Титана диоксид, что это такое. Что такое диоксид титана?

Титана диоксид, что это такое. Что такое диоксид титана?

Диоксид титана (TiO₂) — это одна из наиболее популярных химических добавок, используемая как для изготовления продуктов питания, так и в косметической индустрии. Микрокристалическое вещество с кодировкой E171 известно в качестве красителя белого цвета — в том числе, при производстве жевательной резинки, хлебобулочных изделий, сыров, майонеза и прочих соусов, а также зубной пасты и солнцезащитных кремов.

Во Франции продажа продуктов питания, содержащих диоксид титана, будет запрещена с 1 января 2020 года. Ранее считалось, что он полностью выводится из организма, однако последние научные исследования показали, что вещество может накапливаться в печени, легких, кишечнике и в мозге¹. Ученые сочли, что добавка способна усиливать окислительные процессы и приводить к воспалительным реакциям.

Отметим, что использование добавки E171 крайне распространено в промышленности — подавляющее большинство продуктов белого цвета будет содержать именно диоксид титана. Считается, что вещество входит в пятерку наноматериалов, наиболее используемых в мировой индустрии. В том числе, оно широко применяется в товарах для детей — начиная от конфет, заканчивая присыпками.

Чем вреден диоксид титана?

По данным французского национального агентства ANSES, употребление продуктов с большим содержанием диоксида титана нарушает всасываемость полезных веществ и нутриентов, а также вызывает раздражение и воспалительные процессы желудочно-кишечного тракта². Другими словами, вещество наносит вред как иммунной системе, так и обладает канцерогенными свойствами.

Суммарно ученые провели более 25 различных экспериментов на животных. В одном из них подопытным крысам в течение 100 дней давали питьевую воду с диоксидом титана. Употребление добавки по отношению к весу было сравнимо со средним употреблением E171 в повседневном питании человека. В результате у 40% животных были выявлены предраковые изменения кишечника.

Диоксид титана в мыле. Диоксид титана

Диоксид титана

Диоксид титана  (ф0рмула диоксид титана – TiO₂) – это пищевой краситель титана диоксид E171 в виде мелкодисперсного порошка, используемый в создании лекарственных препаратов, пищевых продуктов питания и косметике высокого качества. И так, давайте разберемся подробнее, что такое диоксид титана и чем он нам пригодится в карьере мыловара.

Диоксид титана е171

Не удивительно, что диоксид титана применение для мыла тоже нашел. Такой порошок используют для окрашивания прозрачных мыльных основ, варьируя его концентрацию, повышая “забеленность” от полупрозрачной дымки до молочной белизны. Фактически диоксид титана в мыловарении – это краситель, а если быть точными пигмент.



Дозировки в мыле минимальны. В прозрачную мыльную основу хорошего качества допустимо добавлять 0,5 % диоксида титана, т.е. очень мало. Значит купленный Вами флакон, заполненный таким порошком, прослужит Вам долго.

Свойства и применение диоксида титана

Как химический элемент, диоксид титана обладает множеством свойств, однако наиболее важные нам, как мыловарам – это его достаточно высокая способность отбеливать, химическая стойкость, по этому мы можем называть его пигментом, а также абсолютная нетоксичность. Диоксид титана применяется не только в косметике и мыловарении, но и пищевой промышленности. По результатам исследований диоксид титана является абсолютно не вредным компонентом, он не вступает в реакцию с жидкостями в нашем теле и не откладывается в тканях.

Как развести диоксид титана в мыле?

Проще простого. Рекомендуется растереть его с маслом, в глицерине или воде в небольшом количестве, и уже в таком разведенном состоянии добавлять в прозрачную мыльную основу, добиваясь желаемой по плотности непрозрачности. Но обязательно перед приготовлением мыла поинтересуйтесь как развоить диоксид титана. Если не сделать предварительно такую взвесь, а добавить диоксид титана непосредственно в мыльную основу, то не растворившиеся частички порошка осядут предательскими комочками на дне заливаемой формы.

Вооружившись нехитрыми знаниями, вы с легкостью справитесь с этим компонентом вашего будущего шедевра.

Что можно сделать из белой основы? Конечно же красивое и полезное мыло, вот к примеру рецепт такого мылка: Грейпфрутовое мыло с гималайской солью .

Диоксид титана производство. Новые технологии производства диоксида титана

В настоящее время диоксид титана производится двумя способами: сульфатным и хлорным. Первый вариант, внедренный еще в 1936 г., предусматривает получение TiO? из ильменитового концентрата, обрабатываемого серной кислотой; второй метод, разработанный компанией DuPont в 1950 г., подразумевает получение конечного продукта из тетрахлорида титана.

Работы над новыми методами выработки диоксида титана продолжаются, поскольку существующие технологии имеют определенные недостатки. Например, сульфатная технология энергозатратна и довольно негативно сказывается на экологии; хлорный метод, превосходящий сульфатный по экономическим показателям, в большинстве случаев неприемлем, поскольку получаемый пигмент содержит адсорбированный хлор и из-за физико-химических показателей не может использоваться для изготовления лакокрасочной продукции. Прокаливание диоксида титана, полученного хлорным методом, до 900?С отчасти снимает данное ограничение, но существенно увеличивает технологические затраты.

В наши дни производители уделяют особое внимание технологии производства диоксида титана из сфенового концентрата. Данный метод подразумевает обработку сфена серной кислотой с последующим разделением суспензии на твердую и жидкую фазы до момента выделения в ней солей титана. Впоследствии раствор выпаривается в вакуум-установках, а полученный состав подвергается термогидролизу, что позволяет получить высококачественный TiO? рутильной модификации.

Сфеновая технология имеет массу преимуществ. Во-первых, на стадии обработки сфена затраты серной кислоты значительно меньше, нежели при производстве диоксида титана хлорным или сульфатным способом. Во-вторых, технология позволяет снизить транспортные расходы, поскольку к месту производства может транспортироваться не сфен, а маточный раствор. В-третьих, твердая фаза, полученная во время разделения серно-сфеновой суспензии, подвергается отдельной сульфатной обработке, в результате чего получают пигментный накопитель. И, наконец, в-четвертых, благодаря данному способу из сфена извлекается максимальное количество TiO? при относительно невысоких энергозатратах.

Технологии получения пигментов из сфенового концентрата совершенствуются. Подтверждением сказанному могут служить несколько изобретений, запатентованных в РФ. Например, в 2001 г. одним из российских предприятий был модернизирован способ извлечения диоксида титана из сфенового концентрата с использованием сульфата аммония. Изобретение позволяет снизить продолжительность процесса, а также существенно увеличить выход диоксида титана.

Диоксид титана в косметике. Применение и преимущества диоксида титана

Диоксид титана имеет много целей как в пищевой промышленности, так и в разработке продуктов.

Качество продуктов питания

Благодаря своим светорассеивающим свойствам, для улучшения белого цвета или непрозрачности к определенным продуктам добавляются небольшие количества диоксида титана ( 1 , 3 ).

Диоксид титана, который добавляют в большинство пищевых продуктов имеет диаметр около 200–300 нанометров (нм). Этот размер обеспечивает идеальное рассеивание света, в результате чего получается наилучший цвет ( 1 ).

Для добавления в пищу эта добавка должна достигать 99% чистоты. Однако это оставляет место для небольших количеств потенциальных загрязнителей, таких как свинец, мышьяк или ртуть ( 1 ).

Наиболее распространенными продуктами с диоксидом титана являются жевательная резинка, конфеты, выпечка, шоколад, сливки для кофе и украшения для тортов ( 1 , 3 ).

Консервация и упаковка продуктов питания

Диоксид титана добавляется в некоторые упаковки пищевых продуктов для сохранения срока годности продукта.

Было выявлено, что упаковка, содержащая эту добавку, снижает производство этилена во фруктах, тем самым задерживая процесс дозревания и продлевая срок годности ( 4 ).

Кроме того, было выявлено, что эта упаковка обладает как антибактериальной, так и фотокаталитической активностью, последняя из которых снижает воздействие ультрафиолета (УФ) ( 5 ).

Диоксид титана в косметике

Диоксид титана широко используется в качестве усилителя цвета в косметических и безрецептурных средствах, таких как губная помада, солнцезащитный крем, зубная паста, кремы и пудры. Обычно его называют диоксидом нанотитана, который намного меньше, чем пищевой вариант ( 6 ).

