des échantillons ?

  • Lavage avec de l'eau distillée (correct)
  • Filtration sous vide
  • Centrifugation
  • Évaporation

    • Quel type de lampes est utilisé pour la combustion dans la synthèse des nanoparticules ?

    <p>Lampe à alcool</p> Signup and view all the answers

    Après l'extinction de la lampe, que se passe-t-il avec le mélange réactionnel ?

    <p>Il est transféré et lavé.</p> Signup and view all the answers

    Quelles phases sont synthétisées en utilisant la méthode de combustion en solution ?

    <p>Anatase et rutile</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les types de structures cristallines des oxydes de titane ?

    <p>Anatase, brookite, rutile</p> Signup and view all the answers

    Quel procédé d'obtention des oxydes de titane permet d'obtenir de l'anatase ?

    <p>Procédé au sulfate</p> Signup and view all the answers

    Quel ajout permet de réduire les ions ferriques dans le procédé au sulfate ?

    <p>Fer métallique</p> Signup and view all the answers

    À quelle température les oxydes de titane sont-ils généralement calcinés ?

    <p>800-1000 °C</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle des germes dans la précipitation des oxydes de titane ?

    <p>Orienter la précipitation</p> Signup and view all the answers

    Quel composé reste en solution après le procédé au sulfate de titane ?

    <p>TiOSO4</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'effet de la cristallisation provoquée dans le procédé au sulfate ?

    <p>Précipitation de FeSO4,7 H2O</p> Signup and view all the answers

    Quel procédé n'est pas mentionné comme méthode d'obtention des oxydes de titane ?

    <p>Procédé de fusion</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la température de chauffage initiale dans le procédé au chlore pour les oxydes de titane ?

    <p>650 °C</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la densité de la forme de rutile des oxydes de titane ?

    <p>4,24</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'indice de réfraction de l'anatase ?

    <p>2,57</p> Signup and view all the answers

    Quelle phase suit la formation d’un lit fluidisé dans le réacteur du procédé au chlore ?

    <p>Réaction exothermique à 1000 °C</p> Signup and view all the answers

    Quel est le diamètre moyen des cristaux d'anatase ?

    <p>0,14 à 0,17 mm</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les duretés de Mohs de l'anatase et du rutile respectivement ?

    <p>5,5 à 6,0 et 6,0 à 6,5</p> Signup and view all the answers

    Quel élément est introduit pour maintenir une température de 800 °C dans le réacteur ?

    <p>Carbone finement broyé</p> Signup and view all the answers

    Quel est le processus de formation du lit fluidisé dans le réacteur au chlore ?

    <p>Injection de chlore gazeux</p> Signup and view all the answers

    Quelle propriété du dioxyde de titane permet de créer des surfaces autonettoyantes?

    <p>Superhydrophilie</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'effet du film d'eau formé sur des surfaces superhydrophiles?

    <p>Il glisse en entraînant des polluants.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la taille optimale des particules de TiO2 pour éviter les traces blanches sur la peau?

    <p>Entre 30 et 50 nm</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la dénomination réglementaire du TiO2 en cosmétique?

    <p>CI 77891</p> Signup and view all the answers

    Dans quel cas le TiO2 est-il considéré comme cancérogène possible?

    <p>En cas d'inhalation ou ingestion</p> Signup and view all the answers

    Quelle fonction ne correspond pas à l'application du TiO2?

    <p>Anesthésique local</p> Signup and view all the answers

    Lorsque le TiO2 est utilisé comme filtre anti-UV, quel phénomène est généralement observé?

    <p>Reflet de la lumière visible</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qui est obligatoire pour les produits cosmétiques contenant des nanomatériaux?

    <p>Étiquetage des nanomatériaux</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'objectif des traitements post-synthèse des oxydes de titane ?

    <p>Augmenter la stabilité vis-à-vis de la lumière et des intempéries.</p> Signup and view all the answers

    Quels agents peuvent être ajoutés aux pigments de TiO2 pour contrer la tonalité jaunâtre ?

    <p>Des agents bleuissants ou d'azurants optiques.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle des azurants optiques dans les oxydes de titane ?

    <p>Transformer les radiations UV en lumière visible.</p> Signup and view all the answers

    À quelle longueur d'onde les azurants optiques émettent-ils de la lumière après avoir absorbé des UV ?

