Титан диоксид

Содержание

Диоксид титана — влияние на организм человека

Научный прогресс улучшает качество жизни, делает её более яркой, разнообразной, комфортной. Однако радикальные изменения привычного мира вокруг нас, вызывают у общества тревогу. Одна из потенциальных опасностей, которая беспокоит учёных и медицинских специалистов — широкое применение пищевых добавок. Так, недавние публикации о вреде диоксида титана для организма человека, породили множество вопросов.

Что это за вещество? Насколько хорошо изучен диоксид титана? Где он содержится и применяется? Почему учёное сообщество заговорило о нём именно сейчас? Есть ли риск навредить здоровью, используя продукты с его содержанием? Давайте разбираться.

Что такое диоксид титана

Другие названия этого вещества — оксид титана (IV), двуокись титана, титановые белила, титановый ангидрид, а также пищевой краситель E171. Это химическое соединение в виде мелкодисперсного кристаллического порошка белого цвета, не имеющего запаха. При нагревании диоксид титана меняет цвет на жёлтый. В воде, кислотах, щелочах не растворяется.

Формула диоксида титана — TiO2. В природе он находится в составе минералов — рутил, анатаз и брукит. На территории Российской Федерации самое крупное месторождение находится в Тамбовской области.

Физические свойства диоксида титана:

  • высокая способность отбеливания материалов различного происхождения;
  • влагостойкость, устойчивость к влиянию факторов внешней среды (ультрафиолету);
  • химическая стабильность соединения;
  • оптимальное взаимодействие с плёнкообразователями;
  • светорассеивающие свойства;
  • пожаровзрывобезопасный — не горит и не поддерживает огонь.

До недавнего времени специалисты оценивали токсичность диоксида титана как низкую. Инертность этого химического соединения препятствует выделению ядовитых веществ в окружающую среду, не оказывает вредного воздействия на человека при непосредственном контакте.

По степени влияния на организм диоксид титана относится к 4 классу опасности, то есть является малоопасным.

На основании приведённых данных, титановый ангидрид во всём мире используется в продукции, произведённой для людей, как безопасное соединение.

Влияние на организм человека

Российские эксперты оценивают вопрос об опасности диоксида титана, как требующий более систематических научных изысканий. Они сходятся во мнении, что пока не существует многоцентровых рандомизированных исследований, доказывающих опасность диоксида титана как канцерогена, способного вызывать развитие рака.

Благодаря своей химической инертности вещество не вступает во взаимодействие с желудочным соком. То есть диоксид титана не подвергается процессу пищеварения и в неизмененном виде выводится из организма. Его способность к биоаккумуляции (накапливанию в тканях) оценивается как слабая.

Согласно ДСТУ ГОСТ 30333:2009, в данных паспорта безопасности диоксида титана, отмечается отсутствие у него патологического действия:

  • сенсибилизирующего — вызывающего аллергическую реакцию;
  • эмбриотоксического — оказывающего влияние на плод при беременности;
  • гонадотоксического — способствующего половой дисфункции;
  • тератогенного — нарушающего развитие эмбриона.

Канцерогенное действие считается недоказанным по причине недостаточного количества данных.

По мнению экспертов, вредное влияние диоксида титана на здоровье, может быть только у сотрудников, которые заняты на производстве с использованием его сырья. Например, при вдыхании пыли, содержащей TiO2, раздражается слизистая дыхательных путей, что проявляется кашлем. Медицинские специалисты расценивают этот факт не как токсическое действие, а в качестве защитной реакции организма.

На промышленных объектах предусмотрены меры профилактики отравлений диоксидом титана. Для предохранения органов дыхания применяют противопылевые респираторы, маски. При производстве продукта в обязательном порядке используют защитные костюмы, рукавицы, каски, обувь, очки. Проводится регулярный контроль опасного воздействия.

Применение

О популярности диоксида титана говорит тот факт, что ежегодно в мире его производится более пяти миллионов тонн.

В пищевой промышленности

Международная классификации пищевых добавок определяет диоксид титана индексом E171. В России использование этих компонентов в производственном масштабе регламентируют Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.3.2.1293–03 (с изменениями, внесёнными в 2010 году).

Для чего используется диоксид титана? В каких продуктах он содержится? Можно выделить несколько направлений.

Его применяют в качестве отбеливателя при изготовлении следующих блюд и компонентов:

  • продукты на основе молока — йогурт, кефир, сметана, майонез, сухое и сгущённое молоко, брынза, сыворотка, мороженое, молочные коктейли, смеси для детского питания;
  • сахар-рафинад;
  • джемы;
  • мука.

Из списка понятно, что диоксид титана активно используют в кулинарии. В кондитерской промышленности примером может служить сахарная глазурь, пудра, зефир, белый шоколад. Продолжают список:

  • жевательная резинка;
  • быстрые завтраки;
  • мясные продукты — курица, свиные и говяжьи языки, молочные поросята;
  • рыба и её полуфабрикаты — филе, фарш, тушки кальмаров, мясо криля, крабовые палочки, паштеты (сурими).

Е171 применяют как пищевой краситель. Для придания аппетитного цвета и вида его добавляют в мясной фарш. Жирорастворимый диоксид титана используют в качестве красителя для придания нужного оттенка шоколаду, глазури.

Кроме того, двуокись титана входит в состав упаковочной плёнки, которая защищает продукты от действия ультрафиолета. Это его качество называется укрывистость.

Е171 не привносит в состав продуктов полезные свойства. Назначение пищевой добавки — улучшить их внешний вид, сделать его более привлекательным, а значит востребованным.

В производстве косметики

В индустрии красоты применяют высокоочищенный диоксид титана мелкодисперсной структуры. Раздроблённый до мельчайших частиц порошок используют для изготовления защитных кремов, тональных основ, пудры. Свойство светонепроницаемости позволяет защитить кожу от агрессивного действия солнечных лучей.

Важна и визуальная функция вещества. В качестве пигмента диоксид титана входит в состав помады, придавая ей густоту, вязкость, а также пудры, обеспечивая осветляющий эффект и игру оттенков.

Диоксид титана химически инертен и не влияет на здоровье кожи. Кремы для лица и тональные основы с его содержанием — гипоаллергенные. Но, преимущество двуокиси титана в виде мелкодисперсности, может стать причиной поражения кожи. При низком качестве косметического продукта мелкие частицы способны сыграть роль фотокатализатора. Вместо защиты, они усиливают действие ультрафиолета на кожу.

Интересный факт — после нанесения солнцезащитного средства, неприятный эффект липкости объясняется присутствием в составе диоксида титана. В более качественных косметических средствах этот эффект нейтрализуется его применением в размельчённом состоянии до наночастиц.

Важно знать, что у людей с жирной и проблемной кожей, средства с диоксидом титана могут вызывать высыпание прыщей.

В производстве мыла E171 применяют для достижения эффекта белоснежности. Мелкодисперсные частицы не проникают внутрь кожных покровов и не задерживаются на её поверхности.