Он особенно полезен в солнцезащитных кремах, поскольку обладает впечатляющей устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и помогает блокировать попадание солнечных лучей УФ-A и УФ-B на кожу ( 6 ).

Однако, поскольку он светочувствителен, то есть может стимулировать выработку свободных радикалов, он обычно покрыт кремнезёмом или глинозёмом, чтобы предотвратить потенциальное повреждение клеток без снижения его УФ-защитных свойств ( 6 ).

Хотя косметика не предназначена для потребления, существуют опасения, что диоксид титана в губной помаде и зубной пасте может проглатываться или впитываться через кожу.

Вывод:

Благодаря своим отличным светоотражающим свойствам, диоксид титана используется во многих продуктах и косметических средствах для улучшения их белого цвета и для блокирования ультрафиолетовых лучей.

Диоксид титана диабет. Обнаружена связь между диабетом и диоксидом титана

Диоксид титана не является нормальным компонентом ни одной из здоровых тканей человеческого организма. Да, наше тело содержит немало солей, в состав которых входят такие металлы как натрий, калий, кальций, железо и магний, а также менее распространённые кобальт и молибден, но не титан.

В тканях поджелудочной железы обнаружены миллионы кристаллических частиц диоксида титана (слева). Справа представлена электронограмма кристалла. На малой вставке – атомная структура кристалла.

Тем не менее команда исследователей из Техасского университета в Остине обнаружила кристаллические частицы диоксида титана в образцах поджелудочной железы больных диабетом второго типа .
С середины двадцатого века, когда диоксид титана заменил собой высокотоксичные свинцовые пигменты, его производство неуклонно растёт. Так, это вещество (пищевая добавка Е171) является, чуть ли не самым распространённым белым красителем, используемым при изготовлении продуктов питания. Его применяют при производстве сыров, мороженого, карамели, жевательных резинок, сухих завтраков и даже сухого молока. Кроме того, диоксид титана добавляют в зубную пасту, декоративную косметику, бумагу, химические волокна, некоторые лекарственные препараты и многие другие продукты, которыми люди пользуются каждый день.
Известно, что многие кристаллические микро- и наночастицы провоцируют воспалительные заболевания различных органов и тканей. Например, накопление урата натрия, цистина, дигидрата оксалата кальция и дигидрата пирофосфата кальция связано с хроническими дегенеративными заболеваниями суставов, почек и мочевыводящих путей. А такие заболевания лёгких, как силикатоз и асбестоз, являются результатом вдыхания кристаллического кремнезёма и асбеста. Очевидно, что при столь широком распространении диоксид титана неминуемо будет оказываться внутри человека, причём именно в кристаллическом виде. Значит, ли это что и он вызывает какие-то болезни?
Руководствуясь такой логикой, всемирно известный специалист по изучению диабета Адам Хеллер ( Adam Heller ) и его коллеги решили провести небольшое разведывательное исследование, для которого были взяты образцы тканей поджелудочной железы восьми пациентов, больных диабетом второго типа, и трёх здоровых людей. Поясним, что именно вследствие воспалительных процессов в этом органе возникают проблемы с выработкой инсулина, что напрямую связано с диабетом .
Согласно результатам анализа, подробно описанным авторами работы в статье, опубликованной в издании Chemical Research in Toxicology , в поджелудочной железе всех больных содержались монокристаллы диоксида титана (средний размер около 110 нанометров). При этом количество кристаллических частиц измерялось в десятках и сотнях миллионов единиц на грамм ткани!

"Наши предварительные данные повышают вероятность того, что диабет второго типа может быть хроническим воспалительным заболеванием поджелудочной железы, подобным силикатозу и асбестозу", — подводит итоги в пресс-релизе университета Хеллер.

Учитывая тот факт, что именно в последние десятилетия число больных диабетом второго типа неуклонно растёт , равно как и увеличивается неизбежное потребление человеком частиц диоксида титана, беспокойство исследователей выглядит более чем обоснованным. По крайней мере, планирование масштабного исследования этого вопроса учёные уже ведут полным ходом.
Напомним также, что нынешнее исследование является не первым "тревожным звонком", оповещающим мир о потенциальном вреде диоксида титана. Ранее мы уже писали о негативном влиянии этого вещества на работу кишечника и о попадании его наночастиц в организм из татуировок .