404 Error - page not found
We're sorry, but the page you are looking for doesn't exist.
You can go to the homepage

OUR LATEST POSTS

Мыло с диоксидом титана

С тех пор, как государство обязало производителей указывать на упаковках состав, многих покупателей обуяли сомнения и страх. Внимательно вчитываясь в надписи на упаковках и обнаруживая в составе мыла двуокись титана (она же диоксид титана, TiO2, Е171) , осторожный потребитель начинает озадачиваться вполне закономерными вопросами:

  1. Зачем, собственно, производители добавляют диоксид титана в мыло?
  2. А не опасно ли пользоваться мылом с диоксидом титана?

Современному человеку найти информацию труда не составит: достаточно ввести запросы соответствующего содержания в поисковую строку Google. Ну а далее каждый находит именно то, на что надеется: одни – утверждения о том, что диоксид титана абсолютно безвреден, другие – что этот продукт химического производства способен нанести здоровью непоправимый урон.

Где же истина? Как говорится, она где-то рядом, и мы эту истину обязательно найдем. Для начала определимся с аргументами противников применения двуокиси титана.

Мыло с диоксидом титана

Аргументы «против»

Первый и наиглавнейший аргумент противников двуокиси титана – химическое происхождение данного компонента. Дескать, искусственно синтезированное вещество добра не принесет. Второй по популярности аргумент касается закрытия пор – якобы частицы диоксида титана способны «забить» поры кожи, спровоцировав тем самым возникновение косметических дефектов. Третий аргумент – аллергии, вызванные предполагаемой токсичностью диоксида титана. Одним словом, существует множество опасений касательно использования диоксида титана, вплоть до шокирующих заявлений о том, что микрочастицы TiO2 через поры кожи могут проникнуть в кровь и постепенно вывести из строя все внутренние органы без исключения.

Мыло с двуокисью титана

Аргументы «за»

Собственно, сторонников применения двуокиси титана в мыловаренном производстве практически нет, ибо эта добавка не влияет ровным счетом ни на какие утилитарные качества мыла. Иначе говоря, мыло с диоксидом титана ничуть не лучше беститанового мыла, которого, кстати, в наше время производят не так уж и много. Единственное отличие мыла с двуокисью титана – его белизна: именно этому элементу мыло обязано своей белоснежной чистотой.

Двуокись титана в производстве мыла

Отбросив предвзятость

Отбросив предвзятость и страх перед продукцией химпрома, а также ознакомившись с физико-химическими свойствами TiO2 ,можно сформулировать следующие выводы:

  • двуокись титана – биоинертный и гипоаллергенный материал, не взаимодействующий с организмом и не вызывающий аллергических реакций даже при пероральном употреблении;
  • содержание TiO2 в мыле ничтожно мало (менее 1%);
  • при производстве мыла применятся мелкодисперсная двуокись титана, не проникающая внутрь кожных покровов и не задерживающаяся на поверхности кожи.

TiFiber - диоксид титана в производстве мыла

Вышеизложенные выводы основаны на постулатах академической науки, а не на заявлениях несуществующих «британских ученых», которых так любят выдумать и «цитировать» многие СМИ и Интернет-ресурсы. Противникам химических компонентов как таковых хочется сказать следующее: дамы и господа, будьте последовательны! Отвергая мыло с содержанием диоксида титана, отказывайтесь и от шампуней, гелей, а также различной косметики, ибо практически во всех косметических средствах есть те или иные искусственные компоненты. Наслаждайтесь натуральностью и сомнительным ароматом хозяйственного мыла – вы имеете на это полное право!

Анатаз для получения двуокиси титана

Чистый диоксид титана – бесцветные кристаллы, которые желтеют при нагревании, но обесцвечиваются после охлаждения. Известен в виде нескольких модификаций. Кроме рутила (кубическая сингония), анатаза (тетрагональная сингония) и брукита (ромбическая сингония), получены две модификации высокого давления: ромбическая IV и гексагональная V. Брукит при всех условиях метастабилен.

При нагревании анатаз и брукит необратимо превращаются в рутил соответственно при 400-1000°С и ~750°С. Как в рутиле, так и в анатазе каждый атом Ti находится в центре октаэдра и окружен 6 атомами кислорода. Октаэдры расположены таким образом, что каждый ион кислорода принадлежит трём октаэдрам. В анатазе на 1 октаэдр приходятся 4 общих ребра, в рутиле – 2.

