Благодаря своим свойствам сегодня диоксида титана используется при производстве широкого круга товаров различного назначения. Так, более 50% всего объема диоксида титана идет на изготовление товаров лакокрасочной отрасли (титановые белила), поскольку диоксид обладает отличными красящими свойствами. Это: краски (глянцевые, матовые и полуматовые, силикатные, кремнийорганические, порошковые, эмульсионные и с наполнителями для разнообразных строительных, ремонтных и промышленных работ, печати), лаки и эмали, смеси и растворы для грунтования, шпаклевки, штукатурки, цементирования, а также полиуретановые и эпоксидные покрытия, в том числе и для древесины. Диоксид, как и металл, белого цвета, поэтому используется он в качестве пигмента. Главное его достоинство – нетоксичность и безвредность. Кроме того, покрытия приобретают высокую стойкость к воздействиям ультрафиолета, не желтеют и практически не стареют.

Более 20% объема производства двуокиси титана потребляется для изготовления пластических масс и изделий на их основе с высокими термическими свойствами (к примеру, оконный пластик, различная мебель, предметы быта, детали автомобилей, машин и техники), а также каучука, линолеума и резины. Здесь он выступает в роли наполнителя, обеспечивая стойкость изделий и поверхностей к изменениям светопогоды, сопротивление при смене среды, защиту от агрессивных факторов.

Около 14% используется при производстве бумаги (белой, цветной, пропитанной), картона, обоев. Диоксид титана играет важную роль при пигментовании. Для придания бумаге гладкости, белости и высоких свойств при печати на поверхность наносят диоксид или его смеси с другими пигментами.

Диоксид титана химической чистоты 99,9998% применяется при производстве оптоволоконных изделий, медицинского оборудования, в радиоэлектронной промышленности. При изготовлении сверхчистых стекол диоксид служит эталоном чистоты. Также он незаменим при выработке термостойкого и оптического стекла, как огнеупорное защитное покрытие при сварочных работах. При производстве керамики диоксид используется для придания максимальной белости черепку либо же эмали (ангобам).

Известно применение оксида титана в косметической отрасли, в частности для усиления свойств солнцезащитных средств, отбеливающих возможностей различных кремов и пр. Упаковочные материалы с использованием диоксида титана играют важную роль при транспортировке и хранении нестойких к солнечному свету продуктов. В пищевой промышленности диоксид используют для отбеливания таких продуктов, как рыбные фарши и полуфабрикаты, белое мясо (кальмар, курица), сахар-рафинад, жевательные резинки, драже и т. д. При этом, конечно же, регламентируется максимальная концентрация диоксида в массе продукта.

Также соединение может использоваться как катализатор в химическом и фармацевтическом производстве для получения специфических промежуточных продуктов.

В целом, для каждого производства нормируется чистота диоксида, количество и характер примесей, допустимые массовые концентрации и другие показатели. Производство и потребление диоксида титана на сегодня является одним из показателей развития экономики.

диоксида титана, нанодиоксида титана, цветных титановых пигментов

Диоксид титана.

Синонимы:
Титана двуокись, Титана (IV) оксид, Титановый ангидрид, Титана (IV) окись, Titanium dioxide, CI 77891, Pigment white 6, Titanic acid anhydride, Titanium oxide

Высший оксид титана - диоксид - в природе встречается в трех модификациях - минералы рутил, анатаз и брукит, отличающиеся различным кристаллическим строением.

Методы получения разработаны только для диоксида титана со структурой рутила и анатаза.

Диоксид титана - вещество белого цвета, с температурой плавления 1870 °С, не растворим в воде и кислотах. При нагревании окрашивается в желтый цвет, исчезающий после охлаждения.

Основные свойства диоксида титана:

• высокая разбеливающая способность;
• хорошая совместимость с любым пленкообразователем;
• хорошая укрывистость;
• высокая атмосферо- и влагостойкость;
• нетоксичность;
• химическая стойкость.

Эти свойства обусловили сферы его основного применения.

Основные области применения диоксида титана:

• производство лакокрасочных материалов;
• производство пластмасс;
• производство резино-технических изделий (РТИ);
• производство бумаги;
• производство химических волокон и другое.

