Диоксид титана пищевой: польза или вред для организма? Мифы и достоверные факты о добавке. Российский рынок диоксида титана: реалии и перспективы Диоксид титана в каких известных товарах

Титановые белила, или диоксид титана (химическая формула – TiO2), используют в производстве химических соединений и продуктов питания . На них стоит маркировка е171, что говорит о наличии этого вещества белого цвета, не имеющего запаха. Благодаря этой добавке продукты имеют идеально белый цвет. Краситель считается безопасным, поэтому он входит в состав детских продуктов. Насколько действительно безвредно это вещество?

Характеристика соединения

Попробуем разобраться, вредна ли пищевая добавка, которую получают из природных соединений. В пищевой промышленности применяется с 1994 года в качестве белого красителя . Это чистое вещество с небольшим количеством примесей, улучшающих качество продукта.

Ttitanium Dioxide обладает следующими свойствами:

1. Способность отбеливать продукты питания.
2. Химическая устойчивость.
3. Низкая токсичность.
4. Устойчивость к влаге и воздуху.
5. Отсутствие запаха и вкуса.

Основная роль TiO2 – отбеливание продукта, что придает ему привлекательный внешний вид. Многие продукты имеют серый оттенок: мука, рыбные изделия, жевательная резинка и другие. За счет Е171 они имеют идеально белый цвет, что делает их внешний вид красивым, повышая уровень продаж.

Применение данного соединения

Вначале титановые белила были компонентом различных красок. Сегодня в этом качестве они не утратили свою роль. Во всех странах мира они служат наполнителем лаков и красок. В пищевой промышленности пищевая добавка стала использоваться значительно позже, под номером Е171, которым подкрашивают:

• крабовые палочки и некоторые морепродукты, продукты из рыбы ;
• сухие смеси для детей;
• быстрые завтраки;
• конфеты и белый шоколад;
• сухое молоко;
• жевательную резинку;
• растительные консервы;
• деликатесную продукцию.

Краситель применяют даже для осветления муки в массовом производстве пельменей. Его количество зависит от требуемой белизны теста. Нужное количество красителя вносят в муку и смешивают с ней равномерно, получая необходимую окраску.

Его используют в производстве мороженого, йогурта, кефира, сметаны и многих других продуктов, которые имеют белый цвет . Если вы покупаете продукт белой окраски, то на 90% в нем содержится данный компонент.

Стоимость химпрепарата сравнительно небольшая, поэтому его применение экономически эффективно, так как цена продукции, в которой он используется, не возрастает.

Нужен краситель и в косметике, где он придает крему белый цвет. Он обладает таким качеством, как светонепроницаемость, поэтому широко применяется в кремах для загара. Это один из самых эффективных компонентов, отражающих УФ-лучи, которые оказывают негативное влияние на кожу.

Преувеличена ли опасность

Поскольку титановые белила входят в состав самых разнообразных продуктов потребления, ученые провели исследование, как он влияет на организм человека. Двуокись титана пигментная пожаро- и взрывобезопасна, по степени воздействия на организм относится к веществам 4-го класса опасности. Изначально разговоры велись о том, что соединение абсолютно безвредно.

Ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе поставили опыты на мышах и выяснили, что частицы Е171 вызывают негативные перемены на генетическом уровне. Наночастицы повреждают хромосомы, что влияет на наследственность . Было обнаружено и поражение клеток, в которых начинались воспалительные процессы. А это прямой путь к развитию злокачественных новообразований.

Краситель не выводится через кожу, накапливаясь в организме. Наночастицы не откладываются в определенном месте: имея мелкий размер, они перемещаются по всему телу, попадая в клетки и влияя на их работу. К этому процессу применим термин «окислительный стресс», который губит клетки. Опасны именно мелкие частицы, так как сам титан химически инертен (неактивен). Данное вещество наносит вред на клеточном уровне, что особенно опасно.

Исследования в этой области продолжаются, пока опасность раковых опухолей и генетических изменений грозить только работникам предприятий, которые постоянно контактируют с данным веществом. Но уже и это исследование дает повод для беспокойства, учитывая, что соединение используется в детском питании, оказывая влияние на растущий организм.

Диоксид титана сегодня является незаменимым соединением. Это единственный отбеливатель бумаги, пластмасса, красок, продуктов, зубных паст, косметики. Ежегодно производится до 2 млн тонн соединения. Краситель попадает в организм человека при дыхании, но не через кожу.

Нет единого мнения о вреде или пользе данной пищевой добавки . Его вред полностью не доказан, но и безвредность находится под вопросом. Проведя первые исследования, его определили в список разрешенных пищевых добавок.

