Dióxido de titanio: Usos, propiedades y características
En este artículo vas a encontrar los temas más importantes sobre el dióxido de titanio, una de las sustancias químicas más usadas en el mundo. Aquí veras, sus propiedades, características, extracción, beneficios y usos.
¿Qué es el dióxido de titanio?
El dióxido de titanio es una sustancia química que se presenta como un material blanco, brillante y opaco, que se produce al oxidar industrialmente en altas temperaturas minerales de titanio como la ilmenita. Su fórmula química es TiO2 y para su comercialización el material se presenta a manera de un polvo fino blanco.
El dióxido de titanio es una sustancia química que se utiliza 10 veces más que el metal titanio propiamente dicho, esto se debe a que el dióxido de titanio químicamente se puede utilizar como materia prima o ingrediente en la fabricación de muchos productos usados en la vida diaria.
¿De dónde proviene el dióxido de titanio?
El dióxido de titanio proviene del procesamiento químico de minerales que contienen titanio. A pesar de que existen muchos minerales de titanio en la naturaleza, lo cierto es que el más común y principal es el que se conoce como ilmenita.
La ilmenita se puede encontrar en yacimientos sedimentarios que se conocen como arenas titaníferas. Estos depósitos sedimentarios se acumulan como arenas de playa o en los bordes de grandes ríos.
Cabe mencionar que estas arenas ricas en ilmenita provienen de la descomposición de rocas máficas y ultramáficas como gabro, norita o anortositas.
Otros minerales que pueden contener titanio y de donde se puede producir el dióxido de titanio son la anatasa, esferna, rutilo, leucoxeno.
Propiedades y características del dióxido de titanio
EL dióxido de titanio tiene varias propiedades físicas y características interesantes que le brindan muchas aplicaciones:
- Su punto de fusión es muy alto, se encuentra alrededor de 1843°C.
- Su punto de ebullición también es bastante alto está en 2972°C.
- Gracias a su punto de fusión y ebullición altos se presenta como un sólido, e incluso en su forma de partículas es una sustancia insoluble en agua.
- Es un material aislante
- EL dióxido de titanio absorbe muy bien la luz ultravioleta y por tal razón presenta un color blanco puro y nunca aparece con pigmentos amarillos. Esto hace que se use como pigmento en pinturas blancas.
- Este material tiene el un índice de refracción muy alto, incluso más que el diamante, por lo tanto, tiene una excelente capacidad para dispersar la luz. Esta propiedad lo hace muy útil en el diseño arquitectónico estético.
- Una de las propiedades más importantes que tiene el dióxido de titanio es su actividad fotocatalítica ante la exposición a luz ultravioleta. Esto le brinda aplicaciones en la depuración ambiental, en protectores solares e incluso en la terapia del cáncer.
Las nanopartículas de óxido de titanio aparecen en forma de cristales hexagonales negros. La siguiente tabla proporciona las propiedades físicas de estas nanopartículas.
Propiedades físicas
| Propiedades | Métrico | Imperial |
| Densidad | 4,23 g / cm 3 | 0,152 libras / pulg3 |
| Masa molar | 79,9378 g / mol |
Propiedades termales
Las propiedades térmicas de las nanopartículas de óxido de titanio son las siguientes.
| Propiedades | Métrico | Imperial |
| Punto de fusión | 1.843 ° C | 3,349 ° F |
| Punto de ebullición | 2.972 ° C | 5.382 ° F |
Propiedades químicas
| Símbolo químico | TiO2 |
| Composición química | Ti (59.93%), Oxígeno (40.55%) |
| No CAS | 1317-80-2 |
| Grupo | Titanio 4, Oxígeno 16 |
| Configuración electrónica | Titanio [Ar] 3d 2 4s 2 Oxígeno [He] 2s 2 2p 4 |
Formas del dióxido de titanio
El dióxido de titanio se presenta o se produce en 2 formas fundamentales:
De grado pigmentario
Se conoce también como la forma primaria de este material y comprende el 98% de la producción total.
La forma pigmentaria se caracteriza porque aprovecha las excelentes propiedades de dispersión de la luz que tiene el dióxido de titanio para usarse en aplicaciones que requieren aumentar el brillo blanco de pinturas o disminuir la opacidad.
Forma de nanomaterial
La forma nanomaterial es un producto muy fino de dióxido de titanio. Este material es requerido debido a su máxima absorción de luz ultravioleta y transparencia, muy necesario en productos como filtros solares o cosméticos.
Usos del dióxido de titanio ¿Para qué sirve?
Usos y aplicaciones generales
- Debido a sus buenas propiedades fotocatalíticas se utiliza en productos antisépticos y antibacterianos. También es usado en procesos de degradación de gérmenes y contaminantes orgánicos.
