鈦白粉的光學性質——白度

鈦白粉的光學性質——白度 
    顏色是由物質對可見光中不同波長的光波被吸收程度不同而形成的。日光是由許多波長不同的光波組合而成，每一種波長的光具有它特定的一種顏色，各種不同顏色的光組合起來，就成為白色。 物體在可見光［波長（λ）在0.39-0.77μm的電磁波〕下所呈現的不同顏色，是物體對可見光中不同波長的光波進行不同程度的吸收和反射后所形成的。所謂“白度”，就是物質對可見光吸收和反射兩部分之比，它又綜合了色調和亮度兩種光學效果，根據庫伯爾卡一芒克(Kubelka-Munk)理論，
    由上式可知R∞與K/S成反比，K減小，S增大，白度和亮度就增大。 影響鈦白粉白度的因素是復雜的，在鈦白粉生產中，具有實際意義的是鈦白粉中的雜質含量和粒徑與粒徑分布。因此為了提高白度，除了盡可能地減少雜質含量，提高化學純度，避免二氧化鈦晶格出現缺陷來降低K值外，同時還要調整和控制二氧化鈦的粒徑和粒徑分布，增強其分散性，提高S值才行。 從下圖中可以看出二氧化鈦的光散射能、光吸收能及反射率與光線波長之間的關系。

    影響鈦白粉白度的主要因素如下。

 (1)鈦白粉中有害雜質的種類和含量即使有害雜質含量甚微，也會對白度產生明顯的影響，如鐵、鉻、鉆、鈰、銅、錳、釩、鉛等。雜質的有害影響，不僅由于混人雜質本身的顯色作用，而且由于雜質離子，尤其是重金屬離子的存在，使鈦白粉晶格曲線扭曲變形失去對稱性而發生作用。金紅石型鈦白粉對雜質的影響更為敏感，如氧化鐵在金紅石型鈦白粉中的含量大于0.003％時，就會呈現色彩，而在銳鈦型鈦白粉中的含量要大于0.009％才會發生色彩反應。

 (2)影響鈦白粉白度的各種雜質的極限值。
(3)鈦白粉顆粒的形狀、大小和粒度分布這些因素都會對白度產生影響。鈦白粉的顆粒形狀要求外形輪廓光滑，不帶棱角，因為帶棱角的表面會減弱對光的反射。粒子大小應控制在0.2-0.4μm之間。即相當于可見光的波長范圍(0.4-0.7μm)的一半，這樣才能獲得高的光散射能力，使其顏色顯得更白。其粒徑小于0.lμm時，晶體則是透明的；當粒徑太大時，即產品中含有少量(0.1％-2％）粒徑為0.5μm以上的大粒子，就會降低顆粒對光的散射能力，就可能對顏料性能產生非常有害的影響。對于粒徑分布，則要求均勻，分布帶要狹窄。 (4)鈦白粉出現不理想的晶格結構和出現混晶現象。