В зубной пасте

Диоксид титана в составе зубной пасты выполняет несколько функций:

  • обеспечивает эффект белоснежных зубов, не проникая внутрь эмали;
  • оказывает отбеливающее действие за счёт удаления пигментов с поверхностных слоёв эмали, мягкого зубного налёта (например, в зубной пасте Lacalut White немецкого производства или отечественной Splat White Plus).

Какая зубная паста не содержит диоксид титана? Например, Rembrandt «Антитабак и кофе», специально созданная для курильщиков и людей, которые часто употребляют крепкий чай и кофе.

В медицине

Диоксид титана использует в производстве витаминов, микроэлементных комплексов, таблетированных средств, добавляют мелкодисперсный порошок в состав кремов, суппозиториев, паст. Ничтожно малое количество вещества не влияет на структуру препарата, при этом придаёт ему белизну и продлевает срок действия.

Если есть показания во время беременности медицинские специалисты назначают витаминные комплексы, в составе которых также есть диоксид титана.

В других отраслях промышленности

Двуокись титана называют чудо-материалом. Его применяют в различных отраслях производства многих стран. Мировой рынок титанового ангидрида в последние годы оценивался приблизительно в 5 млн тонн.

Основные области применения, следующие.

  1. Около 60% производимого диоксида титана используется для изготовления краски, эмали, лака и покрытий на их основе. К этой категории товаров относятся фасадные покрытия, цветные водно-дисперсионные краски, ремонтные автоэмали, средства для аэрокосмической промышленности.
  2. В производстве пластика используют свойство диоксида титана придавать изделиям белизну, укрывистость, защищать от ультрафиолетового облучения и появления желтизны. Это важно для изготовления пластиковых окон, садовой мебели, предметов быта, деталей для автомобилей.
  3. Полиграфическая промышленность использует TiO2 для производства печатной краски, бумаги, картона.
  4. Изготовление синтетических волокон и тканей.
  5. Производство стекла и керамики.
  6. Успешно применяют при окрашивании бетона и тротуарной плитки.
  7. Диоксид титана марки ОСЧ используют как эталон чистоты в производстве оптически прозрачных стёкол, в волоконной оптике, радиоэлектронике, медицинского оборудования.
  8. Новое слово в применении — титаноксидные наносистемы. Актуальны в альтернативной энергетике (солнечные батареи), производстве огнеупорных, высокотехнологичных керамических и оптических материалов.

В последнее время на рынке появился новый продукт — цветные титановые пигменты. Они не содержат диоксида титана, при этом сохраняют конкурентоспособность.

Где применяется диоксида титана

Последние исследования свойств диоксида титана

Стоит отметить, что исследования в области токсичности пищевых добавок, а именно в отношении E171, проводятся в США уже с 1969 года. Одно из последних опубликовано в выпуске EFSA Journal 28 июня 2016 г. Результат изучения подтвердил безопасность диоксида титана при текущем уровне потребления.

Однако есть и тревожные данные. Так, а 2015 году американские учёные опубликовали результаты экспериментов на лабораторных мышах — их поили специально приготовленной мелкодисперсной суспензией диоксида титана. Итоги опытов таковы — поражение митохондрий в клетках головного мозга. Основная функция митохондрий — выработка энергии для поддержания клеточных процессов. В результате — нарушения функций центральной нервной системы.

А также общественное мнение тревожно отреагировало на недавно опубликованные результаты опытов учёных INRA (Французский национальный институт сельскохозяйственных исследований). Изыскания проводились на трёх группах крыс и морских свинок, которые получали пищевой краситель в воде. Доза соответствовала суточному потреблению E171 человеком. Длился эксперимент 100 дней. Результаты исследования можно обобщить следующими фактами:

  • у крыс, имеющих предраковые заболевания кишечника, площадь поражения выросла на 20%;
  • у здоровых животных выявлены признаки озлокачествления в 40%;
  • в третьей группе, где животные не получали диоксида титана изменений не последовало.

Исследования диоксида титана французскими учёными

Учёные на основании результатов сделали следующие выводы:

  • наночастицы E171 всасываются в кишечнике;
  • развивается поражение лимфатической системы с последующими нарушениями иммунной реакции;
  • образуются участки воспаления слизистой стенки кишечника с возможным озлокачествлением.

Ещё одно исследование — группа американских учёных из Калифорнийского университета в подобных опытах на крысах получили данные о деформации цепочек ДНК.

Токсикологи считают, что диоксид титана может оказывать канцерогенное действие, проникая через дыхательные пути. Особое беспокойство научного сообщества вызывает природа наночастиц. Учёные говорят о новом механизме проявления токсичности в виде физико-химической реакции. Это позволяет TiO2 накапливаться в различных тканях и вызывать окислительный стресс.

С другой стороны, статистические данные подтверждают быстрое увеличение темпов промышленности, основанной на применении наноразмерных систем. Предполагаемый рост расширения внутреннего рынка диоксида титана в ряде стран, в том числе и в России составляет от 4 до 9% ежегодно.

Какой можно сделать вывод? Диоксид титана — это химическое соединение, которое имеет уникальные свойства. Практически нет такой области, где бы вещество ни использовалось. Медицинские специалисты различных стран уже более 50 лет проводят исследования на предмет выявления канцерогенного действия на организм человека. И не только тех людей, кто занят на производстве с использованием диоксида титана. Ведь TiO2 входит в состав зубной пасты, косметических средств, лекарственных препаратов, используется как пищевая добавка E171. Однако пока нет однозначного вывода учёных о вреде этого химического соединения. Ведь результаты, полученные на крысах, нельзя однозначно экстраполировать на человека. Они лишь указывают направление для дальнейших многоцентровых рандомизированных исследований. Точные ответы на тревожные вопросы можно получить, лишь объединив усилия мирового сообщества.

Тайна Е171. Чем опасен диоксид титана, добавляемый в конфеты и газировку?

Есть случаи, когда ранее считавшиеся безвредными добавки оказываются опасными. Например, добавка Е171 (диоксид титана). Применяли её испокон веков, считая абсолютно безопасной. В руководствах про её токсичность так и писали: «Из-за своей нерастворимости диоксид титана почти не всасывается и выводится из организма». А если он весь выводится, то какой от него вред.

Тайное станет явным

Но в последние годы выяснилось, что диоксид титана, наоборот, накапливается в организме в виде наночастиц и приносит существенный вред.

«Диоксид титана — это такое вещество, при производстве которого всегда образуется некоторое количество наночастиц, — объясняет кандидат физ.-мат. наук, сотрудник ФГУП Всероссийского института авиационных материалов Станислав Кондрашов. — Их может быть больше или меньше, от них можно совсем избавиться, но это требует усилий».

Встретиться с такими наночастицами можно в массе продуктов — конфетах (особенно драже), жевательной резинке, молочных продуктах, газировках, в том числе в сухих смесях для их приготовления, в майонезе, переработанном мясе, быстрых завтраках и, по сути, во многих продуктах белого цвета. Так, в крабовых палочках китайские учёные нашли большое количество наночастиц. По злой иронии судьбы, дети получают опасных частиц особенно много — в составе всяких драже, жевательной резинки и газировок. Итальянские учёные показали в исследованиях, что детям достаётся наночастиц больше, чем подросткам или взрослым.