Анатаз для получения двуокиси титана

Анатаз

Вследствие более плотной упаковки ионов в кристалле рутила увеличивается их взаимное притяжение, снижается фотохимическая активность, увеличиваются твёрдость (абразивность), показатель преломления (2,55 – у анатаза и 2,7 – у рутила), диэлектрическая постоянная.

Рутил для получения TiO2

Рутил

Диоксид титана не растворяется в воде и разбавленных минеральных кислотах (кроме плавиковой) и разбавленных растворах щелочей.

Ильменит для получения диоксида титана

Ильменит

Крупные месторождения ильменита находятся в России на Южном Урале, где этот минерал был впервые открыт в Ильменских горах. Ильменит встречается во многих месторождениях Норвегии, Швеции, Украине, Финляндии, ЮАР и рудного района Садбери в Канаде, кроме того ильменитом богата лунная почва.

Медленно растворяется в концентрированной серной кислоте:
TiO2+ 2H2SO4 = Ti(SO4)2 + 2H2O

С пероксидом водорода образует ортотитановую кислоту H4TiO4:
TiO2 + 2H2O2 = H4TiO4

В концентрированных растворах щелочей:
TiO2 + 2NaOH = Na2TiO3+ H2O

При нагревании диоксид титана с аммиаком образует нитрид титана
2TiO2 + 2NH32TiN + 3H2O + O2

В насыщенном растворе гидрокарбоната калия:
TiO2 + 2KHCO3 = K2TiO3 + H2O + 2CO2

Молекулярная модель рутила

При сплавлении с оксидами, гидроксидами и карбонатами образуются титанаты и двойные оксиды:
TiO2 + BaO = BaOxTiO2(BaTiO3)
TiO2 + BaCO3 = BaOxTiO2 + CO2(BaTiO3)
TiO2 + Ba(OH)2 = BaOxTiO2(BaTiO3)

Порошкообразный диоксид титана

Водородом, углеродом и активными металлами (Mg, Ca, Na) диоксид титана при нагревании восстанавливается до низших оксидов, а с хлором при нагревании в присутствии восстановителей (углерода) образует тетрахлорид титана.

Наноструктура TiO2

Гидроксид TiO2xnH2O в зависимости от условий его осаждения может содержать переменное число связанных с титаном ОН-групп. Полученный при невысоких температурах TiO2xnH2O (?-форма) хорошо растворяется в разбавленных минеральных и сильных органических кислотах, но практически не растворяется в растворах щелочей, легко пептизируется с образованием устойчивых коллоидных растворов.

Нанотрубки двуокиси титана

После сушки на воздухе образует белый порошок плотностью 2,6 г/см3, приближающийся по составу к формуле TiO2x2H2O (метатитановая кислота).

Диоксид титана в пищевых продуктах

Старшее поколение помнит натуральный цвет сгущенного молока – он был далек от чисто белого цвета. Сгущенка того времени была с желтизной, что объяснялось наличием жиров животного происхождения и других натуральных компонентов. С тех пор ГОСТы и рецептуры претерпели значительные изменения; многие продукты стали девственно-белыми, но не из-за натуральности применяемых ингредиентов, а в результате ухищрений производителей.

Знакомьтесь: диоксид титана, пищевая добавка Е171, химические формула – TiO?. На этикетках может упоминаться как «титановые белила», titanium dioxide, двуокись титана. На пищевые комбинаты данный продукт химического производства поступает в виде порошка белого цвета, используемого в качестве белого красителя или отбеливателя. Нерастворим в воде, в естественных условиях слабо взаимодействует с кислотами и щелочами. В настоящее время диоксид титана широко применяется в ряде производств, в том числе при изготовлении кондитерских, хлебобулочных и рыбоконсервных изделий.

Покупаете продукты белого цвета? В составе может быть диоксид титана

Сыры, мороженное, карамели, жевательная резинка, сухие завтраки и сухое молоко, – во всех вышеперечисленных продуктах содержится TiO?. Если вы покупаете любой пищевой продукт белого цвета, будьте уверены: в 90 случаях из 100 он изготовлен с применением диоксида титана.

E171 в жевательной резинке

Относительно вреда или пользы от применения диоксида титана в пищевой промышленности единого мнения пока не выработано. Поверхностные исследования, проведенные в Европе в конце прошлого века, не выявили негативного влияния на здоровье человека, в результате чего в 1997 г. TiO? был внесен в список разрешенных пищевых добавок. Тем не менее, осталась группа скептиков, убежденных в негативном влиянии диоксида титана на организм человека. В частности, предполагается, что систематическое употребление продуктов с диоксидом титана негативно сказывается на генетике человека. «Антититановцы» утверждают, что TiO? провоцирует развитие раковых опухолей.