- Tiene varias aplicaciones industriales en pinturas, adhesivos, en la fabricación de papel, en plásticos, en cauchos, como pigmento en tintas de impresión, tiene aplicaciones en la industria del textil, en cerámica para pisos y techos.
- Como material resistente a los rayos UV
- Se utiliza en la industria de los cosméticos para fabricar protectores solares, cremas blanqueadoras para la piel, etc.
- También se utiliza en artículos de aseo personal como la pasta de dientes y jabones.
- En el tratamiento de aguas
- En la industria de colorantes alimentarios y productos farmacéuticos.
Como aditivo en pinturas
El dióxido de titanio es muy utilizado como pigmento y aditivos en pinturas. Esta sustancia química proporciona de opacidad, durabilidad y brillo a las pinturas, su uso más importante en este aspecto es hacer que la pintura de color blanco se vea brillante y casi pura.
También cumple que las pinturas tengan mayor durabilidad y que pueda proteger la superficie que recubre.
Las pinturas premium de alta calidad están hechas con dióxido de titanio y se las conoce como blanco de titanio.
En plásticos, adhesivos y caucho
Gracias a sus propiedades reflectivas y debido a que puede repeler la luz ultravioleta, el dióxido de titanio se usa para minimizar la fragilidad, disminuir la decoloración y luchar contra el agrietamiento que ocurre ante la constante exposición de plásticos, adhesivos y plásticos ante la luz del sol.
Aplicaciones en cosméticos y la piel
Recordemos que el dióxido de titanio tiene propiedades antisépticas y antibacterianas, además, debido a que repele la luz ultravioleta se puede usar en cosméticos para ocultar imperfecciones y en cosméticos aclaradores de piel. Es bastante usado en la industria del maquillaje con estos objetivos.
En la fabricación del papel
Así mismo tal y como se usa en pinturas, esta sustancia química es un excelente aditivo en la fabricación del papel. EL dióxido de titanio hace que el papel se vea más brillante, le da opacidad y un color blanco casi perfecto.
En la industria de alimentos
Igualmente debido a la opacidad que ofrece ante la luz ultravioleta, el dióxido de titanio ayuda a proteger a ciertos alimentos como bebidas, suplementos alimenticios y productos farmacéuticos de la degradación por exposición a la luz del sol, aumentando así la vida útil del alimento en cuestión.
El dióxido de silicio también en su forma de pigmento de alta pureza se utiliza para recubrir medicinas en tabletas, recubrir cápsulas y también se lo usa como coadyuvante decorativo en dulces u otros alimentos como donas.
Para fabricar protectores solares
En protectores solares se usa el dióxido de titanio en su forma a nano escala. Aquí esta sustancia química se hace transparente ante la luz visible, per absorbe de manera eficiente la luz ultravioleta del sol.
Esta propiedad es debido a que las partículas de dióxido de titanio son muy pequeñas y no reflejan la luz visible, pero si qué protegen ante los rayos UV, brindando muchos beneficios como:
- Evitar manchas en la piel causadas por el sol
- Prevenir el cáncer de piel a largo plazo
- También funciona como crema aclarante
En catalizadores químicos
El dióxido de titanio juega un papel muy importante en la reducción de gases nocivos hacia el ambiente desde la industria automotriz y en centrales eléctricas. Esta sustancia química es un soporte fundamental para catalizadores químicos que se usan en estas industrias.
Soy ingeniero geólogo con experiencia y conocimiento en el área de exploración minera, hidrocarburos, evaluación de depósitos minerales metálicos y no metálicos, exploración de piedras preciosas y de metales preciosos, procesamiento de datos geológicos en software especializado y métodos de explotación de recursos naturales.
Además, tengo conocimiento en geología aplicada a la ingeniería geológica, donde se incluye el estudio de suelos, rocas y agua para la construcción de obras de ingeniería civil.
muchas gracias por la aportación. me hizo reflexionar sobre el poco conocimiento que tenemos y nos dejamos llevar por la publicidad.
El dióxido de titanio (TiO2) es uno de los aditivos químicos más utilizados en la industria alimentaria y cosmética. Es una sustancia microcristalina que se codifica como E171 y se usa para dar un típico tinte blanco.
Hay grado alimenticio y grado industrial.
En forma de polvos se usan como Microparticulas, Nanoparticulas, o combinadas, sin embargo existe el riesgo de que se pueden inhalar y llegar a zonas profundas de los pulmones y hay suficiente evidencia de los posibles daños que ocasiona en el tracto respiratorio.
