Диоксид титана: свойства и применение

Диоксид титана — это известная пищевая добавка Е171 в международной классификации. Химическое вещество также входит в группу сильных отбеливателей. Состав оксида >наиболее популярен в титановой индустрии. В статье мы рассмотрим основные свойства и области применения этой химической добавки, насколько она вредная и какую пользу несет.

Способы получения диоксида титана

Двуокись также называют титановым ангидридом или белилом. Его основные природные источники — брукит и рутил. Это минералы, которые выделяют из титаносодержащих руд.

Один из вариантов получения диоксида титана — сульфатный способ. В этом случае в качестве сырья используют ильменитовый концентрат, который обрабатывают серными кислотами.

Также к тетрохлориду титана применяют хлоридный метод: очищенное сырье окисляют, воздействуя на него повышенными температурами. Эта технология не представляет опасности для дыхательной системы человека и окружающей среды, при этом производственные мощности окислительного метода выше.

В результате химической реакции получают белое или прозрачное вещество с порошкообразной либо кристаллической структурой. Под воздействием высоких температур состав может стать желтого цвета.

Свойства диоксида титана

TiO2 — молекулярная формула химического вещества. Оно корректирует органолептические, практические свойства многих составов. Важно применять его по инструкции. Рассмотрим основные характеристики диоксида титана:

• повышенная влагостойкость;
• совместимость с большинством составов;
• образование пленки;
• нерастворимость в кислотах, спиртовых и масляных растворах;
• инертность при контакте с многими химическими соединениями;
• отражение ультрафиолета благодаря повышенному показателю преломления;
• смена оттенка при нагревании и охлаждении;
• атмосферостойкость;
• отбеливающие свойства;
• повышение прочности материалов;
• нетоксичность.

Это популярный наноматериал, который хорошо перемешивается с различными составами, не образуя комков.

Применение диоксида титана

В промышленности используются разные модификации диоксида титана:

1. Рутильные — хорошо рассеивают свет, повышают укрывистость пластика, других материалов. Вещества атмосферостойкие, качественно перекрывают поверхности, предназначенные для окрашивания. Рутильные компоненты устойчивы к ультрафиолетовым лучам.
2. Анатазные — имеют свойства, благодаря которым подходят к изготовлению резиновых, бумажных, мыльных, лакокрасочных изделий. Добавки наделяют предметы способностью не запотевать в условиях повышенной влажности, сохранять блеск.

Диоксид титана входит в большинство производственных процессов. Рассмотрим основные сферы применения вещества:

1. Изготовление лакокрасочной продукции. Добавка служит белым пигментом в штукатурке, эмали, лаках, красках, грунтовках. Он не только белит, но и повышает устойчивость составов к ультрафиолету и их укрывистость. Химические соединения безопасны при вдыхании, нетоксичны, но стоят дороже, чем мраморный кальций, мел, другие белила.
2. Производство пластика. Добавка входит в состав мебели, бытовой техники, изделий из ПВХ. Она увеличивает стойкость предметов к агрессивным факторам и погодным условиям, улучшает свойства резиновых изделий, каучука, линолеума.
3. Изготовление бумажной продукции. Кроме обычных листов это обои, картон, декоративная бумага. Для белизны, гладкости изделий TiO2 добавляют в порошковом виде.
4. Косметическая промышленность. Главная функция химического вещества — защита от ультрафиолета. Эффективность составов зависит от концентрации диоксида титана. Он также загущает косметику — очищающие, декоративные, ухаживающие средства. Добавку используют и в детской косметологии.
5. Фармацевтика. Канцероген в небольшом количестве входит в состав таблеток, мазей, паст, кремов, порошков, прочих лекарственных средств. Краситель не вреден для кожи и при приеме внутрь, в лекарствах используют небольшое его количество.
6. Пищевая промышленность. Диоксид титана применяют в производстве сгущенного молока, жвачки, конфет, муки, полуфабрикатов из курицы. Список продуктов внушительный. Задача красителя — обеспечить привлекательный, аппетитный вид продукции. Кроме этого канцероген защищает от ультрафиолета упаковки продуктов питания. Е171 составляет не более 1% от общей массы пищевого товара. Оксид также используют в качестве замутнителя. 

В вопросе пользы и вреда диоксида титана долгие годы продолжаются споры. Однако применение добавки официально разрешено, поскольку она не накапливается внутри организма человека, а полностью выводится из него. Безопасность, востребованность и цена использования диоксида титана зависит от степени его очистки. Вещество может входить в состав витаминов, усиливать практические свойства различных средств и предметов. Более подробный состав можно узнать в инструкции к веществу.