Что мы знаем о добавке Е171?

Достоверно известно, что наночастицы титана не вступают в химические реакции с клетками организма, но как они взаимодействуют с тканями на физико-механическом  уровне – пока остается загадкой.

Диоксид титана в пищевых продуктах

Нейтрален или вреден диоксид титана в пищевых продуктах? На сегодняшний день сложилась такая ситуация: вред не доказан, безвредность не опровергнута. Исследования в данной области продолжаются. Роберт Шистл, профессор из Калифорнийского университета, работает в этом направлении уже несколько лет; поставленные им опыты на лабораторных мышах неоднозначно свидетельствуют о вреде диоксида титана. Сам исследователь объясняет этот эффект тем, что мельчайшие частицы диоксида титана (наночастицы) не выводятся полностью из организма, а осаживаются и блуждают в нем, нанося механические повреждения белковым цепочкам.

Современный покупатель пока не имеет право выбора: приобретать ему продукты с диоксидом титана или без оного. Найдется немало желающих приобретать продукты питания в пускай внешне неприглядном, но натуральном виде, без довеска в виде диоксида титана.

TiFiber - диоксид титана в производстве мыла

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.

Европейский рынок Диоксида титана

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).

Мыло с диоксидом титана

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.

Диоксид титана в пищевых продуктах

Также соединение может использоваться как катализатор в химическом и фармацевтическом производстве для получения специфических промежуточных продуктов.

Korea resources corporation

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.

Основные мировые производители двуокиси титана

Диоксид титана (оксид титана, двуокись титана) – амфотерное неорганическое соединение четырехвалентного титана с кислородом, которое является основным продуктом при разработке титановых руд. Диоксид нерастворим в разведенных минеральных кислотах, кроме фторидной, что является одним из главных факторов использования его в промышленности.

В настоящее время крупнейшими компаниями, занимающимися производством диоксида титана, являются DuPont Titanium Technologies, National Titanium Dioxide Co., Ltd. (Cristal), Huntsman Pigments, Tronox, Inc., Kronos Worldwide, Inc., Sachtleben Chemie GmbH, Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.

По данным компании ARTIKOL, в конце 2008 г. мощности по производству диоксида титана компании DuPont составляли 1150 тыс. тонн в год, Cristal – 705 тыс. т в год, Hunstman – 659 тыс. т/год, Tronox – 642 тыс. т/год, Kronos – 532 тыс. т/год, Sachtleben – 240 тыс. т/го, Ishihara — 230 тыс. т/год.

По данным анализа TZMI, охватывающего более 60 предприятий в 27 странах (92% мирового производства диоксида титана в 2008 г.), самая низкая себестоимость производства была в 2008 г. на заводах Yanbu (Cristal Global) и Edge Moor (DuPont). Среди крупных компаний самая высокая прибыльность была в 2008 г. на всех заводах компании DuPont (США).

Основные мировые производители двуокиси титана

DuPont Titanium Technologies

Компания DuPont Titanium Technologies продолжает работу по реализации проекта строительства завода по производству диоксида титана по хлоридной технологии мощностью 200 тыс. тонн в год в Dongying (провинция Shandong, Китай). Представители компании DuPont Titanium Technologies сообщили, что строительство этого завода может быть завершено в течение 3-4 лет после получения разрешения от китайских властей. Основная проблема, связанная со строительством этого завода, решение вопросов утилизации отходов, так как компания DuPont на этом заводе предполагает использовать обогащенный ильменитовый концентрат (другие производители диоксида титана по хлоридной технологии используют рутиловый концентрат или синтетический рутил).

DuPont - американская химическая компания

Отходы планируется хранить в глубоких колодцах, что вызывает у китайских разрешительных органов ряд вопросов, поэтому до сих пор компания не получила экологическое разрешение на строительство этого завода. Но компания очень заинтересована в строительстве завода в Китае, так как основная тенденция на мировом рынке – смещения центра потребления из Европы и Северной Америки в Азию, а транспортные расходы у компании DuPont при поставках в Азию в 2008 г. выросли до 20% от общей стоимости продукта. Гораздо выгоднее поставлять ильменитовый концентрат из Австралии в Китай и реализовывать готовый продукт на этом рынке, чем возить сырье из Австралии в США, а затем полученный пигмент в Китай.

