Диоксид титана применяется в пищевой, кондитерской, и косметической продукции. Не существует однозначного мнения о том, оказывает ли он влияние на человеческий организм.
Что такое диоксид титана
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.
- Сначала ильменитовый концентрат обрабатывают серной кислотой. Происходит деление на 2 компонента – сульфат железа и сульфат титана.
- 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.
- 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.
В пищевой промышленности
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: