ТИТАН ДІОКСИД

ТИТАН ДІОКСИД (ДФУ), Titanii dioxidum (PhEur), Titanium dioxide (BP, USP), Titanium oxide (JP, CAS № 13463-67-7); син.: Anatase titanium dioxide; brookite titanium dioxide; color index number 77891; E171; Kronos 1171; pigment white 6; rutile titanium dioxide; Tioxide; TiPure; titanic anhydride; Tronox — білий аморфний негігроскопічний порошок без смаку та запаху.

TiO2                                              Мол. м. 79.88.

Titanii dioxidum.tif

Рисунок. Кристали Т.д. при збільшенні 1200×

Отримують прожарюванням гідроксиду, що утворюється при гідролізі сульфатних розчинів (при сульфатній переробці титанових концентратів); спалюванням ТіСl4 (при 1200–1700 °С); прямою комбінацією титану та кисню; реакцією летких неорганічних сполук титану з киснем. TiO2 високої чистоти можна отримати гідролізом титанорганічних сполук Ti(OС4Н9) з наступним прожарюванням. У природі зустрічається у вигляді трьох кристалічних форм: рутил, анатаз і брукіт, які різняться деякими фізичними характеристиками. Також штучно отримані дві модифікації високого тиску — ромбічна IV і гексагональна V. Для комерційних потреб виробляється у вигляді агрегатів розміром 100 мкм у діаметрі. Т.д. має такі властивості: насипна густина до усадки — 0,40–0,62 г/см3, після усадки — 0,625–0,830 г/см3; щільність — 4,235 г/см3 (рутил), 4,05 г/см3 (анатаз), 4,12 г/см3 (брукіт); діелектрична константа — 48 (анатаз), 114 (рутил); Тпл — 1855 °С; рефракційний індекс — 2,55 (анатаз) та 2,46 (рутил); питома поверхня — 9,90–10,77 м2/г; вологість 0,44%; середній розмір часток — 1,05 мкм.

Т.д. практично не розчиняється в розведених мінеральних кислотах (крім плавикової), розбавлених розчинах лугів, органічних розчинниках і воді; розчиняється у фтористоводневій кислоті та гарячій концентрованій сульфатній кислоті; при нагріванні з NН3 утворює ТіN; при сплавлянні або спіканні з оксидами, карбонатами металів утворюються титанати та подвійні оксиди; з воднем, вуглецем, активними металами (Mg, Ca, Na) Т.д. при нагріванні відновлюється до нижчих оксидів; з Cl2 при нагріванні за наявності відновників (вугілля) утворює ТіСl4. Брукіт за всіх умов метастабільний. Анатаз і брукіт при нагріванні необоротно перетворюються на рутил відповідно при 400–1000˚С та ≈750˚С. В основі структур цих модифікацій — октаедри ТіО6. Завдяки фотокаталітичному ефекту Т.д. може вступати в реакції взаємодії з деякими АФІ (напр. фамотидин).

Т.д. завдяки високому значенню показника заломлення має світлорозсіювальні властивості. Діапазон світла, що розсіюється, залежить від розміру часток пудри. Напр., Т.д. із середнім розміром часток (230 мкм) розсіює видиме світло, тоді як Т.д. із середнім розміром часток (60 мкм) легко розсіює ультрафіолет і відбиває видиме світло.

Використовується Т.д. у фармацевтичній, косметичній та харчовій промисловості як пігмент та скаламутнювач. Входить до складу фармацевтичних препаратів окремо або в комбінації з іншими пігментними речовинами як компонент суспензій плівкового та дражованого покриття таблеток і капсул; як пігмент у виробництві фарб (титанові білила), синтетичних волокон, пластмаси, гумових виробів, керамічних діелектриків, білої емалі, термостійкого та оптичного скла (у т.ч. для волоконної оптики) і т.д.

Т.д. є неподразливою та нетоксичною речовиною при пероральному вживанні у складі ЛП. Пил Т.д. чинить подразнювальну дію, може викликати бронхіт, пневмосклероз та інші захворювання легенів; ГДК у повітрі робочої зони — 10 мг/м3, в атмосферному повітрі — 0,5 мг/м3, у воді — 0,1 мг/л. Т.д. надзвичайно стійкий в умовах високих температур завдяки міцному зв’язку між тетравалентним іоном титану та двовалентними іонами кисню. Проте внаслідок взаємодії з променистою енергією відбувається втрата незначної кількості кисню, що може призвести до істотних змін в оптичних і електричних властивостях пігменту.

Т.д. зберігають у щільно закритих контейнерах із світлозахисних матеріалів у сухому, прохолодному місці.

Химическая энциклопедия: В 5 т. / Редкол.: Н.С. Зефиров (гл. ред.) и др. — М., 1995. — Т. 2; Handbook of Pharmaceutical Excipients / Ed. by R.C. Rowe, P.J. Shesky, S.C. Owen — London–Chicago, 2006; Hsu E.R., Gebert M.S., Becker N.T., Gaertner A.L. Effects of plasticizers and titanium dioxide on the properties of poly(vinyl alcohol) coatings // Pharm. Dev. Technol. — 2001. — № 6; Sayre R.M., Dowdy J.C. Titanium dioxide and zinc oxide induce photooxidation of unsaturated lipids // Cosmet. Toilet. — 2000. — № 115.