Покупая продукты белого цвета, мы не имеем возможности выбирать, потому что альтернативы отбеленным красителем средств потребления просто нет. Но если диоксид титана действительно опасен, то лучше покупать неприглядные продукты серого цвета, чем иметь гамму заболеваний, вызванных данным веществом.

Диоксид титана

Химические свойства

Диоксид Титана, что это такое? Данное химическое соединение является амфотерным оксидом четырехвалентного титана. Основной продукт титановой индустрии. Молярная масса вещества = 79,9 грамм на моль. В природе встречается в нескольких модификациях, с ромбической и тетрагональной структурой, также искусственным путем были получены гексагональная и ромбическая модификации вещества.

По физическим свойствам – это мелкие кристаллы без цвета, которые приобретают желтый оттенок при нагревании. Не растворимо в воде и минеральных кислотах. Химическое соединение проявляется свойства амфотерного оксида, реагирует, как правило, с концентрированными кислотами.

Области применения вещества:

• при производстве лакокрасочных материалов, белила;
• производство пластмассы и ламинированной бумаги, стекла, огнеупорных материалов, изделий из резины;
• в косметологии, при производстве декоративной косметики, мыла и др.;
• в пищевой промышленности используется в виде пищевой добавки Е171 , белого красителя;
• средство добавляют в качестве наполнителя и пигмента в лекарства, в таблетированные формы.

Фармакологическое действие

Потенцирует фарм. действие других средств.

Фармакодинамика и фармакокинетика

Диоксид Титана чаще всего добавляют в состав лекарств в качестве красителя. Однако вещество также обладает способностью усиливать эффективность препаратов с буфексамаком , висмута субгаллатом и т.д.

Показания к применению

Двуокись титана используют в качестве красителя; добавляют в состав препаратов от и трещин заднего прохода, для лечения воспалительных процессов в прямой кишке, .

Противопоказания

Средство практически не умеет противопоказаний. Его не следует принимать при .

Побочные действия

Диоксид Титана не вызывает побочных реакций. Редко развиваются реакции гиперчувствительности.

Инструкция по применению (Способ и дозировка)

Мазь с добавлением двуокиси титана наносят наружно на пораженные участки заднего прохода, дважды в сутки. Также лекарство можно вводить ректально, 1-2 раза в сутки. Продолжительность лечения зависит от эффективности терапии.

Передозировка

Нет сведений о передозировке.

Взаимодействие

В лекарственное взаимодействие не вступает.

Особые указания

Препараты, в которых содержится (Аналоги)

Вещество в качестве одного из активных компонентов входит в состав препарата .

Производство любой пищевой продукции в наше время не обходится без специальных добавок. Ведь с помощью этих химических соединений продлевается срок годности товара, улучшается его цвет, консистенция и запах. Что же собой представляет диоксид титана? Последнее время вышеуказанную можно часто встретить в составе многих рыбных, мясных и хлебобулочных изделий, конфет и белого шоколада.

Краткое описание диоксида титана

Е171 является добавкой, которая представляет собой некие бесцветные кристаллики, которые при нагревании желтеют.

Данное химическое соединение получают сульфатным (из ильменитового концентрата) или же хлоридным (из тетрахлорида титана) методами.

Характеристика Е171:

• не токсичен;
• не растворяется в воде;
• обладает химической стойкостью;
• высокая отбеливающая способность;
• атмосферная и влагостойкость.

Краситель диоксид титана не влияет на вкус продукта. Его основное задание - придать ему белоснежный вид.

Применение диоксида титана

Данное активно используется в таких отраслях промышленности, как:

• производство лакокрасочной продукции, пластмассы и бумаги;
• пищевая промышленность.

Также применяется диоксид титана в косметике. Его добавляют в мыло, крема, аэрозоли, помады, различные пудры и тени.

Е171 в пищевой промышленности используется для производства быстрых завтраков, порошкообразных продуктов, молока сухого, крабовых палочек, майонеза, жевательных резинок, белого шоколада, конфет.

Также Е171 используется для отбеливания муки. Необходимое количество красителя вносят вместе с мукой в массу и тщательно перемешивают тесто для максимального распределения вещества. Дозировка составляет: от 100 до 200 граммов на 100 кг муки.

Диоксид титана применяют и в мясоперерабатывающей промышленности. Ведь вышеуказанное химическое соединение имеет отличную диспергируемость. Кроме того, Е171 отбеливает паштеты, шпик и другую деликатесную продукцию.

Также вышеуказанная добавка используется в производстве консервов растительных для осветления потертого хрена.