Cristal Global

Cristal Global (Саудовская Аравия) так же, как и компания DuPont, использует прямое хлорирование ильменитовых концентратов. Завод этой компании в Саудовской Аравии использует дешевые энергетические ресурсы. Для компенсации потерь от приостановки убыточных предприятий во Франции и США компания Cristal Global расширила мощности по выпуску диоксида титана на предприятие в Yanbu (Саудовская Аравия) со 100 тыс. т в год до 150 тыс. т в год (хлоридная технология). Это предприятие, по заявлению представителей компании, может выпускать даже до 180 тыс. тонн диоксида титана в год. Завод в Yanbu не только имеет самую низкую себестоимость производства, но и получает хлор по самой низкой цене. Определенной проблемой для этого предприятия является увеличение выпуска в качестве побочного продукта гидроксида натрия (на 1 тонну хлора – 1,1 т гидроксида натрия). В Австралии предприятия по производству диоксида титана хлоридным способом поставляют образующийся в качестве побочного продукта гидроксид натрия производителям алюминия. Для компании Cristal Global с точки зрения обеспечения титансодержащим сырьем большое значение имело приобретение сырьевой австралийской компании Bemax Resources Ltd. При этом произошло пересечение интересов в области поставок сырья со своим основным конкурентом – компанией DuPont, заключившей ранее предварительные соглашения на поставку титансодержащего сырья от компании Bemax. Отмечается, что завод компании Cristal Global в Thann (Франция) стал крупнейшим предприятием в мире по объемам производства ультрадисперсных марок диоксида титана.

Kronos Worldwide Inc.

Компания Kronos Worldwide Inc. сообщила, что за 9 месяцев 2009 г. было реализовано 335 тыс. тонн диоксида титана, произведено – 280 тыс. тонн. На конец второго квартала 2009 г. складские запасы готовой продукции у компании были эквиваленты менее чем двум месяцам средних объемов продаж и были ниже, чем в конце первого квартала и в конце 2008 г.

KRONOS TITAN GmbH

Компания Kronos производит свыше 40 марок диоксида титана, в том числе рутильной модификации (на предприятиях, использующих хлоридную технологию) для лакокрасочной промышленности, производства пластмасс и бумаги, и анатазной модификации (сульфатный способ производства). Компания в течение 10 лет увеличила свои производственные мощности на 30% за счет модернизации производства. В 2008 г. использование производственных мощностей на предприятиях компании доходило до 97%, использование мощностей в 2009 г. оценивается на уровне 70-80%.

Huntsman Corp.

Компания Huntsman Corp. владеет шестью заводами, действующими по сульфатной технологии, расположенными в Великобритании, Испании, Италии, Малайзии и ЮАР, и одним заводом с хлоридной технологией в г. Greatham, Великобритания. Отмечается, что себестоимость производства диоксида титана на заводе в г. Greatham самая низкая в Европе. Более 60% продаж диоксида титана компании Huntsman приходится на европейский рынок.

Компания Huntsman один из лидеров производства TiO2

Huntsman договорилась в начале 2009 г. о получении компенсации за отказ от слияния от Herixon Speciality Chemicals Inc. Herixon в конце 2008 г. отказалась от сделки по слиянию с компанией Huntsman стоимостью 10,6 млрд. долл., ссылаясь на мировой финансовый кризис и утверждая, что новое подразделение будет неплатежеспособным. Huntsman потребовала возмещения от банков, финансировавших сделку — Credit Suisse и Deutsche Bank, которые поддерживали Herixon в конфликте. Компании удалось выиграть процесс и получить возмещение от банков в сумме $620 млн.

Tronox Inc.

Компания Tronox Inc. (США) в 2008 г. произвела 535 тыс. тонн диоксида титана. Компания производит 14 марок диоксида титана по хлоридной технологии и 17 марок – по сульфатной технологии. Компания Tronox при выделении из группы Kerr-McGee Corp. в 2006 году, согласилась выплатить $100 млн. за работы, связанные с ликвидацией последствий загрязнения окружающей среды закрытым предприятием по производству диоксида титана сульфатным способом в США.

Американская компания Tronox

Однако, как оказалось, для разрешения взятых экологических обязательств требуется гораздо большая сумма. В начале 2009 г., не сумев справиться с финансовыми трудностями, Tronox запустила процедуру банкротства. Tronox Incorporated и ее дочерние компании подали добровольную петицию о реорганизации согласно главе 11 Кодекса США о банкротстве 12 января 2009 г. Tronox также обращалась к своему бывшему владельцу Kerr-McGee и ее нынешнему собственнику — Anadarko Petroleum Corp. — с просьбой о помощи, так как считала, что при разделе материнская компания оставила ее без наличных средств. Публичную поддержку компании выразило американское правительство, которое обвинило Kerr-McGee в попытке уйти от ответственности за нанесенный экологический ущерб.

