مرجع تخصصی آب و فاضلاب

● معرفی ماده دی اکسید تیتانیوم و خواص آن
دی اکسید تیتانیوم از اکسیدهای فلزی است که در زندگی روزمره کاربرد فراوانی دارد. این ماده پودر سفیدرنگی است که دارای سه فاز کریستالی آناتاس، روتیل و بروکایت می باشد. پودر این ماده به عنوان رنگدانه سفید در صنعت استفاده می شود.
شکاف انرژی این ماده حدود ۲/۳ الکترون ولت است که می تواند نور فرابنفش را جذب کند. از این خاصیت استفاده شده به عنوان جاذب نور فرابنفش در کرم های ضد آفتاب بکار می رود. دو خاصیت مهم دیگر این ماده كه آن را در زندگی بسیار کارا و مفید می سازد، خواص فتوکاتالیستی و خود تمیزکنی آن است. از این دو خاصیت برای تصفیه آب و فاضلاب ها، حذف آلودگی هوا در ساختمانها، تسریع واکنش های فتوشیمیایی مانند تولید هیدروژن، ساخت سطوح و لایه های ضد مه و شیشه های خود تمیزکن استفاده می شود.
● خاصیت فتوکاتالیستی
تحریک لایه های دی اکسید تیتانیوم در فاز کریستالی آناتاس با پرتو نور فرابنفش باعث می شود الکترون اتم های سطحی با جذب فوتون برانگیخته شده از لایه ظرفیت به لایه هدایت منتقل شوند. در این حالت زوج الکترون - حفره در سطح نانوذرات ماده دی اکسید تیتانیوم بوجود می آید. مولکول های اکسیژن هوا در برخورد با سطح این الکترون ها را می ربایند. در این حالت سطح ماده بسیار فعال می شود، بطوریکه می تواند آب را نیز اکسید کند. به این دلیل این ماده در برخورد با مولکول های آلوده کننده هوا که عموما مولکول های آلی کربنی هستند می تواند آنها را اکسید کرده به دی اکسید کربن، آب و غیره تبدیل کند.
● خاصیت فوق آبدوستی
خاصیت دیگری که این ماده از خود نشان می دهد خاصیت فوق آبدوستی آن است. این خاصیت که با خاصیت فتوکاتالیستی رابطه تنگاتنگی دارد باعث پدیده خودتمیزکنی در این ماده می شود. بهمین دلیل لایه ای نازک از این ماده را روی سطح شیشه، کاشی و بعضی ظروف می نشانند تا مانع از کثیف شدن آن شوند.
از یک دیدگاه مواد به دو دسته آبدوست و آبگریز تقسیم می شوند. مواد آبدوست معمولا دارای پیوندهای قطبی بوده و می توانند در تماس با مولکول آب آن را جذب کنند. اما مواد آبگریز برخلاف دسته قبل دارای پیوندهای غیر قطبی هستند. اتم های این مواد از طریق نیروی واندروالس یکدیگر را جذب می نمایند و می توانند با مولکول های آلی پیوند خوبی برقرار کنند، اما با آب و مواد قطبی پیوند برقرار نکرده و آب از سطح آن دور می شود.
دی اکسید تیتانیوم ماده ایست که می تواند در شرایطی حالت آبدوستی را در خود تشدید کند. چنانچه سطح این ماده با نور فرابنفش تحریک شود با فرآیندی که در بخش قبل توضیح داده شد، در مجاورت آب پیوندهای اکسیژن این ماده شکسته شده و به پیوند هیدروکسیل تبدیل می شود. بنابراین هر اتم تیتانیوم روی سطح دارای دو گروه هیدروکسیل بوده و می تواند مولکول های آب را با پیوند هیدروژنی جذب نماید. از این رو سطح این ماده خاصیت فوق آبدوستی بخود می گیرد.
سطح دی اکسید تیتانیوم در این حالت با مولکول های آلی که عموما غیر قطبی هستند، پیوند واندروالس ضعیفی برقرار می کند و چسبندگی این مواد به سطح کم است. از این رو سطوحی که با این ماده پوشش داده شوند، در اثر چسبیدن مولکول های آلی کمتر کثیف می شوند، یا اینکه بعد از کثیف شدن، تماس با آب می تواند این مولکول ها را از سطح بلند کرده آن را دوباره تمیز نماید.
● کاربردها
فوتوكاتالیست ها و مواد فوق آب دوست در كاربردهای متعددی مورد استفاده قرار می‌گیرند. یكی از كاربردهای این مواد سطوح خود تمیز كن اعم از شیشه، كاشی و سطوح دیوار می باشد كه در برخورد نور ماورا بنفش فعال شده و با تجزیه مواد آلی یا ایجاد باند های ضعیف بین سطح و مواد آلاینده براحتی تمیز می شوند. همچنین فوتوكاتالیست ها می توانند در تصفیه آب، هوا و یا پساب های شیمیایی مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر این فوتوكاتالیست ها در معرض نور ماورا بنفش می توانند باكتری ها و ویروس ها را از بین ببرند. خواص خود تمیز كنی، ضد باكتری و تجزیه آلاینده ها محدوده وسیعی از كاربرد ها برای این مواد ایجاد كرده است كه شركت های مختلف در حال توسعه آنها و بازارسازی برای آنها می باشند.