Диоксид титана: вред

Исследования, которые проводились учеными по поводу негативного влияния вышеуказанной пищевой добавки, подтверждают: Е171 не растворяется в соке желудка и не всасывается через стенки кишечника организмом. Поэтому, согласно мнению представителей официальной медицины, диоксид титана не оказывает негативного влияния на здоровье человека. На основании этих данных разрешается применять вышеуказанную пищевую добавку в производстве продуктов питания (СанПин 2.3.2.1293-03).

Но все-таки существуют предположения о потенциальной опасности, которую может нести диоксид титана. Вред его ученые исследовали следующим образом: проводились испытания на крысах, которые вдыхали этот порошок. Результаты анализов: диоксид титана является канцерогенным для человека и может вызвать развитие онкологии.

Некоторые ученые утверждают, что добавка Е171 способна разрушать организм человека на клеточном уровне. Эта информация подтверждается только опытами на грызунах.

Несмотря на утверждение представителей официальной медицины, что диоксид титана является безвредным, все-таки опыты над ним продолжаются. Специалисты не рекомендуют превышать дозировку пищевой (1 % в день) людям с ослабленным иммунитетом.

Диоксид титана в косметике

Вышеуказанная добавка применяется в производстве средств ухода за кожным покровом. Дело в том, что диоксид титана обладает следующим свойством: уменьшает негативное воздействие лучей солнца на кожу человека. То есть Е171 является ультрафиолетовым фильтром.

Химическая нейтральность - еще одно, не менее важное свойство данного химического соединения. Это означает, что диоксид титана не вступает в реакцию с кожным покровом и не вызывает аллергии.

Для производства косметических средств используется исключительно высокоочищенный Е171, с мелкодисперсной структурой.

Диоксид титана - добавка, которая активно применяется как в пищевой промышленности, так и производстве косметики и другой продукции. Соблюдение дозировки Е171 не приносит вреда здоровью. Превышение количества вышеуказанного химического соединения может спровоцировать серьезные проблемы в человеческом организме.

). Искусственно получены ещё две модификации высокого давления - ромбическая IV и гексагональная V.

При нагревании и анатаз, и брукит необратимо превращаются в рутил (температуры перехода соответственно 400-1000°C и около 750 °C). Основой структур этих модификаций являются октаэдры TiO 6 , то есть каждый ион Ti 4+ окружён шестью ионами O 2- , а каждый ион O 2- окружён тремя ионами Ti 4+ . Октаэдры расположены таким образом, что каждый ион кислорода принадлежит трём октаэдрам. В анатазе на один октаэдр приходятся 4 общих ребра, в рутиле - 2.

Нахождение в природе

В чистом виде в природе встречается в виде минералов рутила, анатаза и брукита (по строению первые два имеют тетрагональную, а последний - ромбическую сингонию), причём основную часть составляет рутил.

Свойства

Физические, термодинамическе свойства

Чистый диоксид титана - бесцветные кристаллы (желтеет при нагревании). Для технических целей применяется в раздробленном состоянии, представляя собой белый порошок. Не растворяется в воде и разбавленных минеральных кислотах (за исключением плавиковой).

• Температура плавления для рутила - 1870 °C (по другим данным - 1850 °C, 1855 °C)
• Температура кипения для рутила - 2500 °C.
• Плотность при 20 °C:

Температура плавления, кипения и разложения для других модификаций не указана, т.к. они переходят в рутильную форму при нагревании (см. ).

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 .

Химические свойства

Диоксид титана амфотерен, то есть проявляет как осно́вные, так и кислотные свойства (хотя реагирует главным образом с концентрированными кислотами).

Медленно растворяется в концентированной серной кислоте, образуя соответствующие соли четырёхвалентного титана:

2TiO 2 + 4NH 3 →(t) 4TiN + 6H 2 O + O 2

При сплавлении с оксидами, гидроксидами и карбонатами образуются титанаты и двойные оксиды:

Токсические свойства, физиологическое действие, опасные свойства

TLV(предельная пороговая концентрация, США): как TWA (среднесменная концентрация, США) 10 мг/м³ A4 (ACGIH 2001).

Добыча и производство

Полная статья получение оксида титана(IV)

Мировое производство диоксида титана на конец 2004 года достигло приблизительно 5 миллионов тонн.

Основными производители и экспортёры диоксида титана:

В последние годы чрезвычайно быстро растет производство диоксида титана в Китае.

