Применение диоксид титана: Диоксид титана

Содержание

Использование диоксида титана в пищевой промышленности

В настоящее время каждый обыватель замечает, что многие продукты питания идеально белого цвета, и не для кого ни секрет, что это действие известной пищевой добавки Е171 – диоксида титана (химическая формула TiO₂).

Возьмем, к примеру, популярное сгущенное молоко. Открывая баночку этого лакомства, мы ожидаем увидеть продукт кристально белого цвета. Но люди старшего поколения всегда напоминают, что раньше сгущенное молоко было более натурального желтого цвета. А все дело в использовании диоксида титана в современных продуктах, поэтому много лет назад сгущенное молоко имело цвет натуральных продуктов – животных жиров и других ингредиентов, а современная сгущенка девственно-белая.

Диоксид титана, двуокись титана, titanium dioxide, титановые белила, пищевой краситель E171 – любая из этих надписей может встретиться на многих этикетках нашей продукции.

В чистом виде диоксид титана представляет собой бесцветные кристаллы, желтеющие при нагревании. Для промышленных целей кристаллы раздробляются до белого порошка, который не растворяется в водной среде, плохо взаимодействует с кислотной и щелочной средой.

В современной промышленности применяется весьма широко, диоксид титана используют и как краситель, и как отбеливатель, его применяют в различных красящих веществах, каталитических покрытиях, во всевозможных пластмассовых изделиях, в производстве бумаги, упаковки, фармацевтических препаратов и косметических средств, в зубных пастах и продуктах питания.

В продуктах питания пищевая добавка E171 используется не только в качестве пищевого пигмента, он может добавляться для отбеливания, усиления цвета и текстуры продуктов.

Полный перечень продукции с применением диоксида титана назвать довольно трудно, но оглянув полки наших супермаркетов, вы обязательно с ними столкнетесь – это всегда продукция светлых цветов. TiO₂ содержится в сырах, мороженном, карамели, жевательных резинках, в сухих завтраках и в сухом молоке. Практически каждые девять из десяти товаров белого цвета изготовлены с применением диоксида титана.

В наше время существует множество мнений по поводу воздействия пищевой добавки E171 на организм человека. Скептики настаивают на полном запрете использования диоксида титана в пищевой промышленности, бытует мнение о негативном его влиянии на человеческую генетику и даже о провоцировании онкологических заболеваний.

Но все эти слухи не подтверждаются научными выводами. Все многочисленные исследования в этой области не выявляют негативных воздействий на человеческий организм, поэтому еще с конца прошлого века диоксид титана TiO₂ внесен в списки пищевых добавок, разрешенных для применения в пищевой промышленности.

Все дело в том, что исследования, в основном, касаются химического взаимодействия наночастиц диоксида титана с человеческими клетками. А такого взаимодействия многочисленные исследователи не обнаружили, двуокись титана не вступает в реакцию с клетками и не образует других соединений в человеческом организме.

Но существует и другое мнение о вреде этого красителя на организм при физическо-механическом контакте. Так как диоксид титана практически нерастворим в водной, кислотной и щелочной среде, поэтому он плохо выводится из человеческого организма, накапливаясь, осаждаясь, блуждая по организму. Эти «ненужные» частицы мешают нормальному функционированию человеческого организма, могут наносить механические повреждения клеткам.

Научно доказать это довольно сложно, требуются многолетние и дорогостоящие исследования. На данный момент невозможно однозначно утверждать о вреде или полезности этой пищевой добавки, ведь научно ни вред, ни его безвредность не доказаны.

Поэтому потребители пищевой продукции должны самостоятельно принимать решение о приобретении продуктов питания с использованием диоксида титана или об отказе от них. Если один покупатель может выбрать продукцию неприглядного, блеклого или желтоватого цвета, то другой отдаст предпочтение белоснежному продукту, даже если ему известно о добавлении к нему пищевой добавки E171 − диоксида титана.

Диоксид титана

Рейтинг: / 1

ПлохоОтлично

Подробности: Просмотров: 5415

Диоксид титана

Химическая формула продукта: TiO₂

Торговые обозначения продукта:

Titanium Dioxide
Titanium oxide
Titania
Rutile
Dioxotitanium
Anatase
Brookite
Tiofine
nano-TiO₂
titanium white

Описание продукта:

Титан, девятый по численности элемент земной коры, встречается в природе в виде различных оксидов, наиболее распространенным из которых является двуокись титана. Однако этот материал никогда не находится в чистом виде, он всегда смешивается с другими минералами или находится в составе сложных минералов, которые обычно содержат оксиды железа, марганца, магния и других элементов.

Титан в этих минералах не полезны непосредственно потребителям, но должен быть сконцентрирован и очищен с помощью ряда металлургических и химических процессов, связанных с химией хлора. Металл титана легкий, прочный и более коррозионностойкий, чем большинство других черных и цветных металлов и сплавов. Он имеет самое высокое отношение прочности к весу любого металла — прочность на растяжение сравнима со сталью, но плотность примерно на 45% ниже. Высокая температура плавления, прочность при высокой температуре и стойкость к окислению делают его хорошо подходящим для использования в условиях высоких температур, агрессивных сред, таких как те, к которым относятся аэрокосмические компоненты и турбины внутреннего сгорания. Устойчивость титана к коррозии против наиболее распространенных кислотных т солевых растворов делают его ценным для использования в чрезвычайно суровых условиях в химической, металлургической промышленностях и на электростанциях.

Меньшие количества используются в качестве легирующих добавок в сталях и других металлах и сплавах и находят применение в различных потребительских товарах и медицинских устройствах, таких как кардиостимуляторы и искусственные бедра и колени. Хотя диоксид титана часто считается химическим сырьем, высоко очищенный диоксид титана (TiO₂) изготавливается и продается в большом разнообразии сортов на основе тщательно контролируемых размеров частиц и кристаллических форм. Его полезность вытекает из его уникального физического свойства, особенно яркость и очень высокий показатель преломления, что сопоставимо с алмазом. Диоксид титана смешивают с небольшими количествами других материалов в коммерческих целях и, таким образом, диоксид титана находит широкое применение в качестве глушителя и белого пигмента в красках и покрытиях, пластмассах, в бумажной продукции, в пищевых продуктах и косметике. Способность диоксида титана отражать вредный ультрафиолетовый (УФ) свет, что делает диоксид титана ценной добавкой в солнцезащитные средства, особенно для людей с проблемной кожей.

Аэрокосмическая индустрия не единственная отрасль, которая может извлечь выгоду из полезных качеств титана. Он быстро становится популярных в имплантируемых медицинских устройствах. В этих критически важных приложениях, «установить и забыть» является одним из важнейших требований. После того, как пациент был прооперирован с целью замены тазобедренного сустава, искусственного коленного сустава или кардиостимулятора, сохранение и замена имплантата является достаточной тяжелой задачей. Имплантация представляет потенциальную опасность воздействия на химические, физиологические и механической структуры человеческого организма, и многие потенциальные материалы не подходят для данной задачи. Выбор материала, используемого для построения устройства должен быть фармакологически инертный, нетоксичный, стерилизуемый и способный функционировать в условиях окружающей среды человеческого организма. Кроме того, так как плотность
титана похожа на человеческие кости, титан может легко прилипать к кости ткани и могут быть обработан в организме человека в больших количествах без вредоносного влияния.

Медицинская индустрия также ценит диоксид титана за высокое отношение прочности к весу. Хотя есть много вариантов альтернативных материалов в промышленном использовании двуокись титана при его устойчивости к коррозии, выбор, как правило, гораздо более ограничен в конкретных приложениях, поскольку требования технического обслуживания могут исключать выбор определенных материалов. Диоксид титана может предпочтительнее нержавеющей стали в процессе технического обслуживания оборудования, таких как сосуды и теплообменники, даже если это может стоить в два раза больше, потому что его использование будет продлевать срок службы оборудования и сокращать время простоя для технического обслуживания. В рамках этих обстоятельств, использование диоксида титана увеличивает стоимость жизненного цикла для компонента. В других конкретных приложениях, температура или коррозионные свойства окружающей среды, возможно, исключает использование менее дорогих материалов, такие как нержавеющая сталь, пластмассы, резины или композиционные материалы; и, как правило, титан будет предпочтительнее более дорогих материалов.