«Кроме продуктов диоксид титана ещё применяют в качестве отбеливателя в зубных пастах, в оболочках таблеток и капсулах с лекарством, в солнцезащитной косметике и некоторых средствах гигиены. В исследованиях установлено, что наночастицы этого вещества усваиваются организмом через кожу, лёгкие и частично через пищеварительный тракт, — рассказывает известный биогеронтолог, профессор, член-корреспондент РАН Алексей Москалёв. — В эксперименте на мышах показана потенциальная небезопасность наночастиц диоксида титана для печени, почек и мозга, селезёнки, сердца и лёгких. При инъекции этого вещества частицы проникали во все эти органы, накапливались в них и вызывали негативные эффекты, в частности, выделение свободных радикалов и развитие воспаления. Кроме того, наночастицы диоксида титана нарушают состав кишечной микрофлоры. Также недавно опубликовано пилотное (предварительное) исследование на пациентах, которое свидетельствует о возможном повышенном риске сахарного диабета 2-го типа при систематическом использовании отбеливающих зубных паст. Международное агентство по исследованию рака рассматривает наночастицы диоксида титана как возможные канцерогены для человека, а Национальный институт безопасности и гигиены труда США (всё это головные организации в сфере онкологии) классифицирует их как канцерогенные вещества. Официально даже рекомендуется избегать солнцезащитных спреев и порошков с этими наночастицами, поскольку их легко случайно вдохнуть, а они усваиваются через лёгкие.

Кроме того, наночастицы диоксида титана нарушают проницаемость слизистой кишечника, в результате через неё могут проникать в кровь токсичные вещества и возбудители инфекций, для которых она в норме непроницаема. Подобным же образом в экспериментах у животных нарушался так называемый гемато-энцефалический барьер, защищающий мозг от проникновения из крови вредных веществ, вирусов и других микроорганизмов. Увеличение проницаемости этих двух барьеров является, на мой взгляд, ключевым механизмом старения организма и центральной нервной системы».

Поверх барьеров

Проникают они и через плацентарный барьер между матерью и плодом, нанося вред будущему ребёнку. В эксперименте на мышах показано, как наночастицы накапливались в клетках слизистой кишечника, сначала вызывая воспаление, а потом превращаясь в предраковые клетки. Важно, что это происходит при потреблении не «лошадиных доз», а сопоставимых с теми, что мы получаем с добавкой Е171. Наши учёные из НИИ биологии и биофизики в Томске на мышах убедительно показали, как наночастицы диоксида титана попадают в мозг и разрушают его.

Проблему Е171 надо решать. Где-то от добавки стоит отказаться — можно пожертвовать белоснежным цветом продукта, чтобы избежать вреда. В других случаях можно использовать диоксид титана, очищенный от наночастиц. Пойдут ли на это химические компании, производящие добавку? Это вопрос не совести, а денег. Но разве здоровье не дороже бизнеса?

Е171 или диоксид титана: как добавка влияет на здоровье, чем опасна, где применяется?

Что это такое?

Диоксид титана — амфотерный оксид четырехвалентного титана. Пищевой пигмент, получаемый при переработке и восстановлении титансодержащих руд — анатаза и/или рутила. Входит в перечень пищевых красителей по ГОСТу Р 52481-2010.

Международное название Titanium Dioxide, имеет химическую формулу TiO2.

Синонимичные названия:

  • Оксид титана.
  • Титановый диоксид.
  • Титана диоксид.
  • Titanium oxide.
  • Е-171, европейский код.

Виды

  1. Чистый диоксид титана (99,99% основного вещества) в виде бесцветных кристаллов.
  2. Технический (раздробленные кристаллы до состояния белого порошка).

Описание и свойства

Показатель Стандарт
Внешний вид Белый порошок.
Состав
  • Двуокись титана.
  • Титановые белила.
Запах Не имеет.
Растворимость Ее растворяется в:

  • воде;
  • маслах;
  • спирте.
Содержание основного вещества 99%.
Вкус Не имеет.
Другое
  • При нагревании порошок желтеет.
  • Устойчив к солнечным лучам, щелочам, кислотной среде и температурным колебаниям.
  • Не горит, не взрывается.

К какому классу относится?

Диоксид титана относится к неорганическим пищевым красителям натурального происхождения.

Из чего и как получают диоксид титана?

Е171 добывается из минералов (рутил, анатаз, брукит). Имеется два основных способа получения добавки — из ильминитового концентрата и из тетрохлорида титана.

Производство диоксида титана из ильменитового концентрата состоит из трех этапов:

  1. концентрат обрабатывается серной кислотой с целью получения растворов сульфата титана;
  2. осуществляется гидролиз раствора сульфатных солей титана;
  3. проводится термообработка гидратов диоксида титана (испаряется вода и диоксид серы).

При производстве диоксида титана из тетрахлорида титана используется один из трех методов:

  1. Гидролиз водных растворов тетрахлорида титана.
  2. Парофазный гидролиз тетрахлорида титана при температуре 900-1000°C.
  3. Термообработка тетрахлорида посредством его сжигания в токе кислорода.

Е171 добывается и синтезируется по всему миру. В последние годы стремительно наращивается темп производства в Китае. В России изготавливают технические марки, используемые в металлургии (ЗАО «Крымский Титан» в Крыму), в научно-исследовательских целях диоксид титана синтезируется в Сумском государственном институте минеральных удобрений и пигментов.

Мировые производители и экспортеры:

Запрещен ли краситель в России и других странах?

Влияние диоксида титана на человеческий организм и окружающую среду недостаточно изучена, поэтому использование этой добавки во многих странах разрешено.

В их число входят:

  • Россия;
  • США;
  • Канада;
  • Беларусия;
  • страны Европейского союза.

С 1 января 2020 года использование Е171 запрещено во Франции. Проведя ряд опытов на животных, французские исследователи доказали, что данный краситель способен стимулировать организм к выработке раковых клеток.

К примеру, на каждую 1000 подопытных крыс 40% зверьков оказались в предраковом состоянии. Следом за Францией многие страны озаботились безопасностью диоксида титана, поэтому допустимость его дальнейшего использования — лишь вопрос времени.

Как узнать, что вещество есть в составе товара?

В России добавку производитель указывает в конце состава продукта или изделия. Чаще всего краситель фигурирует под названием диоксид титана или используется европейский код Е171. Допустимо название добавки на английском языке.

В косметологических продуктах и российского, и зарубежного производства диоксид титана отмечается как Titanium Dioxide.

Влияние на организм человека: вредно вещество или нет?

Добавке Е171 присвоен 4 класс опасности (малоопасная). Благодаря своей инертности диоксид титана не подвергается процессам пищеварения и выводится из организма в неизменном виде. Более того, принято считать, что он не накапливается в тканях, т.е. процесс биоаккамуляции выражен слабо.

Польза

Польза для человеческого организма от употребления диоксида титана не установлена.

Чем опасен краситель: вред для здоровья и меры предосторожности

В ходе проведения последних исследований было установлено, что длительное употребление диоксида титана способно внести изменения в цепочку ДНК. Это может привести к развитию раковых опухолей. На данный момент опыты проводились лишь на крысах, которым свойственна ускоренная регенерация, поэтому многие ученые ссылаются, что воздействие Е171 на человека может проявиться иначе.

Врачи не рекомендуют употреблять пищевую добавку людям со слабой иммунной системой и заболеваниями почек и печени.

Опасно вдыхать порошок, поэтому на производстве используются такие меры предосторожности, как респираторные маски, специальная одежда, обувь и перчатки. Продукты с добавлением этого красителя рекомендуют употреблять в ограниченном количестве.

С полной уверенностью о канцерагенных свойствах диоксида титана утверждать нельзя из-за недостаточности исследований. Однако тот факт, что во Франции добавка запрещена именно по этой причине, наводит на мысль, что в скором времени будут организованы тестовые группы для более глубокого изучения.

Допустимое суточное потребление (ДСП)

Допустимое суточное потребление не регламентировано.

Е171 за счет своих технологических характеристик используется для предотвращения любого нежелательного окрашивания. Диоксид титана выступает в качестве красителя различных продуктов и смесей, придает изделиям более презентабельный вид и окрашивает в белый цвет.

Для производства продуктов питания

В пищевой промышленности Е171 используют в качестве отбеливающего элемента или красителя в следующих продуктах:

  • на основе молока (смеси для детского питания, йогурты, сметана, мороженое, сухое и сгущенное молоко, белый шоколад);
  • сахар-рафинад;
  • мука;
  • джемы;
  • жевательная резинка;
  • завтраки быстрого приготовления;
  • мясные продукты (птица, котлеты, фарш, молочные поросята);
  • рыбные продукты (рыбный фарш, рыбные полуфабрикаты, крабовые палочки, паштеты).

Также диоксид титана входит в состав упаковочной пленки с целью защиты продукта от воздействия ультрафиолета.

В РФ Е171 разрешена в качестве красителя во все пищевые продукты за исключением тех, подкрашивание которых не допускается в соответствии с разд.З СанПиН 2.3.2.1293-03 согласно ТИ в количестве согласно ТИ (п. 3.11.3 СанПиН 2.3.2.1293-03).

Диоксид титана не оказывает влияние на плод при беременности и не вызывает аллергических реакций.

Для производства косметики

Краситель Е171 широко используется в изготовлении косметологической продукции. Кремы с его содержанием гипоаллергенны и защищают кожу от негативного воздействия солнечных лучей. Диоксид титана добавляют в помады для придания вязкости и густоты, и пудры, добиваясь таким образом отбеливающего эффекта и игры оттенков.

В производстве мыла добавка применяется для достижения белоснежности. При этом частицы титана не проникают внутрь кожных покровов и не задерживаются на ее поверхности.

В каких зубных пастах содержится?

В составе зубной пасты диоксид титана оказывает отбеливающее действие. Удаляются пигменты с поверхностных слоев эмали и мягкий зубной налет. Пасты с содержанием Е171 не способны проникать внутрь эмали.

Краситель можно встретить в составе зубной пасты российского производства Splat White Plus и немецкого представителя Lacalut White. Ее не добавляют в пасты, предназначенные для курящих людей и тех, кто часто употребляет кофе и чай. Например, «Антитабак и кофе» марки Rembrandt.

Для изготовления лекарств

Диоксид титана широко используется в производстве таблеток и витаминных препаратов. Он позволяет продлить срок годности лекарств, придает капсулам и таблеткам белый цвет и входит в состав кремов и свечей, придавая текстуре нужную вязкость.

Основные области применения:

  1. Изготовление краски, лака, эмали.
  2. Производство пластика.
  3. Изготовление бумаги, картона, печатной краски.
  4. Производство синтетических волокон и тканей.
  5. Создание стекла и керамики.
  6. Изготовление оптически прозрачных стекол и волоконной оптики.
  7. Окрашивание бетона и тротуарной плитки.
  8. Создание солнечных батарей и огнеупорных материалов.

Чем можно заменить?

На данный момент на рынок пищевых добавок стали поступать цветные титановые красители, которые не обладают канцерагенным воздействием на человеческий организм, так как не содержат диоксид титана. Возможно, новые красители постепенно вытеснят Е171 из составов многих пищевых и косметических продуктов.

Пищевые добавки существенно облегчили жизнь современного человека. Однако не стоит забывать, что многие из них могут нанести вред организму. Диоксид титана в этом отношении изучен мало, поэтому стоит ограничить его употребление.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Диоксид титана применяется в пищевой, кондитерской, и косметической продукции. Не существует однозначного мнения о том, оказывает ли он влияние на человеческий организм.

Диоксид титана – продукт титановой промышленности. Он используется в качестве красителя, стабилизатора консистенции и пищевой добавки.
Вещество распространено на производстве из-за своих отбеливающих свойств.
Характеристики вещества Двуокись титана имеет ряд характеристик.

Основные из них:

  • Производится вещество в виде кристаллов, и порошка (кристаллы имеют форму ромба).
  • Вещество имеет белый цвет. Если нагреть, то он сменится на желтый. Добавка не имеет вкуса и запаха.
  • Вещество не растворяется в воде.
  • Химическая формула вещества – TiO2.
  • Вещество получают из титаносодержащих руд.

Технологии получения, состав добавки

Существует 2 технологии получения диоксида титана:

  • Из ильменитового концентрата.
  • Из тетрахлорида титана.

Первый способ делится на 3 этапа.

  1. Сначала ильменитовый концентрат обрабатывают серной кислотой. Происходит деление на 2 компонента – сульфат железа и сульфат титана.
  2. Второй этап начинается с окисления железа. Используются специальные фильтры, которые помогут отделить сульфаты от шлама (отходов). На этом же этапе с помощью воды соли сульфата разделяются. Так образуются гидраты оскида титана.
  3. Последний этап заключается в нагревании гидрата оксида титана.

Технология получения оксида титана из тетрахлорида натрия осуществляется 3 методами:

  • Разложение тетрахлорида натрия, как сложного вещества, на части с помощью водного раствора (гидролиз).
  • Термообработка тетрахлорида натрия.
  • Гидролиз парофазный.

Область применения

Диоксид титана (влияние на организм человека описано далее в статье) прочно занял свое место во многих сферах промышленности из-за своих окрашивающих свойств.

Где его применяют:

  • Изготовление краски.
  • Производство пластмассовых деталей.
  • Производство бумаги различного вида (сюда входит белая и цветная, обои, ламинированная бумага).
  • Изготовление пластиковых окон.
  • Изготовление изделий из резины.
  • В пищевой продукции для отбеливания и продления срока годности товара (сухие сливки и молоко, жевательные резинки, крабовые палочки, мясо, готовые завтраки).
  • В кондитерском деле, чтобы сделать десерты белоснежным, и облегчить смешивание цветов (айсинг для изготовления глазури для пряников).

