دی اکسید تیتانیوم بیش از یک قرن است که در کاربردهای مختلف صنعتی و خانگی استفاده می شود. از نظر شیمیایی، نام IUPAC (اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی) اکسید تیتانیوم (IV) است، اما به طور غیررسمی به عنوان تیتانیا نیز شناخته می شود.
این یک ماده طبیعی است که فرمول نسبتاً ساده‌ای به نام TiO دارد2. بیشتر به عنوان رنگدانه استفاده می شود، که ممکن است آن را به عنوان سفید تیتانیوم تشخیص دهید، اگرچه نام های فنی رنگ Pigment White 6 (PW6) و CI 77891 است.
محصولات با دی اکسید تیتانیوم
دی اکسید تیتانیوم یک ماده شیمیایی معدنی است که حتی در دماهای بالا بسیار پایدار و غیر واکنشی است. این بدان معناست که می توان از آن در ساخت طیف وسیعی از محصولات، از رنگ و افزودنی های غذایی گرفته تا سرامیک، چسب و حتی خمیر دندان استفاده کرد. در این محصولات از آن به عنوان یکی از مواد اصلی، پیش ساز و یا به عنوان کاتالیزور استفاده می شود.
- رنگ آمیزی: دی اکسید تیتانیوم به عنوان یک رنگدانه سفید رنگ استفاده می شود که پوششی مات ایجاد می کند. سفید تیتانیوم، رنگدانه، محبوب ترین سایه سفید برای رنگ آمیزی است، زیرا این اثر مات و کدر است.
- افزودنی غذایی: به عنوان یک افزودنی غذایی، TiO2 عمدتا به عنوان استفاده می شود رنگ خوراکیو اغلب در شیرینی پزی، شیرینی پزی و سس استفاده می شود.
- ضد آفتاب: دی اکسید تیتانیوم همراه با اکسید روی در جلوگیری از اشعه ماوراء بنفش خورشید بسیار موثر است و به عنوان یک ضد آفتاب معدنی عمل می کند. به طور فیزیکی نور خورشید را مسدود و منحرف می کند. این به این دلیل است که نانوذرات آن به عنوان آینه های بسیار کوچکی عمل می کنند که نور خورشید را منعکس می کنند.
- پوشش ها: از آنجایی که این ترکیب به طور طبیعی می تواند اشعه ماوراء بنفش را مسدود کند، موثر است پوشش شیمیایی که می تواند سطوح رنگ شده را در برابر آسیب اشعه ماوراء بنفش محافظت کند. به این ترتیب به ماندگاری سطح کمک می کند.
- چسب ها: دی اکسید تیتانیوم پتانسیل ترک خوردگی یا محو شدن رنگ در پلاستیک را به حداقل می رساند. به همین ترتیب از شکنندگی لاستیک در مواجهه با نور خورشید جلوگیری می کند و به همین دلایل به چسب های مواد لاستیکی و پلاستیکی اضافه می شود.
- سرامیک: تیتانیوم خالص یا عنصری دارای این است بالاترین نسبت استحکام کششی به چگالی. این بدان معنی است که می تواند کشش و نیروی برشی فوق العاده ای را تحمل کند. با این حال، دی اکسید تیتانیوم یک ماده معدنی است و به راحتی می تواند پودر شود. با در نظر گرفتن این موضوع، در تولید سرامیک نه به دلیل استحکام آن، بلکه برای لعابی که در نتیجه متبلور شدن این ماده معدنی در طول خنک شدن به سرامیک می دهد، استفاده می شود.
- پوشش کف: TiO2 می توان آن را روی تخته های کف یا انواع دیگر کفپوش ها به منظور افزایش درخشندگی و همچنین سخت تر کردن کف در برابر اثر سایشی ناشی از ترافیک پا اعمال کرد.
- لوازم آرایشی: در صنعت آرایشی و بهداشتیدی اکسید تیتانیوم عمدتاً به عنوان رنگدانه استفاده می شود، اگرچه به عنوان غلیظ کننده در بسیاری از محصولات آرایشی نیز کاربرد دارد.