В России пигментный диоксид титана не производят, но производят технические марки, используемые в металлургии. На территории СНГ диоксид титана производится на Украине предприятиями «Сумыхимпром», город Сумы , «Крымский титан», г. Армянск) и КП "Титано-магниевый комбинат" (г. Запорожье). Сумский государственный институт минеральных удобрений и пигментов (МИНДИП) в своих научно-исследовательских работах особое место уделяет технология получения оксида титана (IV) сульфатным способом: исследование, разработка новых марок, модернизация технологии и аппаратурного оформления процесса.

Как указано выше, диоксид титана встречается в виде минералов, однако этого источника недостаточно, поэтому значительная его часть производится. Существуют два основных промышленных метода получения TiO 2: из ильменитового (FeTiO 3) концентрата и из тетрахлорида титана.

Производство диоксида титана из ильменитового концентрата

Технология производства состоит из трёх этапов:

• получение растворов сульфата титана (путём обработки ильменитовых концентратов серной кислотой). В результате получают смесь сульфата титана и сульфатов железа (II) и (III), последний восстанавливают металлическим железом до степени окисления железа +2. После восстановления на барабанных вакуум-фильтрах отделяют растворов сульфтов от шлама. Сульфат железа(II) отделяют в вакуум-кристаллизаторе.
• гидролиз раствора сульфатных солей титана. Гидролиз проводят методом введения зародышей (их готовят осаждая Ti(OH) 4 из растворов сульфата титана гидроксидом натрия). На этапе гидролиза образующиеся частицы гидролизата (гидратов диоксида титана) обладают высокой адсорбционной способностью, особенно по отношению к солям Fe 3+ , именно по этой причине на предыдущей стадии трёхвалентное железо восстанавливается до двухвалентного. Варьируя условия проведения гидролиза (концентрацию, длительность стадий, количество зародышей, кислотность и т. п.) можно добиться выхода частиц гидролизата с заданными свойствами, в зависимости от предполагаемого применения.
• термообработка гидратов диоксида титана. На этом этапе, варьируя температуру сушки и используя добавки (такие, как оксид цинка , хлорид титана и используя другие методы можно провести рутилизацию (то есть перестройку оксида титана в рутильную модификацию). Для термообработки используют вращающиеся барабанные печи длиной 40-60 м. При термообработке испаряется вода (гидроксид титана и гидраты оксида титана переходят в форму диоксида титана), а также диоксид серы .

Производство диоксида титана из тетрахлорида титана

Существуют три основных метода получения диоксида титана из его тетрахлорида:

• гидролиз водных растворов тетрахлорида титана (с последующей термообработкой осадка)
• парофазный гидролиз тетрахлорида титана (основан на взаимодействии паров тетрахлорида титана с парами воды). Процесс обычно ведётся при температуре 900-1000°C
• термообработка тетрахлорида (сжигание в токе кислорода)

Применение

Основные применения диоксида титана:

Другие применения - в производстве резиновых изделий, стекольном производстве (термостойкое и оптическое стекло), как огнеупор (обмазка сварочных электродов и покрытий литейных форм), в косметических средствах (мыло и т.д.), в пищевой промышленности (пищевая добавка E171 ).

Цены и рынок

Цены на диоксид титана отличаются в зависимости от степени чистоты и марки. Так, особо чистый (99,999 %) диоксид титана в рутильной и анатазной форме стоил в сентябре года 0,5-1 доллара за грамм (в зависимости от размера покупки), а технический диоксид титана - 2,2-4,8 доллара за килограмм в зависимости от марки и объёма покупки .

Нормативы

• Двуокись титана пигментная. Технические условия ГОСТ 9808-84

В настоящее время диоксид титана по ГОСТ 9808-84 не выпускается.

• Диоксид титана пигментный. ТУ У 24.1-05762329-001-2003

По данным техническим условиям работает ГАК "Титан" (г. Армянск).

• Титана диоксид пигментный. ТУ У 24.1-05766356-054:2005

По данным техническим условиям работает ОАО "Сумыхимпром" (г. Сумы).

Использованная литература

1. Б. В. Некрасов. Основы общей химии . Т. I изд. 3-е, испр. и доп. Изд-во «Химия», 1973 г. С. 644, 648
2. Т. Г. Ахметов, Р. Т. Порфирьева, Л. Г. Гайсин и др. Химическая технология неорганических веществ : в 2 кн. Кн. 1 Под ред. Т. Г. Ахметова.-М.:Высшая школа, 2002 ISBN 5-06-004244-8 С. 369-402
3. Химия : Справ. изд./В. Шретер, К.-Х. Лаутеншлегер, Х. Бибрак и др.: Пер. с нем. 2-е изд., стереотип. - М.:Химия, 2000. С. 411
4. Химическая энциклопедия (электронная версия) С. 593, 594