    <p>Entre 400 et 500 nm.</p> Signup and view all the answers

    Pourquoi les pigments de TiO2 peuvent-ils apparaître jaunâtres ?

    <p>En raison de la forme cristalline du rutile.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est l'une des principales applications des oxydes de titane ?

    <p>Electrorhéologie.</p> Signup and view all the answers

    Quel effet peut avoir l'ajout de colorants bleu ou violet carbone dans les pigments de TiO2 ?

    <p>Ils entraînent une perte de luminosité.</p> Signup and view all the answers

    Quel type de traitement permet d'augmenter la dispersibilité des oxydes de titane dans les peintures et plastiques ?

    <p>Traitements de surface.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Oxydes de titane

    • Les oxydes de titane, notamment le dioxyde de titane (TiO2), sont des pigments blancs importants et performants, largement utilisés dans les cosmétiques et les peintures.
    • Le TiO2 existe sous différentes formes cristallines: anatase, brookite et rutile. Ces formes ont des propriétés physiques différentes comme la taille moyenne des cristaux, l'indice de réfraction et la densité.
    • Différentes méthodes de préparation du TiO2 sont utilisées, incluant les procédés au sulfate et au chlore.
    • Le procédé au sulfate implique l'utilisation de l'acide sulfurique et du fer pour modifier la structure du composé initial, et permet de réduire les ions ferriques pour éviter la précipitation d'hydroxyde ferrique. Le sulfate de titanyle reste en solution après filtration et évaporation. L'hydrolyse par la vapeur d'eau est une étape finale importante.
    • Le procédé au chlore utilise le chlore gazeux et le carbone pour produire le TiO2.
    • L'ajout de germes oriente la précipitation vers des formes anatase ou rutile. Le composé final est conditionné avec des additifs de pigmentation, ou calciné à haute température (800-1000 °C) et broyé.
    • Les traitements de surface du TiO2 sont importants pour optimiser ses propriétés.
    • Les procédés de traitement de surface comprennent les revêtements, des traitements organiques et la détermination des propriétés optiques.
    • Le TiO2 est utilisé comme filtre UV dans les crèmes solaires.
    • Les propriétés photocatalytiques du TiO2 permettent d'assurer un effet anti-buée et anti-bactérien.
    • Le TiO2 est employé pour la fabrication de vitrages autonettoyants et de revêtements.

    Applications du TiO2

    • Les propriétés photocatalytiques du TiO2 permettent l'auto-nettoyage en décomposant les impuretés sous l'effet du rayonnement UV.
    • Le TiO2 est utilisé dans les matériaux de construction et les revêtements pour un effet anti-pollution.
    • Les différents traitements du TiO2 influencent ses propriétés et permettent des applications diverses (ex : stabilité à la lumière et aux intempéries, dispersibilité, photocatalyse).
    • Les applications industrielles (ex : vitrages, ciments, peintures) nécessitent des traitements spécifiques pour augmenter la stabilité et/ou dispersibilité.
    • Le TiO2 est employé en cosmétique et comme additif alimentaire (E171), bien qu'interdit depuis 2020 dans certains pays.
    • Le TiO2 peut présenter une tonalité jaunâtre, liée à son absorption par les formes cristallines. Des agents optiques (bleuissants ou azurants) peuvent être ajoutés pour contrer cet effet
    • Le TiO2 est utilisé pour des systèmes d'adsorption et de purification de l'air.
    • Il existe différentes méthodes de synthèse, y compris des méthodes de synthèse par voie humide, et sol-gel.

    Caractéristiques du TiO2

    • Propriétés du TiO2 telles que la taille des cristaux, l'indice de réfraction et la densité influencent ses applications. Différentes formes cristallines (anatase et rutile) produisent des effets différents.
    • Les propriétés anti-UV sont liées à la capacité d'absorption des UV, conservée même quand la taille des particules est réduite.
    • Le TiO2 se présente sous forme de poudre pour faciliter l'incorporation dans divers produits.
    • La taille des particules (entre 30 et 50 nm) optimise l'effet absorbant de la lumière UV tout en supprimant le phénomène de réflexion de la lumière visible.
    • Les fabricants et les propriétés de production sont aussi détaillés.

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