- خمیر دندان: در حالی که این ترکیب هیچ مزیت دهانی یا دندانی ندارد، اغلب به خمیر دندان ها اضافه می شود تا سفیدی محصول را بهبود بخشد.
- صابون ها: TiO2 رنگ سفید مات را به صابون ها می دهد که به سختی می توان با استفاده از انواع رنگدانه ها به آن دست یافت.
TiO2 به طور کلی از مواد معدنی مانند ایلمنیت، روتیل و آناتاز مشتق شده است. از کل تولید جهانی دی اکسید تیتانیوم، حدود دو سوم آن در رنگدانه ها استفاده می شود. ارزش کل رنگدانه های مبتنی بر دی اکسید تیتانیوم حدود 13.2 میلیارد دلار است.
غذاهای حاوی دی اکسید تیتانیوم
ذرات پودر دی اکسید تیتانیوم با درجه مواد غذایی 200-300 نانومتر (nm) قطر دارند. به عنوان یک افزودنی، این ترکیب 99 درصد خالص است و بسیار بی خطر است. دلیل استفاده از دی اکسید تیتانیوم به عنوان افزودنی غذایی این است که خاصیت پراکندگی نور این ماده معدنی پودری می تواند به افزایش سفیدی مات بسیاری از محصولات غذایی مانند تزئینات کیک یا شیرینی کمک کند.
این ترکیب همچنین کمک می کند نگهداری مواد غذایی زیرا باعث کاهش تولید اتیلن در مواد غذایی می شود و در نتیجه ماندگاری آن را افزایش می دهد. به طور مشابه می تواند بسیاری از انواع میکروارگانیسم ها از جمله باکتری ها، قارچ ها و ویروس ها را از بین ببرد.
دی اکسید تیتانیوم به عنوان یک افزودنی غذایی دارای شماره E E171 است. برخی از محصولات غذایی که معمولاً حاوی این افزودنی هستند عبارتند از:
- آدامس
- شیرینی
- شیرینی ها
- شکلات
- خامه های قهوه
- تزیین کیک
آیا دی اکسید تیتانیوم خطری برای سلامتی دارد؟
این دو جنبه دارد. اول این است که برخی معتقدند کوچک بودن نانوذرات دی اکسید تیتانیوم ممکن است مشکلاتی ایجاد کنند هنگام بلعیده شدن از آنجایی که نانوذرات می‌توانند از فیلترهای کلیه، سد روده‌ها و از سد خونی مغزی عبور کنند، می‌توانند اثرات سمی مانند واکنش‌های التهابی داشته باشند.
سایر خطرات شناسایی شده برای سلامتی ناشی از مصرف بیش از حد شیرینی های حاوی TiO2 نانو ذرات می تواند شامل موارد زیر باشد:
- واکنش های التهابی یا آلرژیک
- مرگ سلول ها در اثر استرس اکسیداتیو
- برخی از بیماری های مزمن مانند آب مروارید
پارلمان اتحادیه اروپا خواستار ممنوعیت فروش مواد غذایی حاوی دی اکسید تیتانیوم به دلیل خطرات موجود است. در واقع، از ژانویه 2020، فرانسه قبلاً آن را به عنوان یک افزودنی غذایی ممنوع کرده است.
با این حال، انجمن تولیدکنندگان دی اکسید تیتانیوم (TDMA) بیان می کند که E171 به طور کامل آزمایش شده است و هیچ ارتباطی بین مصرف دی اکسید تیتانیوم و بد سلامتی یافت نشده است. سازمان ایمنی غذای اروپا (EFSA) این موضوع را تایید کرده و اعلام کرده است که TiOO2 یک نگرانی ایمنی نیست
آیا می توانید دی اکسید تیتانیوم را در شیرینی ها پیدا کنید؟
ما فقط به طور خلاصه به آن اشاره کردیم، اما TiO2 در واقع یک عنصر رایج در بسیاری از شیرینی ها، مانند آب نبات، شکلات، و تزئین کیک است. علاوه بر رنگدانه سفید مات و براقی که بسیاری از شیرینی ها به آن نیاز دارند، این افزودنی به حفظ این شیرینی ها نیز کمک می کند.
