Диоксид титана — самый востребованный в мире белый пигмент и физический УФ-фильтр. Благодаря высокой степени чистоты, химической инертности и способности эффективно отражать свет, он становится незаменимым в производстве солнцезащитной косметики, декоративных средств, красок, пластиков и бумаг.
Химическая структура и синтез
Формула:
TiO2
Получают диоксид титана из рутиловых или ильменитовых руд двумя основными промышленными способами:
- Сульфатный процесс — обработка руды серной кислотой с последующей нейтрализацией, осаждением и прокаливанием;
- Хлоридный процесс — хлорирование концентрированного минерала при высокой температуре и восстановление тетрахлорида титана до диоксида.
Существуют две основные кристаллические модификации диоксида титана — рутил и анатаз, обладающие разными оптическими и фотокаталитическими свойствами.
Физико-химические свойства
- Внешний вид: Мелкодисперсный, белый, нелетучий порошок
- Плотность: 4,0–4,2 г/см³
- Растворимость: Нерастворим в воде и органических растворителях
- Устойчивость: Высокая термическая и химическая инертность
- Оптические свойства: Высокая преломляющая и рассеивающая способность
- УФ-фильтр: Эффективно отражает и рассеивает ультрафиолетовое излучение
Применение
- Косметика и солнцезащитные средства: Применяется как физический фильтр против UVA и UVB, а также как белый пигмент (CI 77891) во всех типах декоративной косметики.
- Лакокрасочная промышленность: Главный белый пигмент для производства красок, лаков и эмалей, обеспечивает максимальную укрывистость и долговечность покрытий.
- Пластмассы, резины, искусственные волокна: В качестве белого наполнителя для повышения яркости и устойчивости материала к УФ.
- Пищевая промышленность: Используется как пищевой краситель E171.
- Бумажная, керамическая и строительная промышленность: Входит в рецептуру для увеличения белизны, прочности и светостойкости.
Заключение
Диоксид титана — универсальный, эффективный и безопасный для человека белый пигмент, обеспечивающий непревзойдённую укрывистость, светоотражающие и фотозащитные свойства. Благодаря этим характеристикам, TiO₂ является незаменимым компонентом декоративной и солнцезащитной косметики, а также огромного спектра промышленных и бытовых продуктов.