Большая часть производимого в мире диоксида титана (59%) используется при получении лакокрасочной продукции. Это основной белый пигмент, позволяющий не только получать покрытия разнообразной цветовой гаммы, но и значительно улучшать их свойства.

По своим свойствам в качестве пигмента и наполнителя диоксид титана значительно превосходит цинковые белила, сульфид цинка, литопон. Поэтому среди общего ассортимента применяемых пигментов на его долю приходится 90%.

Диоксид титана довольно дорог и его доля в общей стоимости лакокрасочных материалов (ЛКМ) достигает 10-25%. Поэтому все изготовители лакокрасочной продукции стремятся по возможности сократить использование диоксида титана в рецептурах ЛКМ путем его частичной замены более дешевыми аналогами.

Однако диоксид титана не имеет альтернативы в потреблении этого важнейшего компонента лакокрасочных рецептур.

Диоксид титана является наиболее распространенным белым пигментом в лакокрасочной промышленности. Он находит широкое применение в производстве полиграфических красок, пластических масс, линолеума, резины и других материалов; используется для матирования синтетических и искусственных волокон, в радиотехнической и электронной промышленности, а также во многих других областях народного хозяйства. Непигментные сорта диоксида титана, содержащие незначительное количество примесей и для которых не существенны пигментные свойства, применяются в производстве различных титансодержащих сплавов (марки «специальная» и «легированная»), электродов (марки Т-Э), силикатных эмалей (марки ТСЭ), специальных сортов стекол (марки А-Н).

Нанодиоксид титана

Последние годы отмечены быстро растущим спросом на новый вид продукции — высокочистый нанодиоксид титана, который обладает уникальными фотокаталитическими свойствами и имеет широкие возможности применения в солнечных батареях. Использование нанопорошков диоксида титана снижает стоимость 1 кВт.ч в 5 раз по сравнению с аналогами на основе кремниевых полупроводниковых материалов. Кроме того, нанодиоксид применяют в космической отрасли и производстве специальных пластмасс для защиты от ультрафиолетового излучения, при изготовлении самоочищающихся стекол, фотокатализаторов, электрохромных дисплеев. Способ получения нанодисперсного диоксида титана основан на низкотемпературном (200-500 °С) сжигании очищенного тетрахлорида титана в присутствии катализатора в паровой фазе. В зависимости от условий процесса получают рентгеноаморфный, анатазный или рутильный TiO2. Экспериментальные образцы такого продукта имеют частицы размером от 10 до 20 нм.

Цветные титановые пигменты

Цветные титановые пигменты являются новым продуктом на рынке титановой продукции, однако благодаря своим высокотехнологичным свойствам для данного вида пигментов имеется достаточно устойчивый и широкий рынок. Пигмент отличается высокими показателями укрывистости, атмосферостойкости, цветостойкости, имеет устойчивую окраску светло-кирпичных, коричневато-желтых и бежевых тонов, не содержит токсичных компонентов, может полностью или частично заменить диоксид титана в масляных красках и эмалях соответствующих цветов или использоваться в качестве самостоятельного пигмента-наполнителя.

Двуокись титана пигментная

Пигментная двуокись титана (ГОСТ 9808-84) - синтетический неорганический пигмент белого цвета, анатазной и рутильной форм, получаемый гидролизом растворов сернокислого титана с последующим прокаливанием гидратированной двуокиси титана.

Формула: TiO 2 .

В зависимости от кристаллической структуры выпускают две формы двуокиси титана: Р - рутильная и А - анатазная. При наличии поверхностной обработки в условной обозначение марки добавляется индекс «0». В зависимости от области применения двуокись титана изготовляют следующих марок: Р-1, Р-02, Р-03, Р-04, Р-05; А-1, А-2, А-01, А-02. Пигментная двуокись титана марки Р-02 предназначается для производства лакокрасочных материалов, в том числе вододисперсионных, с хорошей атмосферостойкостью; пластмасс; искусственных кож; пленочных метериалов.

Пигментная двуокись титана пожаро- и взрывобезопасна, по степени воздействия на организм относится к веществам 4-го класса опасности.