    Действие диоксида титана

  • В индустрии косметики применяется для получения светонепроницаемости и белоснежного оттенка (различные крема, бальзамы, косметика для защиты от вредного воздействия солнца).

Польза и вред. Влияние на организм

Диоксид титана широко используется в ряде производств, но ведутся споры о том, какое влияние оказывает вещество на организм человека.

Диоксид титана, влияние на организм человека которого до конца не изучено, используется повсеместно. Сегодня нет единого мнения насчет безопасности Е171. Результаты исследований, проводимых в конце прошлого века в Европе, не говорят о вреде диоксида титана для человеческого организма. Поэтому в 1997 г. краситель внесен в перечень безопасных веществ.

Скептики утверждают, что при регулярном попадании в организм, добавка оказывает отрицательное влияние на генетику человека. Но в 2016 году Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов сделало заключение о том, что пищевая добавка не несет вреда человеку при попадании в организм с пищей.

Профессор Роберт Шистл из Калифорнийского университета ведет исследования о добавке Е171 в продуктах питания. Проводя опыты на крысах, были замечены отрицательные изменения в их организме. Профессор объясняет это тем, что наночастицы вещества не выводятся полностью. Оседая, они наносят повреждения белковым цепочкам.

В каких продуктах можно встретить Е171:

  • Морепродукты белого цвета, крабовые палочки.
  • Детское питание.
  • Завтраки быстрого приготовления.
  • Жевательная резинка.
  • Конфеты.
  • Белый шоколад.
  • Молочная продукция – молоко, кефир, йогурт, сливки, сыр.
  • Полуфабрикаты.
  • Мороженое.

Диоксид титана добавляют в муку при изготовлении теста для пельменей, макарон и других изделий. Таким образом производитель улучшает внешний вид товара. Метод экономически эффективен. Производитель на выходе получает продукт товарного вида, не вкладывая большого количества денежных средств.

В кондитерской индустрии

Кондитеры стараются помимо уникальных вкусовых качеств предложить потребителю десерты, которые выглядят идеально. Различные красители используются для придания цвета бисквитам, кремам, мастике. Диоксид титана в кондитерском деле используется для придания белоснежного оттенка без дополнительного запаха или вкуса, который может испортить десерт.

Для таких целей он продается в виде порошка прозрачного цвета с мелкими кристаллами. Диоксид титана устойчив к воздействию химических веществ. Свойство позволяет смешивать краситель с ингредиентами, у которых сложный химический состав.

Широко распространено применение красителя в изготовлении имбирных пряников. Украшение из глазури делают из айсинга – смеси сахарной пудры, сухого белка, диоксида титана и других добавок. Диоксид титана здесь позволит сделать глазурь привлекательнее. Сухой белок взбитый с сахарной пудрой не даст такого цвета. Без добавок глазурь имеет серый подтон, который выглядит не так аппетитно, как белый.

В косметологии

Диоксид титана (влияние на организм человека через лекарственные средства описано далее в статье) содержится в большинстве декоративных и уходовых средств.

В чем польза диоксида титана в косметике:

  • Окрашивающие свойства. Вещество почти всегда применяется в декоративных тонирующих средствах – тональный крем, пудра, румяна, хайлатеры, консилеры. Диоксид титана помогает добиться нужного цвета средства путем соединения с другими окрашивающими компонентами.
  • SPF-защита. Все средства, предназначенные для защиты кожи от ультрафиолетовых лучей, содержат диоксид титана. Все дело, в кристаллах вещества, которые помогут уменьшить их негативное воздействие.
  • Улучшает консистенцию средства. Он выполняет роль загустителя, придет вязкость продукту.

Диоксид титана широко применяется и в детской косметике. Но проводимые исследования говорят о возможно вреде вещества в непищевой промышленности.

Существует мнение о том, что возможно изменение гормонального фона при воздействии диоксида титана на кожу человека. Но достоверных данных на сегодняшний день нет, поэтому ни одна экспертная комиссия не может сделать точный вывод.

В медицине. Зачем фармацевтам TiO2?

Сейчас недостаточно информации о применении диоксида титана в медицинских препаратах. В статье «Распространенность, применение и патологические эффекты от диоксида титана» за 2016 год говорится о том, что вещество часто включается не только в таблетки (капсулы) белого цвета, но и препараты, окрашенные в другие цвета.

Желатиновые капсулы на 112 мг желатина содержат 0,217 мг диоксида титана. Проведены исследования лекарственных средств. Изучены составы нескольких препаратов разного цвета. Результаты говорят о том, что в их составе всегда есть диоксид титана.

Если брать во внимание факт, что есть риск негативного влияния вещества на организм человека, то прием таких препаратов может быть опасен. Навредить TiO2 способен при регулярном поступлении в организм, ведь некоторые люди вынуждены длительное время принимать лекарственные средства, особенно при хронических заболеваниях.

В других сферах

Более половины от всего производства с использованием диоксида титана приходится на изготовление лакокрасочной продукции. В их список входят краски, лаки, эмали, шпатлевки, растворы для грунтования. Столь широкое применение объясняется отличными окрашивающими свойствами и безвредностью вещества.

Также поверхность, обработанная продуктом с диоксидом титана защищена от ультрафиолетовых лучей. Благодаря этому, она не желтеет со временем.
20% от всего объема производства вещества приходится на изготовление пластмассовых изделий.

Сюда входят элементы мебели, детали автомобилей, оконный пластик. Здесь диоксид титана нужен для сохранения стойкости изделий и деталей к агрессивному воздействию света, температуры и погодных условий.

Вещество постоянно применяется на производстве бумажных изделий (около 14% от производства красителя во всем мире идет в эту отрасль). Отмечается, что в ближайшие года в несколько раз вырастет производство ламинированной бумаги, в состав которой также входит двуокись титана. Другой альтернативы для производства бумаги сегодня нет.

Вред от диоксида титана возможен при постоянной работе с добавкой, что возможно на производстве. Готовые изделия из диоксида титана не несут вреда организму человека, так как исключается возможность вдыхания вещества.

При работе с лакокрасочной продукцией следует пользоваться респираторами, установить четкое время нахождения рядом с окрашенными объектами.

Как обезопасить себя от наночастиц

Сегодня у потребителя нет возможности исключить диоксид титана из своей жизни, так как он содержится в пищевой продукции, предметах гигиены. На него нет запрета в РФ. Пока что нет достоверных данных о вреде добавки.

Диоксид титана и диабет

Статья, опубликованная в Chemical Research in Toxicology рассказывает об опытах , в которых принимали участие 8 человек, страдающие диабетом и 3 здоровых человека. У них взяли образцы тканей поджелудочной железы.

По результатам анализов можно увидеть, что у всех больных в тканях поджелудочной железы обнаружено большой количество монокристаллов диоксида титана (на 1 г ткани приходилось до 100 000 единиц).