دی اکسید تیتانیوم به عنوان یک ترکیب بسیار پایدار و بی اثر، با سایر مواد موجود در شیرینی ها، حتی زمانی که در دمای بالا پخته می شود، واکنش نشان نمی دهد.
آیا دی اکسید تیتانیوم در صابون بی خطر است؟
علیرغم آنچه که گفتیم، دی اکسید تیتانیوم در واقع زمانی که به عنوان نانوذرات بلعیده یا استنشاق نشود، بسیار ایمن است. وقتی به صابون به عنوان یک رنگدانه، بی اثر، پایدار است و رنگ سفید مات مشخصه اکثر صابون ها را فراهم می کند.
در صورت استفاده به این صورت، یعنی به صورت موضعی، TiOO2 برای پوست کاملا بی خطر است. این به این دلیل است که به راحتی قابل شستشو است و به راحتی توسط پوست جذب نمی شود. برخلاف ذرات افزودنی مواد غذایی، ذرات افزودنی صابون دی اکسید تیتانیوم به اندازه کافی کوچک نیستند که از پوست عبور کرده و در جریان خون جذب شوند.
بر اساس یک مطالعهTiO2 نانوذرات توانایی نفوذ یا آسیب به پوست را ندارند: فقط در لایه شاخی و اپیدرم یافت می شوند. بنابراین، سمیت تنها پس از قرار گرفتن در معرض زیاد، اثرات قابل توجهی دارد.
دی اکسید تیتانیوم در آرایش چه می کند؟
TiO2 به عنوان رنگدانه در اکثر محصولات آرایشی از جمله رژگونه، پرایمر صورت، پودر صورت، فونداسیون، هایلایت، براق کننده لب، ریمل و کانسیلر استفاده می شود. در این نوع از محصولات به دلیل ظاهری مات و براق استفاده می شود که باعث می شود آرایش در پوشش های نازک اعمال شود زیرا رنگدانه بهتری دارد.
قبلاً اشاره کردیم که دی اکسید تیتانیوم یک ضد آفتاب موثر به دلیل توانایی آن در جلوگیری از اشعه ماوراء بنفش است. به همین دلیل، از این ماده معدنی پودری در آرایش نیز برای محافظت از پوست در برابر اثرات مضر اشعه ماوراء بنفش استفاده می شود. به این ترتیب TiO2 در آرایش نیز به عنوان یک مانع اضافی بین پوست شما و خورشید عمل می کند.
آیا دی اکسید تیتانیوم در آرایش بی خطر است؟
همانطور که در مورد صابون، از نانوذرات TiO2 از لایه های بیرونی لایه شاخی پوست به پوست نفوذ نکنید، دی اکسید تیتانیوم برای استفاده در آرایش بی خطر در نظر گرفته می شود. به طور مشابه، TiO2 نانوذرات به سلول‌های زنده نمی‌رسند یا وارد گردش خون نمی‌شوند. به گفته کمیته علمی ایمنی مصرف کننده (SCCS)، این نانوذرات غیر حساس هستند و تحریک کننده پوست نیستند. همچنین هیچ شواهدی مبنی بر اثرات جهش زا یا سرطان زا بر روی پوست در نتیجه TiO وجود ندارد2 در آرایش
TiO2 نانوذرات تنها در صورت استنشاق یا بلعیدن خطرناک می شوند زیرا به راحتی می توانند از این طریق وارد جریان خون شوند. بنابراین، باید از استنشاق هرگونه آرایش پودری خودداری کنید و همچنین مطمئن شوید که در پایان هر روز آرایش خود را پاک می‌کنید – که به هر حال پوست شما از شما تشکر می‌کند!