Пигментную двуокись титана хранят в закрытых складских помещениях при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 40 °С. Не допускается хранение в упакованном виде на площадках или под навесом. Допускается хранение продукта, упакованного в мягкие специализированные контейнеры, на открытых площадках. При хранении тару укладывают в штабели высотой не более 3 м на подкладки или деревянные поддоны.

Высокочистый диоксид титана используется в электронной промышленности для производства титанитов ультравысокого качества для поглощения ультрафиолетовых лучей, светочувствительный диоксид титана — для цветного копирования.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДИОКСИДА ТИТАНА (включая нанодиоксид титана и цветные титановые пигменты)

Наиболее важное значение из всех неорганических пигментов имеют белые. За рубежом основным белым пигментом является диоксид титана. По оценкам зарубежных экспертов, в настоящее время его доля в суммарном потреблении неорганических пигментов составляет 65-70%, а в потреблении белых пигментов - более 90%.

Ведущая роль диоксида титана в группе белых пигментов обусловлена высоким уровнем свойств, характеризующих этот продукт, - способность диспергироваться, тепло- и химическая стойкость, разбеливающая способность, атмосферостойкость, коэффициент преломления и др.

В качестве пигмента диоксид титана используется в лакокрасочной и целлюлозно-бумажной отраслях промышленности, в производствах пластмасс и резинотехнических изделий.

Диоксид титана - универсальный отбеливатель для применения в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности.

Применение в пищевой промышленности: для отбеливания всех сортов рыбного фарша, филе, полуфабрикатов, сурими, паштетов и других продуктов. Диоксид титана так же широко применяется в кондитерской промышленности для придания белизны сахарной глазури, конфетам.

Перечень других областей применения приведен ниже:

• непрозрачный агент;
• косметическое производство;
• радиоактивное обезвреживание кожи;
• производство стекла и керамики;
• эмалевые фритты;
• матирование синтетических волокон;
• печатные краски;
• сварочные стержни;
• высокотемпературные датчики (единичные кристаллы TiO 2).

В косметическом производстве используется высокоочищенный и тонкодисперсный диоксид титана, обладающий способностью отражать УФ-лучи.

Относится к неорганическим УФ-фильтрам. Такие УФ-фильтры не вызывают аллергию и не раздражают кожу, однако в составе солнцезащитных средств они могут окрашивать её в белый цвет. Для того чтобы физические УФ-фильтры не были видны на коже, частицы диоксида титана стараются сделать более мелкими. Однако здесь есть свой предел - очень мелкие частицы диоксида титана могут играть роль фотокатализатора, то есть вещества, усиливающего повреждающее действие УФ-излучения. Также, слишком мелкие частички диоксида титана способны накапливаться в кожном покрове. В зависимости от конкретных условий его применяют как наполнитель, как белый пигмент, как фотозащитную добавку в различных изделиях - пудре, тенях для век, губной помаде, антиперспирантах, защитных кремах, На основе диоксида титана получают более совершенные виды косметического сырья, например, перламутровый пигмент (титанированную слюду).

Пигментный диоксид титана является одним из важнейших промышленных неорганических материалов, по уровню потребления которого можно судить об экономическом, научно-техническом потенциале государства и качестве жизни населения.

Спрос на него обусловлен ростом объемов строительства, производства товаров народного потребления, развитием машиностроения и других отраслей экономики, в т. ч. и тех, продукция которых требует нанесения стойких покрытий. В экономически развитых странах на эти цели расходуется до 90-95% TiO 2 . Потребление пигментного диоксида титана составляет 2-4 кг на душу населения, в России же — только 0,3 кг, причем преимущественно за счет импорта.

В ближайшие годы наиболее высокими темпами будет расти потребление TiO 2 в производстве ламинированной бумаги (на 4-6% в год) и пластмасс (4% в год), в лакокрасочной же промышленности — не более 2% в год. Тем не менее, по оценкам европейских экспертов, при изготовлении ЛКМ используется 58-62% мирового выпуска диоксида титана. Как следствие, из производства постепенно вытесняются краски на основе цинка, бария и свинца, среднее содержание в красках которого составляет 25%.

Следует отметить новую и быстро растущую область потребления двуокиси титана - применение его в виде микрочастиц в нанотехнологии, хотя современный мировой объем потребления этих частиц еще не превышает 2 тыс. т.

