Діоксид титану (хімічна формула TiO2) називають білий неорганічний порошок. Ось уже понад сто років він виробляється в промислових масштабах і використовується в різних галузях.
Завдяки нетоксичним властивостям, здатності розсіювати світло, стійкості до ультрафіолету та ультра-білого кольору, діоксид титану застосовується у тисячі різних виробів та продуктів, адже він підвищує білизну, яскравість та привабливість продукції.
У природі діоксид титану зустрічається у вигляді мінералів рутила, анатазу та брукіту. У світі невпинно зростає виробництво TiO2, оскільки потреби у ньому постійно збільшуються.
Добувають діоксид титану в кількох країнах з титановмісної сировини, в основному для цього використовується руда ільменіту, вміст в якій TiO2 досягає 60%. Слід зазначити, що у виробництво чистого титану йде лише 5% сировини, інше – отримання його оксидів.
В даний час найбільшого поширення знайшли два методи промислового отримання TiO2: з концентрату ільменіту і з тетрахлориду титану. Але родовищ ільменітової руди у світі не так багато, тому для покриття всіх потреб промисловості виробники все частіше переходять на одержання TiO2 з тетрахлориду титану.
Фізичні властивості TiO2
У чистому вигляді діоксид титану являє собою безбарвну кристалічну речовину, яка при нагріванні починає жовтіти. Кристали не розчиняються у водному середовищі, у мінеральних кислотах може розчинитися лише у плавиковій кислоті. У промисловості використовується у вигляді білого порошку, який одержують дробленням кристалів.
Діоксид титану є володарем деяких властивостей, які й зробили його таким затребуваним у різних галузях промисловості, основні з яких:
- надзвичайно висока температура плавлення – близько 1800°С;
- температура кипіння – близько 3000°С. Такі фізичні властивості характеризують його як дуже тверду речовину, адже в природі вона зустрічається лише у твердому вигляді;
- ультра-білий колір. Якщо візьмете інші речовини білого кольору і порівняєте з діоксидом титану, то відразу впаде в око його білизна, а інші речовини виглядатимуть жовтими на його фоні;
- нетоксичний. Ця властивість дозволяє застосовувати її навіть у харчовій промисловості;
- дуже високий показник заломлення. За цим показником TiO2 перевершує навіть алмаз. Ця властивість робить діоксид титану незамінною речовиною для естетичних цілей.
Використання діоксиду титану
Завдяки своїм перевагам TiO2 широко застосовується в різних галузях промисловості. В основному, діоксид титану використовується через свою білизну, високу заломлюючу здатність і стійкість до ультрафіолету. Зайшовши до будь-якого супермаркету, ми навіть не здогадуючись побачимо десятки продуктів і промислових виробів, при виготовленні яких застосовувався діоксид титану.
Різні барвники, каталітичні покриття, різноманітні пластмасові вироби, папір, упаковка, фармацевтичні препарати та косметичні засоби, зубні пасти та продукти харчування – далеко не повний перелік продукції, в яких використовується TiO2.
Фарби, різні покриття та пластмаси
Більше половини всього виробленого діоксиду титану у світі використовується як барвник або пігмент, для різних покриттів і пластмас. Його використовують у більшості фарб як основу, адже цьому сприяють високі показники заломлення, оскільки він може розсіювати видимий світловий потік. Нанесення TiO2 разом з фарбою або використання його у складі виробу призведе до створення яскравої, насиченої поверхні, що відбиває.
Продукти харчування
У харчовій промисловості діоксид титану застосовується як харчовий фарбник, на упаковці вказується як E171. Поряд з використанням його як пігменту, в деяких продуктах він застосовується як відбілювач, підсилювач кольору, текстури.
Косметичні засоби
У косметичних засобах і в засобах догляду за шкірою TiO2 застосовується, в основному, як барвник, а в кремах його використовують як загусник. Широке застосування діоксид титану знайшов у виробництві засобів захисту шкіри від впливу сонячних променів і засмаги. У цьому випадку використовується його прозорість та здатність поглинати ультрафіолетові промені.
Діоксид титану використовується у виробництві настільки широко, що в наш час важко уявити життя без цієї речовини. І хоча діоксид титану повсюдно нас оточує, багато людей не тільки не бачили його в очі, але й не чули про його існування.
Ось уже понад сто років людство тільки нарощує виробництво TiO2 і важливість цієї речовини тільки посилюватиметься, разом із збільшенням купівельної спроможності населення нашої планети.
