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

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

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

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

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)

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.

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.

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

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.

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.

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.