Хлор является посредником в производстве титановой губки, первой коммерческой формы металла и двуокиси титана, которая включена в пигменты. То есть хлор используется в производственных процессах для преобразования и очистки материалов, но он в основном рециркулируется в процессе производства и не появляется в качестве компонента в конечном продукте. Чистое количество потребляемого хлора зависит от чистоты исходного материала, но может быть столь же низким, как 0,1 килограмма хлора на килограмм продукта, появляясь главным образом в виде хлоридов железа. Альтернативно, не содержащие хлора процессы для диоксида титана также практикуются коммерчески. Пигменты диоксида титана получают из очищенного TiCl₄ путем повторного окисления его очищенным кислородом. Газофазную реакцию проводят поэтапно при температурах, контролируемых от 900 ° C до 2000 ° C. Условия смешивания, температуры и добавление образователя легкого хлорида металла контролируют, чтобы получить желаемое распределение размера частиц в конечном продукте.

Твердые вещества, полученные в этих условиях, находятся в кристаллической форме рутила. Они отделены от побочных продуктов реакции, главным образом хлора, которые рециркулируют для получения большего количества TiCl₄, охлаждают и смешивают в воде для получения готовых продуктов. Коммерческие продукты производятся из высокочистого TiO₂ в отделочном отделе завода. Окончательный контроль размера частиц, который может варьироваться от менее 0,2 до 0,5 мкм, достигается путем мокрого и сухого измельчения. Твердые частицы также покрыты небольшим количеством материалов, таких как диоксид кремния, оксид алюминия,
диоксид циркония и органические вещества, такие как полиолы и силиконы. Эти добавки составлены с целью улучшения диспергируемости или обеспечения других улучшений, характерных для конкретного продукта, и служат для дифференциации продуктов различных производителей. Затем твердые вещества с покрытием промывают и уменьшают в размерах до нескольких десятых микрон в диаметре, затем сушат и упаковывают.

Отделочные работы — это капитальная, энергетическая и трудоемкая часть процесса производства пигментных продуктов из диоксида титана.

В дополнение к своему естественному изобилию и отсутствию токсичности диоксид титана является популярным пигментом из-за его оптических свойств — того, как он взаимодействует со светом. Титан, атомное число 22 в Периодической таблице элементов, содержит 22 протона и электрона, что делает его «богатым электроном». Когда луч света падает на твердую частицу диоксида титана, свет резко замедляется из-за интерференции множества электронов титана и уникального внутреннего расположения атомов диоксида титана. Свет действительно «тормозит», когда он сталкивается с атомной сеткой — или кристаллической структурой — с

диоксидом титана. Представьте себе, как светит фонарь в темную комнату, полную зеркал. Когда свет отражается от одного зеркала к другому, вся комната светится. Это свойство диоксида титана делает его прекрасным пигментом.

Он «ловит» и отражает свет лучше, чем почти любое вещество, известное человеку. Для создания яркого цвета в этом светоотражающем материале необходимы добавки только небольшого количества красочных пигментов. Сорта диоксида титана, основанные на степенях яркости и белизны, изготавливаются путем регулирования его размера частиц, что оказывает большое влияние на степень рассеяния света.

Физико-химические свойства диоксида титана:

№	Показатель	Значение
1	Физическое состояние и внешний вид диоксида титана	Порошковое твердое вещество
2	Вкус диоксида титана	безвкусный
3	Молекулярный вес диоксида титана	79,9 г / моль
4	Цвет диоксида титана	белый
5	Точка кипения диоксида титана	2750 ° C (4982 ° F)
6	Точка плавления диоксида титана	1855 ° C (3371 ° F)
7	Удельный вес диоксида титана	4. 26 (вода = 1)
8	Растворимость диоксида титана	Нерастворим в холодной воде, соляной кислоте, азотной кислоте, разбавленной серной кислоте, органических растворителях. Растворим в горячей концентрированной серной кислоте, в фтористоводородной кислоте, в щелочи.
9	Стабильность диоксида титана	стабилен

Хранение и транспортировка диоксида титана:

Меры предосторожности: Не вдыхать пыль. Носить соответствующую защитную одежду. Если вы почувствовали недомогание, обратитесь к врачу и предъявите этикетку продукта. Беречь от несовместимых веществ, таких как кислоты.

Хранение: Держать контейнер плотно закрытым. Хранить контейнер в прохладном, хорошо вентилируемом помещении.