ЗАО «Крымский Титан»

ЗАО Крымский ТИТАН

ЗАО «Крымский Титан» (АР Крым) — крупнейший в производитель двуокиси титана на крымском полуострове.

Sachtleben Chemie GmbH

1 сентября 2008 г. было создано совместное предприятие Sachtleben (61% Rockwood Holdings, Inc. и 39% Kemira Oyi) на базе заводов по производству диоксида титана компании Sachtleben Chemie GmbH (Duisburg, Германия) и Kemira Pigment Oy (Pori, Финляндия). Sachtleben Chemie GmbH на предприятие в Duisburg (Германия) выпускает 50% диоксида титана анатазной модификации, 35% — рутильной модификации, 15% — специальные марки и попутная продукция. На заводе в Pori (Финляндия) 80% выпуска – диоксид титана рутильной модификации, 10% — анатазной модификации, 10% — специальные марки и попутная продукция.

Sachtleben Chemie GmbH

Компания специализируется на поставках специальных марок диоксида титана для матирования синтетических волокон, для производства печатных красок, стеклопластика, катализаторов, фармацевтики, в качестве добавок для косметических препаратов и пищевых продуктов, для производства медицинских контрастных веществ. На обоих заводах выпускаются также ультрадисперсные марки диоксида титана, нанодиоксид титана и другие продукты на основе титана (метатитановая кислота, титанилсульфат, титанаты). Рынки сбыта: 60% в Европе, по 20% — в странах Америки и странах АТР. Rockwood Holdings, Inc. после создания совместного предприятия Sachtleben и Kemira по производству диоксида титана увеличила в 1 полугодие 2009 г. выручку от продаж этого пигмента до $303.3 млн.

По материалам http://www.aricom.ru/

TiO2 в наномасштабе

Среди всех существующих на сегодняшний день неорганических пигментов, самыми важными являются, несомненно, белые. А основным белым пигментов, в свою очередь, является диоксид титана. Как считают зарубежные эксперты, доля диоксида титана (TiO2), составляет около 70% среди суммы потребления неорганических пигментов, а если брать в расчеты лишь потребление белого пигмента, то доля TiO2 переходит границу в 90%.

Говоря о том, почему же диоксид титана занял столь высокую позицию, необходимо отметить ряд его свойств и характеристик, которые и обусловили ему первенство в группе белых пигментов. Это его теплостойкость, химическая и атмосферостойкость, разбеливающая способность и иные качества, которым не обладают или обладают в меньше степени иные вещества.

Теперь перейдем непосредственно к теме, а именно, к областям применения диоксида титана. В качестве пигмента он используется в производствах пластмасс, резинотехнических изделий, а так же лакокрасочной и целлюлозно-бумажной промышленности. Как отдельное вещество, TiO2 является отбеливателем и применяется так же в косметической, пищевой и фармацевтической промышленности, что делает его практически универсальным.

TiO2 в наномасштабе

Ниже приведен перечень областей применения диоксида титана:

  • непрозрачный агент;
  • косметическое производство;
  • радиоактивное обезвреживание кожи;
  • производство стекла и керамики;
  • эмалевые фритты;
  • матирование синтетических волокон;
  • печатные краски;
  • сварочные стержни;
  • высокотемпературные датчики (единичные кристаллы TiO2).

белый пигмент диоксида титана

Интересно так же, что с помощью оценки уровня потребления диоксида титана появляется возможность не только качество жизни населения, но и научно-техническом потенциале. Логика проста – спрос на диоксид титан обуславливается ростом объема строительства, развитием в различных сферах промышленности и иных отраслях.

химические решетка

Прогнозы экспертов

По подсчетам экспертов, потребление TiO2 будет расти с каждым годом. Так, например, диоксид титана понадобится в производстве ламинированной бумаге (рост на 6% в год), пластмасс (на 4% в год), лакокрасочной промышленности (2% в год). К слову сказать, на изготовление лакокрасочных материалов уходи более 60% мирового выпуска TiO2, именно поэтому из производства с каждым годом все более сильно вытесняются краски на основе других веществ (свинец, цинк и т.д.)

сфера применения диоксида титана

Так же необходимо отметить, что в последнее время появилась новая область применения диоксида титана – его начала применять в виде микрочастиц в нанотехнологии. И несмотря на то, что процесс еще не запущен в полную силу и потребление диоксида в данной сфере едва больше 2 тысяч тонн, рынок явно будет расширяться. На данный момент потребление «нанодиоксида титана» оценивается в 2400 тон в год, из них, 50% уходит на производство косметики.