Ссылки

• Мировой рынок пигментного диоксида титана Состояние, тенденции, прогнозы
• TiO2 - Titanium Dioxide | Двуокись титана (диоксид титана) | Свойства, область применения, производители диоксида титана
• Международная карта химической безопасности для диоксида титана
• Titanium dioxide Информация из Химической базы данных Акронского университета

Примечания

1. http://www.snab.ru/lkm2/01/03.pdf
2. Химическая энциклопедия

Фармакологическая «чистота» — Фармакологические предприятия нередко называют «чисто химическими» производствами: большинство применяемых сырьевых компонентов относится к продуктам химического синтеза с высокой степенью чистоты, то есть с минимальным содержанием сторонних примесей.

Кроме того, практически вся фармакологическая продукция допускается к применению после многочисленных исследований и апробаций, что опять же позволяет говорить о чистоте производства. Разумеется, речь идет об условной, а не об абсолютной чистоте: там, где это необходимо, целесообразно и безопасно, фармацевты применяют дополнительные вещества и компоненты, к числу которых можно отнести и рассматриваемый в данной публикации диоксид титана (химическая формула TiO2).

Зачем фармацевтам диоксида титана?

Диоксид титана можно встретить в формуле различных лекарственных средств. Назначение этого вещества – придать препарату белизну, сделать его более презентабельным с точки зрения потребителя. Наиболее часто диоксид титана применяют при производстве таблетированных средств, в том числе микроэлементных и витаминных комплексов. Добавляют также диоксид титана в различные кремы, порошки, суппозитории, пасты и прочие фармакологические средства белого цвета.

В фармакологическом производстве используют мелкодисперсный порошкообразный диоксид титана. Как правило, это вещество вводят в ничтожно малых количествах, не влияющих на структуру и консистенцию препаратов. Официальной наукой установлено, что TiO2 биоинертен, то есть данный компонент нейтрален по отношению к организму человека при пероральном употреблении и при нанесении на кожные покровы. Исключение составляет лишь ингаляционное введение: при вдыхании большого количества частиц диоксид титана может спровоцировать раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и вызвать кашель. Опять же, данный эффект вызван не химическими, а физическими свойствами TiO2.

Скандал вокруг двуокиси титана

Примерно в начале нашего столетия одна предприимчивая особа из России основала фармакологическое производство и наладила выпуск крема, основным компонентом которого является двуокись титана. Справедливости ради надо отметить, что вышеупомянутая личность обладала обширными медицинскими познаниями, и даже удостоилась научных званий. Новоявленная промышленница утверждала, что выпускаемый ею крем обладает транскутанным эффектом, то есть способен доставлять биологические активные вещества сквозь кожу и слизистые оболочки к поврежденным тканям, и что этот эффект вызван именно титаном.

Описываемый состав позиционировался для потребителя как лечебный, чуть ли не как панацея для людей с заболеваниями суставов и переломами костных тканей, однако официально крем на основе титана был сертифицирован как косметическое, а не как лечебное средство. Это противоречие вызвало бурный резонанс и скандал вокруг «титанового крема»: производительницу обязали устранить разногласия, в результате чего средство так и осталось в разряде косметических.

Остаются невыясненными мотивы: то ли предприимчивая особа не пожелала вкладывать деньги в исследования и апробации, то ли у нее не хватило средств на изыскание доказательств транскутанного эффекта «титанового крема», то ли на это были какие-либо иные причины и обстоятельства. Тем не менее, факт безвредности остался фактом, и «чудо-крем» с содержанием двуокиси титана продолжают выпускать и в наши дни, но теперь позиционируя его исключительно как косметический продукт для нанесения на кожу.

Неопределенное будущее двуокиси титана в фармацевтике

В распоряжении современных ученых имеются новые инструменты и методологии, позволяющие по-новому взглянуть на диоксид титана. В специализированной медико-фармакологической прессе появляются данные о новых исследованиях, заставляющие задуматься о целесообразности применения TiO2 в фармакологическом производстве и сопряженных с использованием двуокиси титана рисках. Возможно, в скором времени появятся новая информация, основанная не на догадках и предположениях, а на серьезных медицинских исследованиях. Быть может, в недалеком будущем диоксид титана окажется под запретом. Также не исключено, что будет доказано позитивное влияние TiO2 на транскутанные или иные обменные процессы, в результате чего фармакологическое производство обогатится новым семейством средств. Одним словом, пока объективных данных для запрета нет, и поэтому спрос на диоксид титана стабильно растет пропорционально объемам выпуска фармакологической продукции.