Области применения диоксида титана:

Краски и покрытия: диоксид титана обеспечивает непрозрачность и долговечность, одновременно обеспечивая долговечность краски и защиту окрашенной поверхности.
Пластмассы, клеи и резина: диоксид титана может помочь свести к минимуму хрупкость, увядание и растрескивание, которые могут возникнуть в результате воздействия света. Это может увеличить срок службы многих пластмассовых и резиновых компонентов, используемых в транспортных средствах, строительных материалах и других внешних приложениях.
Косметика: диоксид титана пигментного класса используется в некоторых косметических средствах, чтобы помочь скрыть пятна и осветлить кожу. Диоксид титана позволяет использовать более тонкие покрытия макияжа для достижения того же желаемого эффекта.
Бумага: Диоксид титана купить и спользовать для покрытия бумаги, делая ее более белой, более яркой и непрозрачной.
Материалы и ингредиенты, контактирующие с пищей: непрозрачность видимого и ультрафиолетового света, обеспечиваемая диоксидом титана, защищает продукты питания, напитки, добавки и фармацевтические препараты от преждевременной деградации, повышая долговечность продукта. Конкретные классы диоксида титана высокой степени чистоты пигмента также используются в таблетках лекарственных средств, покрытиях капсул и в качестве декоративной добавки к некоторым продуктам питания.
Солнцезащитный крем: наноразмерный диоксид титана становится прозрачным для видимого света, служа эффективным поглотителем УФ-излучения. Поскольку размер частиц настолько мал, диоксид нанотитана не отражает видимый свет, но поглощает ультрафиолетовый свет, обеспечивая прозрачный барьер, защищающий кожу от вредных солнечных лучей. Согласно Фонду рака кожи, использование солнцезащитных средств, содержащих диоксид титана, может помочь предотвратить возникновение рака кожи.
Катализаторы: Наноразмерный диоксид титана купить и использовать в качестве материала носителя для катализаторов. Основные области применения включают в автомобильной промышленности удаление вредных выхлопных газов и на электростанциях для удаления закиси азота.
Диоксид титана в растворе или суспензии можно использовать для расщепления белка, который содержит аминокислотный пролин в том месте, где присутствует пролин.
Диоксид титана также используется в качестве материала в мемристоре, новом элементе электронной схемы. Он может быть использован для преобразования солнечной энергии на основе нанокристаллических солнечных элементов TiO₂ на основе красителя, полимера или квантовой точки с использованием конъюгированных полимеров в виде твердых электролитов.
Диоксид титана купить и использовать в производстве химикатов для сельского хозяйства, в частности химикатов непестицидной группы.
Диоксид титана используется в изготовлении абразивных материалов для широкого спектра промышленных мероприятий и технологий.
Диоксид титана используется в изготовлении ингибиторов коррозии и противомасштабирующих агентов.
Двуокись титана обладает хорошими фотокаталитическими свойствами, поэтому его используют в антисептических и антибактериальных композициях
Двуокись титана является великолепным агентов, способствующим деградации органических загрязнителей и микробов.

Применение диоксида титана | IntechOpen

Авторская панель Войти

Что такое открытый доступ?

Открытый доступ — это инициатива, направленная на то, чтобы сделать научные исследования бесплатными для всех. На сегодняшний день наше сообщество сделало более 100 миллионов загрузок. Он основан на принципах сотрудничества, беспрепятственного открытия и, самое главное, научного прогресса. Будучи аспирантами, нам было трудно получить доступ к нужным нам исследованиям, поэтому мы решили создать новое издательство с открытым доступом, которое уравняет правила игры для ученых со всего мира. Как? Упрощая доступ к исследованиям и ставя академические потребности исследователей выше деловых интересов издателей.

Наши авторы и редакторы

Мы являемся сообществом из более чем 103 000 авторов и редакторов из 3 291 учреждения в 160 странах мира, включая лауреатов Нобелевской премии и некоторых самых цитируемых исследователей мира. Публикация на IntechOpen позволяет авторам получать цитирование и находить новых соавторов, а это означает, что больше людей увидят вашу работу не только из вашей собственной области исследования, но и из других смежных областей.

Оповещения о содержимом

Краткое введение в этот раздел, посвященный открытому доступу, особенно с точки зрения IntechOpen

Как это работаетУправление предпочтениями

Контакты

Хотите связаться? Свяжитесь с нашим головным офисом в Лондоне или командой по работе со СМИ здесь:

Карьера

Наша команда постоянно растет, поэтому мы всегда ищем умных людей, которые хотят помочь нам изменить мир научных публикаций.