Принимая во внимание значительные резервы увеличения емкости рынка пигментного TiO 2 в Азиатско-Тихоокеанском регионе, а также возможности развития новых областей использования продукта, можно заключить, что этот сегмент мирового рынка имеет хорошие перспективы.

Мировое потребление нанодиоксида титана оценивается в 2400 т в год, 50% из которых идёт на производство косметики.

Диоксид титана – это краситель, который активно применяется в пищевой промышленности. Он помогает придать продуктам питания снежно-белый цвет и сделать их более привлекательными для покупателей. Официально диоксид титана считается абсолютно безопасным для человека, но многие потребители не согласны с этим утверждением.

Диоксид титана вызывает серьезные опасения у людей, поскольку он не является исключительно пищевым красителем. Он широко используется при производстве белых красок, лаков, эмалей, эмульсий, штукатурки, грунтовки и других ремонтных материалов. Кроме того, он применяется при изготовлении белого пластика, резины, стекла и бумаги.

Но широкий спектр применения еще не указывает на его опасность для человека. Поэтому, чтобы раз и навсегда прояснить вопрос – вреден ли диоксид титана для здоровья, необходимо разобраться в свойствах этого вещества и понять, как он влияет на организм взрослых и детей.

Применение

Диоксид титана – это порошок без вкуса и запаха, обладающий интенсивно белым цветом и выраженным отбеливающим свойством. С его помощью производители наделяют неестественной белизной те продукты питания, которые от природы имеют серый или желтоватый оттенок.

Так без применения двуокиси титана не обходится ни одна молочная фабрика. Этот белый пигмент помогает сделать более аппетитными йогурты, сметану, сухое молоко, молочные коктейли, брынзу, сгущённое молоко и питьевую молочную сыворотку.

Помимо этого, данный краситель широко применяется в кондитерских изделиях, в частности в белой глазури, креме, нуге, жевательной резинке, зефире, мороженном и других сладостях. Диоксид титана всегда присутствует в готовом тесте, в том числе в покупных пельменях и варениках. Его добавляют в фарш из белой рыбы, крабовые палочки и морепродукты.

На присутствие диоксида титана в продукте питания указывает наличие в его составе добавки Е 171. Эта пищевая добавка разрешена во всех странах мира без исключения, поэтому ежегодно ее поглощают в огромных количествах жители всех континентов.

Другим свойством оксида титана является умение отражать ультрафиолетовые лучи. По этой причине краситель Е171 входит в состав многих косметических средств, призванных защищать человека от солнца. Данный белый пигмент обеспечивает кремам высокие UV-фильтры и надежно защищает от солнечного ожога.

Напоследок необходимо отметить повсеместное использование диоксида титана в производстве зубных паст и многих медицинских препаратов. В частности, все белые таблетки и порошки имеют в своем составе именно этот краситель.

Вред

Сегодня в интернете можно встретить массу информации о том, что диоксид титана крайне вреден, так как разрушает организм человека на клеточном уровне. Однако многочисленные исследования, в том числе и на подопытных животных, не выявили заметного вредного воздействия данной пищевой добавки на живой организм.

В статье, опубликованной в авторитетном журнале Food and chemical toxicology, было приведено три независимых исследования на выявление вреда диоксида титана. В ходе них крысам ежедневно вводили в желудок по 1000 мк/кг порошкового красителя Е 171 и внимательно следили за их состоянием.

По итогам трех экспериментов не было выявлено никакого негативно вреда данной пищевой добавки для организма животных. Подопытные крысы сохраняли активность, не страдали от заболеваний и что особенно важно смогли дать здоровое потомство.

Ученые объясняют это необычайной инертностью титанового оксида, который растворяется только в сильно концентрированных кислотах и щелочах. Эта пищевая добавка абсолютно не растворима в воде, животных и растительных жирах, этаноле и других органических растворителях.

Поэтому диоксид титана не расщепляется в желудке человека и не усваивается в кишечнике, а в полном объеме выводится из организма естественным путем. По этой причине он не оказывает никакого влияния на здоровье человека – ни вредного, ни полезного.

Важно подчеркнуть, что диоксид титана не проникает в организм через кожу. Это делает абсолютно безопасным применение солнцезащитных кремов и других косметических средств, имеющих в своем составе добавку Е171. То же самое касается лекарственных средств, в том числе таблеток, порошков и мазей.

