Как вещи делают ослепительно белыми?

17 Авг
2013

Белый цвет. От тостера до зубной пасты, от дорожной разметки до дорожных знаков, от крема для загара до шляп для защиты от солнца – белый цвет повсюду. Это такой распространенный цвет, что он на равных конкурирует с черным. Как же добиться такой белизны?

Посмотрите вокруг: где бы вы ни были, вы наверняка увидите что-нибудь белое. Однако, вы наверняка не могли подумать, что практически любой предмет, созданный человеком, окрашен в белый цвет с помощью одного пигмента, обладающего высокой светоотражающей способностью – это диоксид титана. Белая краска, плейер, пластинка жевательной резинки – все это наверняка окрашено этим замечательным пигментом.

Удивительно, но процесс изготовления этого белого вещества начинается в озере грязи во Флориде. Здесь добывают минерал ильменит, который используется для получения диоксида титана.

Сначала на большом пространстве вырубаются деревья, чтобы открыть доступ к песчаной почве, содержащей руду. Потом подключается огромная плавучая машина-миксер, она управляется системой навигации, оборудованной огромным вращающимся зубчатым колесом. Этот монстр перерывает песчаную почву и смешивает ее с водой. В это время широкая труба засасывает получившуюся песочную смесь. Через эту машину проходит от 1600 до 2000 тонн в час.

Проблема в том, что драгоценные частицы черного ильменита перемешаны с песком, их нужно отделить. Это происходит в гигантской конструкции на высоте 6 этажей, в модульной спиральной установке, которую называют «мокрой мельнице». В ее трубах ильменит, обладающий большой массой, опускается вниз, а более легкие песок и грязь всплывают вверх. Этот процесс похож на отмывание золота, только в гораздо больших масштабах.

Для тех, кто беспокоится о влиянии всего этого процесса на окружающую среду, можно сообщить, что ильменит составляет лишь 2% этой смеси, а остальные 98% возвращаются на место. Затем поверхность выравнивают, и деревья высаживаются вновь.

Следующая задача – отделить полученный ильменит от примесей. Для этого используют особый инструмент, который называется «сухая мельница».

В ней ильменит проходит очистку электричеством в устройстве, которое называется электростатический сепаратор высокого напряжения. Ильменит проводит электрический ток, поэтому его можно отделить от других минералов с помощью очень высокого напряжения.

Очищенный ильменит, наконец, может быть использован для получения диоксида титана. Это уже делается не во Флориде. Ильменит загружается в товарные поезда и расходится по заводам во всем мире.

Один из таких заводов расположен в Хартлпуле в Англии, здесь находится очень мощная химическая установка.

Проблема в том, что ильменит содержит не только нужный нам диоксид титана, но также и железо, которое нам не нужно. Чтобы от него избавитсья, ильменит помещают в газовый реактор. Здесь ильменит подвергается воздействию газообразного хлора, разогретого до 850 °С. В результате этого воздействия образуется два газа: хлорид железа и тетрахлорид титана.

Тетрахлорид титана переводится в твердое состояние с помощью технологии фракционной конденсации и окисляется при температуре 985 °С для очищения от хлора.

В результате всех этих превращений получается прекрасный белый пигмент – диоксид титана. Размолотый в порошок и упакованный, это сверкающий белый материал готов к отправке.

Каждый год производство во всем мире потребляет 3,5 миллиона тонн этого порошка. Требуется всего лишь перемешать его с краской, его поразительные способности отражать и преломлять весь спектр света делает любой предмет белым.

Невероятное путешествие: с одна озера с грязью через множество электрических и химических процессов до получения ослепительно белого порошка. Однако, без этого пигмента мир был бы намного менее красочным.


 

Комментарии:

наверх