Учитывая информацию о том, что с каждым годом растет количество людей, страдающих диабетом, так же, как и растет количество употребляемого диоксида титана, беспокойство ученых выглядит обоснованным. Сейчас ведутся масштабные исследования по этому поводу.

Риск для здоровья, последствия и осложнения

Отмечается, что диоксид титана, как и другие добавки, часто становится источником аллергии у детей из-за добавления большого количества красителей в детское питание. Поэтому рекомендуется до 6 месяцев поддерживать грудное вскармливание, а при введении прикорма избегать продуктов с добавками и красителями.

Особенно, если у ребенка или его родителей есть склонность к гиперчувствительной реакции. При обследовании взрослых-аллергиков обнаружено, что у 27% больных есть непереносимость пищевых красителей, в том числе диоксида титана. Такой показатель указывает на то, что белый краситель является аллергенным и астмогенным.

Часто диоксид титана вызывает реакцию у больных бронхиальной астмой. Особенно, если пациент вынужден принимать на постоянной основе лекарственные средства.
Результаты исследований говорят о потенциальной опасности добавки для определённых групп людей.

Повод для беспокойства появился после проведения опытов с крысами. Выяснилось, что Е171 влияет на наследственность. При попадании в организм, наночастицы блуждают по нему, не скапливаясь в одном месте.

Таким образом добавка воздействует на хромосомы. Еще замечено, что наночастицы, попадая в клетки, нарушали их работу, возникало воспаление. Таким образом диоксид титана провоцировал возникновение злокачественных образований.

Исследования продолжаются, поэтому добавка разрешена по сегодняшний день. Высокая опасность диоксида титана отмечена лишь для людей, чья профессиональная деятельность связана с постоянным контактом с веществом.

Диоксид титана – распространенная добавка, которая применяется во многих сферах жизни человека. Чтобы понять, насколько опасно ее влияние на организм, нужны масштабные исследования, которые займут не один год. На данный момент нет однозначного мнения о ее безопасности.

Оформление статьи: Владимир Великий

Видео о вреде диоксида титана

Диоксид титана вызывает рак:

Диоксид титана: мифы и факты

Перевод: Татьяна Архарова.

Вы, вероятно, замечали диоксид титана в составе солнцезащитного крема или косметики. Но знаете ли вы, что он также содержится в пончиках, краске и резине? Некоторые исследования показывают, что диоксид титана (TiO2) может вызывать рак, в то время как другие говорят, что он совершенно безопасен. Так безопасен ли диоксид титана? Давайте разберемся.

Что такое диоксид титана и для чего он используется?

Диоксид титана или оксид титана IV – это белый порошок, который широко используется в качестве отбеливающего агента, УФ-фильтра и загустителя. Поскольку он имеет отражающий эффект, его добавляют в краски, пластик, зубные пасты, косметику и бумагу, чтобы cделать их «светлее».

TiO2 также является пищевой добавкой. Вы спросите, почему его добавляют в пищу? Он делает сахарную пудру, заправку для салата, леденцы, жевательную резинку, печенье, молочные продукты и многие другие продукты еще «белее».

Поскольку диоксид титана защищает кожу от ультрафиолетового излучения, на протяжении десятилетий он используется в солнцезащитных кремах. И поскольку он реже вызывает раздражения, чем другие поглощающие ультрафиолетовые лучи химические вещества, например оксибензон, он часто является активным ингредиентом солнцезащитных кремов для детей и людей с чувствительной кожей.

Есть лишь одна проблема: после использования солнцезащитного крема, в составе которого есть диоксид титана, на коже могут оставаться белые полосы. Решением этой проблемы стал диоксид титана в форме наночастиц. В таком виде он не оставляет белых следов на коже, вот почему люди стали чаще наносить такой солнцезащитный крем перед выходом на улицу.

В чем проблема?

Диоксид титана почти нетоксичен. Он плохо проникает в кожу, хотя его попадание в лёгкие может быть опасным. Вот почему я не советую распылять солнцезащитный спрей, ведь его очень легко вдохнуть.

Сам диоксид титана безопасно наносить на кожу, но наночастицы диоксида титана — это другой вопрос. Поскольку наночастицы имеют очень малый размер (меньше 100 нанометров), есть опасения, что они могут проникнуть в более глубокие слои кожи и попасть в кровоток, что создает потенциальную опасность для здоровья.

Некоторые исследования показали, что наночастицы могут оказывать токсическое воздействие на наши органы, особенно на мозг. Есть также доказательства того, что наночастицы могут влиять на нашу иммунную систему, вызывать повреждение ДНК и вызывать некоторые виды рака. Недавнее исследование показало, что наночастицы титана являются канцерогенными для крыс и ослабляют их иммунную систему. Неясно, применимо ли это исследование к людям, вот почему французское правительство решило выяснить, является ли добавка E171 безопасной.

Диоксид титана в косметике и солнцезащитном креме

К счастью, исследования показывают, что наночастицы диоксида титана слишком велики, чтобы попасть в верхние слои кожи человека. Проблема скорее с диоксидом титана, который вдыхается или проглатывается.

Существуют доказательства того, что наночастицы диоксида титана могут вдыхаться и раздражать слизистую оболочку легких, причем, чем меньше частицы, тем они токсичнее.

В еде

Диоксид титана широко используется в пищевой промышленности, например, в таких продуктах, как соус для пасты, лимонная помадка, сыр, мороженое и йогурт. Больше всего диоксида титана можно найти в сладостях, леденцах и жевательной резинке – а значит, дети должны быть особенно подвержены действию этого вещества. Некоторые данные свидетельствуют о том, что данные частицы могут проходить через кишечный барьер и попадать в другие органы.

В 2017 году французский Национальный институт сельскохозяйственных исследований показал, что попадание в организм наноразмерного диоксида титана может привести к нарушениям в иммунной системе, воспалениям кишечника и образованию рака. Исследование было проведено на крысах, и оно показало, что требуется лишь небольшое количество наночастиц TiO2, чтобы вызвать рак толстой кишки и другие проблемы со здоровьем.

Вот почему появились опасения, что воздействие на людей может быть аналогичным. Исследование было опубликовано и многие люди стали выступать за запрет использования диоксида титана в пищевой промышленности и медицине.

Некоторые компании уже отказались от использования диоксида титана в своих продуктах. Еще в 2015 году Dunkin Donuts убрали его из пудры для пончиков, а So Delicious стали использовать сливки, в составе которых его нет.

Dunkin Donuts перестали использовать сахарную пудру с диоксидом титана в 2015 году

Является ли диоксид титана вредным для окружающей среды?

Было проведено малое количество исследований того, как диоксид титана, содержащийся в еде и косметике, влияет на окружающую среду, долгосрочных исследований почти нет. Неблагоприятное воздействие на окружающую среду можно наблюдать только в случаях очень большого содержания диоксида титана в природной среде, например, когда происходит утечка химикатов. Исследование показало, что наночастицы диоксида титана загрязняют пляжи. Однако это уже не такая и проблема, так как был найден способ снижения потенциального вреда от диоксида титана в солнцезащитном креме.