El cáncer de pulmón es la principal causa de muerte por cáncer en todo el mundo y el dioxido de titanio es una de las causas.
Al inhalar dióxido de titanio grado industrial produce inflamación de las vías respiratorias y por ello es innegable que el dióxido de titanio grado alimenticio (E171) pueda exacerbar procesos inflamatorios ya presentes en el tracto intestinal como colitis o cancer intestinal.
Sin embargo sus efectos al ser consumido en alimentos están menos estudiados, y ante la evidencia de danos en la via respiratoria, obliga a buscar consecuencias que tendría en el tracto gastrointestinal.
En 2016, la cientifica Yolanda Irasema Chirino López y sus colaboradores de la Facultad de Estudios Superiores (FES) Iztacala, Tlalnepantla Mexico, publicaron un estudio en el que se demostró la capacidad del dióxido de titanio grado alimenticio para exacerbar la formación de tumores en ratones. Un año despues investigadores en Francia publicaron un estudio similar en en ratas.
Estos investigadores universitarios estudiaron efectos ante la exposición intragástrica de este aditivo (E171) en ratones con cancer de colon y efectivamente encontraron que sí incrementaba el cáncer cuando ya estaba presente. En ratas que tenian cinco tumores por cáncer de colon la ingesta del aditivo E171 durante el estudio demostro que la enfermedad desarrollo hasta 20 tumores.
Anteriormente se creía que este aditivo se podía eliminar rápidamente del cuerpo, pero estudios científicos recientes han demostrado que las nanopartículas de titanio se retienen en el cuerpo y sobre todo, en hígado, pulmones, intestinos y cerebro; siendo notablemente particular en niños.
Cuando este aditivo se encuentra en altas concentraciones es considerado un carcinógeno, y aumenta significativamente las probabilidades de presentar cancer ante su ingesta cronica. Lo cual ha llevado a paises como Francia a prohibir su uso.
La agencia nacional francesa ANSES, afirma que el uso de alimentos con un alto contenido de dióxido de titanio altera la absorción de nutrientes, así como causa irritación e inflamación del tracto gastrointestinal. Además, esta institución clasifica a la sustancia como carcinógeno tipo 2b, que tiene potenciales probabilidades de provocar cáncer.
El dióxido de titanio se encuentra en altas concentraciones en chicles, golosinas y dulces (Nuestros niños estan muy expuestos), productos de panadería, productos lácteos como quesos, sustitutos de crema para café, polvos para preparar agua de sabor, mayonesa y otras salsas. También se utiliza para la elaboración de pastas de dientes y protectores solares.
De todo esto podemos concluir que lejos de ser ventajoso es un peligro para la salud y bienestar de los humanos y animales. Por lo que prohibir su uso es esencial.
Corroborar la informacion expuesta en:
1 – Gaceta U.N.A.M. Agosto 27 del 2018.
Estudio: Efectos negativos del dióxido de titanio en la salud humana.
2 – Mayo Clinic Family Health Book (Libro de Salud Familiar de Mayo Clinic) 5.ª edición.
3 – Frankreich verbietet Lebensmittelzusatzstoff Titandioxid.
4 – Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation. de l’environnement et du travail Dioxyde de titane.
5 – Mitochondrial Dysfunction and Loss of Glutamate Uptake in Primary Astrocytes Exposed to Titanium Dioxide Nanoparticles.
6 – Titanium dioxide nanoparticles in food and personal care products.
Si muy util pero….porque no manejan los datos que el dioxido de titanio puede producir al organismo humano a corto mediano y largo plazo, segun via de uso.
se puede usar para la fabricacion de pastillas de freno
No, el dióxido de titanio no se utiliza comúnmente en la fabricación de pastillas de freno. El dióxido de titanio es un compuesto químico utilizado principalmente como pigmento blanco en productos como pinturas, recubrimientos, plásticos y cosméticos debido a su alta opacidad y capacidad de dispersión de la luz.
En la fabricación de pastillas de freno, se utilizan materiales específicos que poseen propiedades de fricción y resistencia al calor adecuadas para soportar las altas temperaturas y las fuerzas involucradas en el proceso de frenado. Estos materiales suelen incluir compuestos como cerámicas, metales, resinas y fibras de refuerzo, diseñados para proporcionar un rendimiento óptimo de frenado y durabilidad.
Es importante utilizar materiales apropiados y específicamente diseñados para las aplicaciones de frenado, ya que se requieren características como la resistencia al desgaste, la capacidad de disipar el calor generado durante el frenado y la capacidad de proporcionar una fricción constante y controlada. El dióxido de titanio no cumple con estos requisitos y, por lo tanto, no se usa en la fabricación de pastillas de freno.