Рецензируемый отредактированный том с открытым доступом

Просмотр глав Делиться Цитировать

Применение диоксида титана Под редакцией Магдалены Янус

Обзор книжных метрик

20 640 загрузок глав

Посмотреть полную метрику

Академический редактор

Magdalena Janus

West Pomeranian University, Польша

.78-953-51-3429-9

Электронная книга (PDF) ISBN978-953-51-4724-4

Количество страниц240

Диоксид титана в основном используется в качестве пигмента и фотокатализатора. Его можно найти в продуктах питания, косметике, строительных материалах, электроприборах и др. Эта книга содержит главы о применении диоксида титана в различных отраслях экономики, таких как сельское хозяйство, пищевая промышленность, медицина, косметика, технологии водоподготовки, полупроводники.

Заказать Печать Копия

Отредактированный том и главы проиндексированы в

6
7 Показать больше
Реклама
1. Диоксид титана в качестве пищевой добавки
Мари-Элен Роперс, Элен Террис, Мюриэль Мерсье-Бонин и Bernard Humbert
2. Применение нанотехнологий в сельском хозяйстве: оценка воздействия наночастиц TiO2 на ячмень
от Alessandro Mattiello и Luca Marchiol
3. Композитный кальциевый фосфат/титановые каркасы в инженерии костной ткани
от Massimiliano Dapporto, Anna Tampieri и Simone Sprio
4. Titanium Dioxide Insscreen
88888888888 гг.
5. Наноархитектура 1D Titania как биоактивные и фотоактивные покрытия для современных имплантатов: обзор
Александра Радтке
6. Антикоррозионное, антимикробное и биоактивное покрытие из диоксида титана для модификации поверхности биомедицинских материалов
Hsi-Kai Tsou и Ping-Yen Hsieh
7. Методы фотокаталитической обработки с использованием наночастиц диоксида титана для удаления антибиотиков из воды
António Armando Lima Sampaio Duarte и Maria Teresa Pessoa Amorim
8. Недавний обзор снижения содержания остатков пестицидов в воде с помощью фотокаталитической обработки с использованием TiO2
Нурия Вела, Габриэль Перес-Лукас, Хосе Фенолл и Симон Наварро
9. Применение наножидкостей TiO2 для теплопередачи
Хафиз Мухаммад Али, Мухаммад Усман Саджид и Адиль Аршад
10. TiO2: важный межфазный материал для включения фотосинтетических белковых комплексов и плазмонных наночастиц в биофотоэлектрические элементы
Авторы: Yiqun Yang and Jun Li
Доступно на
Доставлено
119 фунтов стерлингов (без НДС)*
Твердый переплет | Полноцветная печать
Заказ по электронной почте
Участник IntechOpen? Получите скидку
БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА ПО ВСЕМУ МИРУ
Информация о заказе и доставке
* Жителям стран Европейского Союза необходимо добавить учетную ставку налога на добавленную стоимость в зависимости от страны проживания. Учреждения и компании, зарегистрированные в качестве плательщиков НДС в своей стране-члене ЕС, не будут платить НДС, предоставив IntechOpen свой регистрационный номер плательщика НДС. Это стало возможным благодаря методу обратного начисления в ЕС.
Инструктор? Запросить копию для экзамена
Диоксид титана
Отредактировано Магдалена Янус
Достижения в области процессов кристаллизации
Отредактировано Ицхак Мастай
Кристаллизация
Отредактировано Marcello Andreeta
Текущие тенденции в рентгеновской кристаллографии
Отредактировано Аннамалай Чандрасекаран
Химическое осаждение из паровой фазы
Отредактировано Судхир Нералла
Расширенные темы по кристаллизации
Отредактировано Ицхак Мастай
Апатиты и их синтетические аналоги
Автор Петр Птачек
Переохлаждение
Отредактировано Питер Уилсон
Оксид церия
Отредактировано Шер Бахадар Хан
Карбид вольфрама
Отредактировано Куй Лю
Вызов авторов
Отправьте свою работу на IntechOpen
Просмотрите открытые материалы
Исследуйте
книги, открытые для отправки глав
Что такое диоксид титана?
Что такое диоксид титана?
Что такое диоксид титана?
Диоксид титана (TiO ₂ ) представляет собой ярко-белое вещество, используемое в основном в качестве яркого красителя в широком спектре обычных продуктов. Он также обладает рядом малоизвестных качеств, которые делают его чрезвычайно полезным и важным ингредиентом в нашей борьбе с изменением климата и предотвращением рака кожи.
Диоксид титана представляет собой белое неорганическое соединение, которое уже около 100 лет используется в огромном количестве разнообразных продуктов. На него полагаются его нетоксичные, нереактивные и светящиеся свойства, которые безопасно повышают белизну и яркость многих материалов.