Единственный официально подтвержденный вред от диоксида титана испытывают на себе только работники предприятий по производству данного красителя. Дело в том, что диоксид титана получают из титановой руды, а точнее минералов рутила, анатаза, брукита и ильменита. В ходе их переработки выделяется титановая пыль, которая опасна для человека.

При вдыхании мельчайших частиц диоксида титана они оседают в легких и вызывают тяжелые аллергические реакции, нарушают обменные процессы и кровообращение в тканях, провоцируют серьезное воспаление и разрастание фиброзной ткани. В особо тяжелых случаях такое поражение легких может стать причиной развития туберкулеза и даже рака легких.

Однако в этом случае вред для организма связан не со свойствами красителя Е171, а с присутствием инородных частиц в тканях легких. Вдыхание любых других микрочастиц вызывает аналогичное поражение органов дыхания.

Так наиболее опасным считается попадание в легкие человека диоксида кремния, что вызывает опаснейшее заболевание силикоз.

Вывод

Говоря о том, какой вред для человека представляет пищевая добавка Е171, следует подчеркнуть, что в настоящий момент она считается безвредной. Такого мнения о ней придерживаются специалисты из разных стран мира, в том числе и из России.

В действительности – это не значить что диоксид титана абсолютно безопасен. Это означает лишь, что его возможные негативные свойства пока не выявлены. Может быть он и в самом деле совершенно безвреден. Но может оказаться и так, что данная пищевая добавка отражается на здоровье человека не сразу, а спустя десятки лет.

Однако нельзя не отметить, что диоксид титана активно используется в пищевой промышленности еще с середины прошлого века и пока не было выявлено связи между его употреблением и возникновением тех или иных болезней. Это позволяет предположить, что если краситель Е171 и обладает вредными свойствами, то они выражены крайне слабо.

Диоксид титана

Химические свойства

Диоксид Титана, что это такое? Данное химическое соединение является амфотерным оксидом четырехвалентного титана. Основной продукт титановой индустрии. Молярная масса вещества = 79,9 грамм на моль. В природе встречается в нескольких модификациях, с ромбической и тетрагональной структурой, также искусственным путем были получены гексагональная и ромбическая модификации вещества.

По физическим свойствам – это мелкие кристаллы без цвета, которые приобретают желтый оттенок при нагревании. Не растворимо в воде и минеральных кислотах. Химическое соединение проявляется свойства амфотерного оксида, реагирует, как правило, с концентрированными кислотами.

Области применения вещества:

• при производстве лакокрасочных материалов, белила;
• производство пластмассы и ламинированной бумаги, стекла, огнеупорных материалов, изделий из резины;
• в косметологии, при производстве декоративной косметики, мыла и др.;
• в пищевой промышленности используется в виде пищевой добавки Е171 , белого красителя;
• средство добавляют в качестве наполнителя и пигмента в лекарства, в таблетированные формы.

Фармакологическое действие

Потенцирует фарм. действие других средств.

Фармакодинамика и фармакокинетика

Диоксид Титана чаще всего добавляют в состав лекарств в качестве красителя. Однако вещество также обладает способностью усиливать эффективность препаратов с буфексамаком , висмута субгаллатом и т.д.

Показания к применению

Двуокись титана используют в качестве красителя; добавляют в состав препаратов от и трещин заднего прохода, для лечения воспалительных процессов в прямой кишке, .

Противопоказания

Средство практически не умеет противопоказаний. Его не следует принимать при .

Побочные действия

Диоксид Титана не вызывает побочных реакций. Редко развиваются реакции гиперчувствительности.

Инструкция по применению (Способ и дозировка)

Мазь с добавлением двуокиси титана наносят наружно на пораженные участки заднего прохода, дважды в сутки. Также лекарство можно вводить ректально, 1-2 раза в сутки. Продолжительность лечения зависит от эффективности терапии.

Передозировка

Нет сведений о передозировке.

Взаимодействие

В лекарственное взаимодействие не вступает.

Особые указания

Препараты, в которых содержится (Аналоги)

Вещество в качестве одного из активных компонентов входит в состав препарата .