Что эксперты говорят о диоксиде титана

С 1966 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США включило диоксид титана в список безопасных пищевых добавок при условии, что в продукте его будет не более 1 %. Также диоксид титана считается безопасным для использования в лекарствах, медицинских приборах и косметике.

FDA допускает попадание диоксида титана в лекарственные препараты, отпускаемые без рецепта, в концентрациях не более 25%. Международное агентство по исследованию рака в 2006 году отнесло диоксид титана к канцерогенам группы 2В или же «может быть канцерогенным для человека». Такие результаты были основаны на нескольких исследованиях. Одно из них показало, что у животных, которые вдыхали высокие концентрации этого вещества, развивались опухоли легких. Другой показал «чуть более высокий» риск развития рака легких у работников производства, на котором используется диоксид титана. В 2014 году Научный комитет ЕС по защите потребителей пришел к выводу, что наноразмерный диоксид титана безопасен для использования в косметике в концентрациях до 25%. Но это не относится к наночастицам диоксида титана в продуктах, которые могут вдыхаться (например, аэрозоли и порошки). В Австралии Управление по контролю за изделиями медицинского назначения (TGA) отметило, что «подавляющее большинство» исследований показывают, что наночастицы диоксида титана не проникают в кожу и не достигают кровотока. В отчете за 2017 год TGA сообщает, что «содержание диоксида титана в солнцезащитном креме имеет больше преимуществ, чем недостатков, особенно когда дело касается защиты кожи и предупреждения рака кожи». Рабочая группа по вопросам окружающей среды (EWG) ставит диоксид титана на шкалу опасности 1-3. EWG отмечает, что данное вещество «почти не проникает в кожу, но попадает в организм при вдыхании». С 2011 года по стандарту ECOCERT сертифицируются косметические продукты, содержащие наночастицы диоксида титана. COSMOS также считает использование наночастиц диоксида титана безопасным.

Является ли наноразмерный диоксид титана безопасным?

До сих пор нет достаточных данных, чтобы сказать, действительно ли наночастицы диоксида титана представляют опасность для здоровья человека. Что мы действительно знаем, так это то, что (а) они представлены во многих продуктах, и (б) у нас нет четкого представления о том, как долгосрочное их воздействие на нас влияет.

В косметике и солнцезащитном креме

Исследования показали, что наноразмерный диоксид титана не может проникать в здоровую кожу. К сожалению, нет достаточных данных о том, может ли наноразмерный диоксид титана попадать в кожу при многократном и длительном воздействии, как, например, в случае, когда мы применяем

солнцезащитный крем ежедневно в течение многих лет. Также до сих пор неясно, как ультрафиолетовое излучение влияет на способность диоксида титана проникать в кожу. В связи с этим некоторые эксперты призвали ограничить использование наночастиц диоксида титана в солнцезащитных кремах до тех пор, пока долгосрочные исследования не подтвердят, что они действительно безвредны.

Известно, что наночастицы TiO2 могут вдыхаться и проглатываться. Также они могут накапливаться в легких и желудочно-кишечном тракте. Оттуда они могут попасть в кровоток и достичь других органов. Исследования на животных показали, что наноразмерный диоксид титана может привести к астме, аллергии, воспалениям и опухолям в легких. Неясно, однако, таков ли механизм воздействия на людей.

Нет единого мнения о том, как попадание в организм наночастиц диоксида титана влияет на нас. До сих пор нет данных о том, как постоянное употребление с пищей даже крошечных количеств диоксида титана (например, из лекарств, продуктов питания или зубной пасты) влияет на наше здоровье. Агенство по стандартизации продуктов питания Австралии и Новой Зеландии не тестирует и не регулирует содержание наночастиц диоксида титана в пищевых продуктах.

Как обезопасить себя от наночастиц диоксида титана

Так. Диоксид титана еще ничего, а вот наночастицы диоксида титана? Вот тут уже неясно. Не хотелось бы вам ими дышать.

Важно отметить, что бояться солнцезащитного крема не нужно. Рак кожи точно может вас убить, а вот насчет наночастиц никто точно не уверен. Если сравнить диоксид титана с другими поглотителями ультрафиолета, он по-прежнему является одним из самых безопасных вариантов защиты от солнца. Если вас очень волнуют наночастицы, то вместо спрея используйте крем, а вместо солнцезащитного стика используйте лосьоны.

Что касается косметики, имейте в виду, что компании не обязаны указывать размер частиц используемого диоксида титана. Это означает, что вам придется поискать бренды, которые по собственному желанию декларируют, что не используют наночастицы (например, Benecos, Hanami и Ere Perez). Это важно в случае продуктов, которые попадают в воздух, например румяна и пудра.

Наноразмерный диоксид титана содержится во многих пищевых продуктах, его практически невозможно избежать. Но если вы придерживаетесь здорового полноценного питания, то вы можете значительно снизить накопление наночастиц диоксида титана в вашем кишечнике.

Фармакологическая «чистота» — Фармакологические предприятия нередко называют «чисто химическими» производствами: большинство применяемых сырьевых компонентов относится к продуктам химического синтеза с высокой степенью чистоты, то есть с минимальным содержанием сторонних примесей.

Кроме того, практически вся фармакологическая продукция допускается к применению после многочисленных исследований и апробаций, что опять же позволяет говорить о чистоте производства. Разумеется, речь идет об условной, а не об абсолютной чистоте: там, где это необходимо, целесообразно и безопасно, фармацевты применяют дополнительные вещества и компоненты, к числу которых можно отнести и рассматриваемый в данной публикации диоксид титана (химическая формула TiO2).

  • Зачем фармацевтам диоксида титана?
  • Скандал вокруг двуокиси титана
  • Неопределенное будущее двуокиси титана в фармацевтике

Зачем фармацевтам диоксида титана?

Диоксид титана можно встретить в формуле различных лекарственных средств. Назначение этого вещества – придать препарату белизну, сделать его более презентабельным с точки зрения потребителя. Наиболее часто диоксид титана применяют при производстве таблетированных средств, в том числе микроэлементных и витаминных комплексов. Добавляют также диоксид титана в различные кремы, порошки, суппозитории, пасты и прочие фармакологические средства белого цвета.

В фармакологическом производстве используют мелкодисперсный порошкообразный диоксид титана. Как правило, это вещество вводят в ничтожно малых количествах, не влияющих на структуру и консистенцию препаратов. Официальной наукой установлено, что TiO2 биоинертен, то есть данный компонент нейтрален по отношению к организму человека при пероральном употреблении и при нанесении на кожные покровы. Исключение составляет лишь ингаляционное введение: при вдыхании большого количества частиц диоксид титана может спровоцировать раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и вызвать кашель. Опять же, данный эффект вызван не химическими, а физическими свойствами TiO2.