Это самый белый и самый яркий из известных пигментов с отражающими свойствами; он также может как рассеивать, так и поглощать УФ-лучи.
Для чего используется диоксид титана?
Помимо красок, каталитических покрытий, пластмасс, бумаги, фармацевтических препаратов и солнцезащитных средств, некоторые менее известные области применения включают упаковочные и коммерческие печатные краски. TiO ₂ также можно найти в косметике, зубных пастах и продуктах питания (где он указан как пищевой краситель E171).
Ценящийся за свой ультрабелый цвет, способность рассеивать свет и устойчивость к ультрафиолетовому излучению, TiO2 является популярным ингредиентом, присутствующим в сотнях продуктов, которые мы видим и используем каждый день, принося значительную пользу нашей экономике и общему качеству жизни.
В странах ЕС TiO2 применяется в красках, пластмассах, бумаге, фармацевтических препаратах, солнцезащитных средствах и декоративной косметике. В качестве фотокатализатора TiO2 можно добавлять в краски, цемент, окна и плитку для разложения загрязнителей окружающей среды.
Краски, покрытия и пластмассы
При использовании специально в качестве пигмента в красках TiO2 называется титановыми белилами, пигментными белилами 6 или CI 77891. своим мощным отбеливающим свойствам. Как белый пигмент, TiO2 является одним из основных сырьевых материалов для красок и покрытий. Только рынок красок, содержащих TiO2, «сделай сам»/сделай сам составляет 3,5 миллиарда евро.
Косметика и уход
В средствах по уходу за кожей и декоративной косметике диоксид титана используется как в качестве пигмента, так и в качестве загустителя для кремов. В качестве солнцезащитного крема используется ультрадисперсный TiO ₂ из-за его прозрачности и способности поглощать УФ-излучение.
Узнайте больше о том, как TiO ₂ используется в солнцезащитных кремах.
Преимущества для окружающей среды
Благодаря своим различным свойствам диоксид титана оказался полезным для многих различных экологически чистых применений.
При использовании в качестве лакокрасочного покрытия снаружи зданий в теплом и тропическом климате белые светоотражающие свойства TiO ₂ могут привести к значительной экономии энергии, поскольку это снижает потребность в кондиционировании воздуха.
Кроме того, его непрозрачность означает, что его не нужно наносить толстым или двойным слоем, что повышает эффективность использования ресурсов и позволяет избежать отходов.
В качестве фотокатализатора TiO2 можно добавлять в краски, цемент, окна и плитку для разложения загрязнителей окружающей среды. В качестве наноматериала (см. ниже) его также можно использовать в качестве важнейшего катализатора DeNOx в системах выхлопных газов автомобилей, грузовиков и электростанций, сводя таким образом к минимуму их воздействие на окружающую среду.
Исследователи открывают новые возможности использования диоксида титана в этой форме. Это включает в себя производство экологически чистой энергии.
В качестве фотокатализатора также было показано, что TiO ₂ может осуществлять гидролиз (разложение воды на водород и кислород), а собранный водород можно использовать в качестве топлива.
Кроме того, доступный для использования тип элемента солнечной энергии, известный как элемент Гретцеля, использует нанодиоксид титана для производства солнечной энергии в процессе, аналогичном фотосинтезу в растениях.
Посетите использование диоксида титана для получения дополнительной информации.
Каковы физические свойства диоксида титана?
Диоксид титана обладает рядом уникальных характеристик, благодаря которым он идеально подходит для самых разных применений.
Он имеет чрезвычайно высокую температуру плавления 1 843ºC и температуру кипения 2 972ºC, поэтому встречается в природе в виде твердого вещества, и даже в виде частиц он нерастворим в воде. TiO ₂ также является изолятором.
TiO ₂ поглощает УФ-излучение. Это свойство делает его ярко-белым при освещении, в отличие от других белых материалов, которые могут выглядеть слегка желтыми.
