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.