سایت آموزشی - اطلاع رسانی هرس

افزایش بی آبی در جهان - سه شنبه دوم فروردین 1390
فن آوری تولید بیوگاز از فاضلاب - سه شنبه دوم فروردین 1390
تاثیر بیوژئوشیمیایی فلزات سنگین - سه شنبه دوم فروردین 1390
در دسترس پذیری زیستی فلزات سنگین - سه شنبه دوم فروردین 1390
اثرات زیست محیطی لكه‌های نفتی در دریا - سه شنبه دوم فروردین 1390
کمپوست Compost و اثرات زیست محیطی آن - سه شنبه دوم فروردین 1390
چشم انداز مطلوب بخش آب و فاضلاب در افق بیست سال آینده - دوشنبه یکم فروردین 1390
تاریخچه روز جهانی آب - دوشنبه یکم فروردین 1390
تبریک عید نوروز - دوشنبه یکم فروردین 1390
ﺗﻪ ﻧﺸﻴﻨﻲ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ چیست؟ - یکشنبه بیست و نهم اسفند 1389
محل ‌های نمونه‌برداری - یکشنبه بیست و نهم اسفند 1389
اتوکلاو - یکشنبه بیست و نهم اسفند 1389
دانلود کتاب هیدرولیک سدها و سازه های رودخانه ای - شنبه بیست و هشتم اسفند 1389
ميكروسكوپ و طرز كار آن - شنبه بیست و هشتم اسفند 1389
هیدرولیک - شنبه بیست و هشتم اسفند 1389
آلودگی آبهای سطحی با مواد رنگزای آلی - شنبه بیست و هشتم اسفند 1389
تصفیه خانه های فاضلاب در ایران - شنبه بیست و هشتم اسفند 1389
34درصد جمعيت شهري کشور از شبکه فاضلاب بهره مند هستند - شنبه بیست و هشتم اسفند 1389
لجن - شنبه بیست و هشتم اسفند 1389
واحد های تصفیه فاضلاب صنعتی - شنبه بیست و هشتم اسفند 1389
حذف سرب از فاضلاب با خاک اره و خاکستر - جمعه بیست و هفتم اسفند 1389
مشکلات زیست محیطی ناشی از دترجنتها - جمعه بیست و هفتم اسفند 1389
کشت باکتری و روشهای متداول آن - جمعه بیست و هفتم اسفند 1389
روش رنگ آمیزی گرم - پنجشنبه بیست و ششم اسفند 1389
سیستم و تفکر سیستمی در منابع آب - پنجشنبه بیست و ششم اسفند 1389
ضوابط انتخاب نوع و موقعیت شیر آلات صنعت آب - پنجشنبه بیست و ششم اسفند 1389
آب معدنی و سرچشمه های آن - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
آب های زیرزمینی - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
چشمه - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
خطر جیوه در ماهی‌های اقیانوسی بیشتر از ماهی‌های آب شیرین است - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
منابع آبی تهدید می‌شوند - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
آب و اهمیت آن از منظر ادیان و آئین‌ ها - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
چقدر آب بر روی کره زمین وجود دارد؟ - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
نشت آلاینده های هیدروکربوری - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
راهبرد آب مجازی در بحران آب کشاورزی - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
جنگ آب - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
منابع تامین آب - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
عوامل مؤثر در آلودگی فاضلاب و پس آبها - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
حوزه های آبخیز ایران - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
حال «كارون» ‌خوب نيست - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
آب چاه‌های تهران به فاضلاب آلوده است - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
سبزی‌های جنوب تهران به علت آبیاری با فاضلاب کلی ویتامین‌ دارند! - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
سیستم آب و فاضلاب شهری تهران بحران ‌زاست - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
حل مشکل روان آب‌های جنوب تهران با افتتاح تصفیه‌خانه فاضلاب - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
ضرورت بازسازي هزار کيلومتر از شبکه آبرساني روستايي بوشهر - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
اتصال تصفيه خانه سد كمال صالح به خط انتقال كمربندي غربي اراك - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
منحصر به فردترين سيستم آبرساني خاورميانه در شهر خمارلوي - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
برداشت آب خام از رودخانه گرگر به رامهرمز متوقف شد - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
شبكه فاضلاب روستايي براي روستاهاي حاشيه زاينده رود - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389
پوشش مناسب تاسيسات آب براي مقابله با سرما - چهارشنبه بیست و پنجم اسفند 1389

مرجع تخصصی آب و فاضلاب