Скандал вокруг двуокиси титана

Примерно в начале нашего столетия одна предприимчивая особа из России основала фармакологическое производство и наладила выпуск крема, основным компонентом которого является двуокись титана. Справедливости ради надо отметить, что вышеупомянутая личность обладала обширными медицинскими познаниями, и даже удостоилась научных званий. Новоявленная промышленница утверждала, что выпускаемый ею крем обладает транскутанным эффектом, то есть способен доставлять биологические активные вещества сквозь кожу и слизистые оболочки к поврежденным тканям, и что этот эффект вызван именно титаном.

Описываемый состав позиционировался для потребителя как лечебный, чуть ли не как панацея для людей с заболеваниями суставов и переломами костных тканей, однако официально крем на основе титана был сертифицирован как косметическое, а не как лечебное средство. Это противоречие вызвало бурный резонанс и скандал вокруг «титанового крема»: производительницу обязали устранить разногласия, в результате чего средство так и осталось в разряде косметических.

Остаются невыясненными мотивы: то ли предприимчивая особа не пожелала вкладывать деньги в исследования и апробации, то ли у нее не хватило средств на изыскание доказательств транскутанного эффекта «титанового крема», то ли на это были какие-либо иные причины и обстоятельства. Тем не менее, факт безвредности остался фактом, и «чудо-крем» с содержанием двуокиси титана продолжают выпускать и в наши дни, но теперь позиционируя его исключительно как косметический продукт для нанесения на кожу.

Неопределенное будущее двуокиси титана в фармацевтике

В распоряжении современных ученых имеются новые инструменты и методологии, позволяющие по-новому взглянуть на диоксид титана. В специализированной медико-фармакологической прессе появляются данные о новых исследованиях, заставляющие задуматься о целесообразности применения TiO2 в фармакологическом производстве и сопряженных с использованием двуокиси титана рисках. Возможно, в скором времени появятся новая информация, основанная не на догадках и предположениях, а на серьезных медицинских исследованиях. Быть может, в недалеком будущем диоксид титана окажется под запретом. Также не исключено, что будет доказано позитивное влияние TiO2 на транскутанные или иные обменные процессы, в результате чего фармакологическое производство обогатится новым семейством средств. Одним словом, пока объективных данных для запрета нет, и поэтому спрос на диоксид титана стабильно растет пропорционально объемам выпуска фармакологической продукции.

Сферы применения диоксида титана

Краситель е171 (диоксид титана) – пищевой пигмент белого цвета, не растворимый в воде и растворах кислот, широко используется в различных отраслях промышленности. Добавка, называемая также титановыми белилами и двуокисью титана (TiO2, titanium dioxide), выпускается в виде порошка из прозрачных, но желтеющих в процессе нагревания, кристаллов.

В природе встречается три разновидности диоксида титана: брукит и рутил с анатазом, но только кристаллическая структура последних двух позволяет получать из них вещество, пригодное к использованию. Основным его востребованным свойством является уникальная отбеливающая способность, которая в сочетании с нетоксичностью, повышенной химической, атмосферо- и влагостойкостью делает его таким ценным для потребителя.

А возможность придавать идеальную белизну, более привлекательный внешний вид съедобным продуктам без влияния на их вкус и запах обусловила широкое применение этой добавки в пищевой индустрии. Потребительская форма диоксида титана, являясь основным продуктом титановой переработки, обычно представляет собой почти чистое вещество с незначительными вкраплениями оксида алюминия с диоксидом кремния для улучшения технологических характеристик продукта.

Основные сферы применения диоксида титана

Вещество эталонной чистоты до 99,99%, получаемое в процессе термического гидролиза, используют для изготовления максимально прозрачных стекол, применения в радиоэлектронике, волоконной оптике, медицине и пьезокерамике. Для удовлетворения широкого потребительского спроса производство диоксида титана в качестве пигментного красителя возможно в нескольких различных фракциях, адаптированных для конкретной области применения, от которой зависят размер и форма кристаллов и вид обработки их поверхности (органическая или неорганическая).

В промышленности титановые белила используют для изготовления лакокрасочной продукции с улучшенными укрывными свойствами, которая защищает окрашенные поверхности от действия ультрафиолета, старения и пожелтения пленки. Также их добавляют в изделия из пластика (оконные конструкции, детали мебели, бытовой техники и автомобилей), что помимо придания высокой интенсивности белому цвету повышает их сопротивляемость негативным воздействиям.

В производстве керамики, стекла и резины двуокись титана нередко используют в качестве катализатора химических реакций или инертного базового материала, что позволяет эксплуатировать продукцию из них в условиях повышенных температур. Этой же добавкой повышают стойкость к выцветанию типографской краски, матируют скрученные волокна при изготовлении синтетических тканей, улучшают структуру бумажной пульпы с ее отбеливанием в бумажно-картонной индустрии. Известно также положительное воздействие диоксида титана, направленное на защиту древесины от радиации солнечных лучей, очищение воздуха и повышение эффективности сварочных флюсов.

Использование TiO2 в косметике и фармацевтике

Наибольшее распространение получило применение диоксида титана в косметике, пищевой промышленности и фармацевтике. В последнем производстве он добавляется в качестве пигмента, придающего медикаментам белизну высокой степени и укрывистость оболочкам таблеток.

В косметике вещество TiO2 применяют как средство защиты от ультрафиолета, считающееся одним из лучших для нейтрализации УФ-лучей при изготовлении солнцезащитных кремов, как белый пигмент или наполнитель в декоративных косметических средствах (пудре, губной помаде, тенях для век), антиперспирантах, мыле и зубной пасте.

Зная, как разводить диоксид титана,поклонники натуральной косметики изготавливают мыло ручной работы с особыми свойствами даже на дому. Помимо нужного оттенка цвета он придает продуктам светонепроницаемость и укрывистость. С его помощью также получают другие виды пигментов для косметического сырья, например, титанированную слюду (перламутр).

Добавка нашла широкое применение в пищевой промышленности

Использование добавки е171 получило наибольшее распространение в пищевой промышленности. Ее применяют как для придания определенных свойств продуктам, так и для защиты их пластиковой упаковки от выцветания и ультрафиолетового излучения. Это особенно актуально при производстве порошкообразных продуктов, быстро приготовляемых полуфабрикатов, сухого молока и т.п.

Благодаря использованию диоксида титана изделия из рыбы, соусы (с тертым хреном, майонез и другие), кондитерские глазури, конфеты и белый шоколад получают оптически привлекательный внешний вид. Еще с ее помощью осветляется мука для изготовления пельменей и других полуфабрикатов из теста, а также паштеты, колбасы и шпик в процессе переработки мяса.

Официально разрешенный санитарными нормами и правилами пищевой компонент е171, не растворяясь желудочным соком и не всасываясь в кишечнике, не остается в тканях и полностью выводится из организма. На сегодня не зарегистрирован клиническими исследованиями использования диоксида титана вред от приема его в пищу, но для снижения цены продукции, некоторые производители пытаются применять альтернативные пигменты, не настолько безопасные для здоровья.

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.