Важно отметить, что TiO2 также имеет очень высокий показатель преломления (его способность рассеивать свет), даже выше, чем у алмаза. Это делает его невероятно ярким веществом и идеальным материалом для использования в эстетическом дизайне.
Еще одним важным свойством TiO2 является его способность проявлять фотокаталитическую активность в УФ-свете. Это делает его эффективным для очистки окружающей среды, для различных видов защитных покрытий, стерилизации и предотвращения запотевания поверхностей и даже для лечения рака.
- Brilliant
  Сияние, насыщенность цвета, непрозрачность и перламутровый блеск в отличие от любого другого вещества.
- Стойкий
  Стойкость к теплу, свету и атмосферным воздействиям предотвращает разрушение краски и пленок, а также охрупчивание пластмасс.
- Защитный
  Способность рассеивать и поглощать УФ-излучение делает TiO ₂ важнейшим компонентом солнцезащитного крема, защищающего кожу от вредных УФ-лучей, вызывающих рак.
- Мощный
  Используется в качестве фотокатализатора в солнечных панелях, а также может уменьшить количество загрязняющих веществ в воздухе.
Какие существуют формы диоксида титана?
TiO ₂ обладает различными качествами в зависимости от того, производится ли он в виде пигмента или наноматериала. Обе формы не имеют вкуса, запаха и нерастворимы.
Пигментный TiO ₂ Размер частиц примерно 200-350 нм, и на эту форму приходится 98% всего производства. Он используется в основном для светорассеяния и непрозрачности поверхности. Используется как основа для различных цветных красок или как самостоятельный «бриллиантовый» белый.
Нано или ультрадисперсный TiO ₂ содержит первичные частицы размером менее 100 нм. В этом классе диоксид титана прозрачен (бесцветен) и может похвастаться улучшенными УФ-рассеивающими и поглощающими свойствами по сравнению с пигментом TiO ₂ с более крупным размером частиц.
Из чего состоит диоксид титана?
Титан — один из самых распространенных металлов на Земле, но в естественной форме он не встречается. TiO ₂, также известный как оксид титана (IV) или диоксид титана, представляет собой природное соединение, образующееся при реакции титана с кислородом воздуха. В виде оксида титан встречается в минералах земной коры. Он также встречается с другими элементами, включая кальций и железо.
Его химическая формула TiO ₂ , что означает, что он состоит из одного атома титана и двух атомов кислорода (следовательно, диоксид). Он имеет регистрационный номер CAS (Chemical Abstracts Service) 13463-67-7.
TiO ₂ обычно считается химически инертным, что означает, что он не вступает в реакцию с другими химическими веществами и, следовательно, является стабильным веществом, которое можно использовать во многих различных отраслях промышленности и для различных применений.
Откуда берется диоксид титана?
Сам TiO2 впервые получил официальное название и был создан в лаборатории в конце 1800-х годов. Его не производили массово до начала 20 века, когда он стал более безопасной альтернативой другим белым пигментам.
Элемент титана и соединение TiO ₂ находятся по всему миру в связи с другими элементами, такими как железо, в нескольких видах горных пород и минеральных песках (включая компонент некоторых пляжных песков). Титан чаще всего встречается в виде минерала ильменита (минерал оксида титана и железа), а иногда и в виде минерала рутила, формы TiO ₂ . Эти инертные молекулярные соединения должны быть разделены с помощью химического процесса для создания чистого TiO2.
Как извлекают диоксид титана?
Способ извлечения чистого TiO2 из титансодержащих молекул зависит от состава исходных минеральных руд или исходного сырья. Для производства чистого TiO ₂ используются два метода: сульфатный и хлоридный.
Основным природным источником диоксида титана является добытая ильменитовая руда, которая содержит 45-60 процентов TiO ₂ . Из него или обогащенного производного (известного как титановый шлак) чистый TiO ₂ может быть получен с использованием сульфатного или хлоридного процесса.
Сульфатный и хлоридный методы
Из двух методов экстракции сульфатный процесс в настоящее время является наиболее популярным методом производства TiO ₂ в Европейском Союзе, на долю которого приходится 70 процентов европейских источников. Остальные 30 процентов являются результатом хлоридного процесса.