O óxido de titânio (IV) é um sólido inorgânico cristalino branco cuja fórmula química é TiOdois, É por isso que também é conhecido como dióxido de titânio. Ele existe em três formas cristalinas: rutilo, anatásio e brookita. Embora na natureza seja geralmente colorido devido à presença de impurezas como ferro, cromo ou vanádio, TiOdois puro é usado como pigmento branco.
Entre suas características podemos destacar que a solubilidade do TiOdois depende consideravelmente de sua história química e térmica. Além disso, quando é aquecido a altas temperaturas (900 ºC) torna-se quimicamente inerte. Suas fontes mais importantes são ilmenita (óxido de ferro titânio), rutilo e anatase.
É produzido principalmente em um grau adequado para uso como pigmento, garantindo suas excelentes propriedades de dispersão de luz em aplicações que requerem brilho e opacidade branca..
Também é produzido como um material ultrafino, para aplicações onde a transparência e máxima absorção dos raios ultravioleta (UV) são necessárias. Por exemplo, como componente de filtro solar para a pele. Nestes, o TiOdois atua como um filtro, bloqueando assim a absorção desses raios.
Devido à sua inércia química, é o pigmento branco preferido. No entanto, a Food and Drug Administration, ou FDA, dos Estados Unidos NÓS. Administração de Alimentos e Medicamentos), estabeleceu os parâmetros para seu uso seguro em alimentos e cosméticos.
Também existe um limite de exposição ao pó de óxido de titânio, pois, ao ser inalado, o pó pode se depositar nos pulmões..
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O tiodois Possui três modificações cristalinas: rutilo, anatase e brookita. Essas variedades cristalinas são encontradas na natureza.
Rutilo cristaliza no sistema tetragonal com duas unidades de TiOdois para cada célula. O titânio é coordenado octaedricamente. Estudos calorimétricos demonstraram que o rutilo é a forma cristalina mais estável termicamente..
Esta forma também se cristaliza no sistema tetragonal, mas anatase ocorre na forma de octaedros altamente distorcidos de átomos de oxigênio em relação a cada átomo de titânio, dois deles sendo relativamente mais próximos. Possui 4 unidades de TiOdois para cada célula cristalina.
Cristaliza no sistema ortorrômbico, com 8 unidades de TiOdois para cada célula cristalina.
Sólido cristalino.
Rutilo: 7-7,5.
Anatase: 5.5-6.
79,87 g / mol.
Rutilo: 1830-1850 ºC.
Anatase: ao aquecer torna-se rutilo.
Rutilo: 4.250 g / cm3
Anatase: 4,133 g / cm3
Brookite: 3,895 g / cm3
Insolúvel em água e solventes orgânicos. Dissolve-se lentamente em HF e HdoisSW4 concentrado quente. Insolúvel em HCl e HNO3.
7,5.
Rutilo: 2,75 a 550 nm.
Anatase: 2,54 a 550 nm.
Tem o maior índice de refração de todos os pigmentos inorgânicos.
Anatase rapidamente se converte em rutilo em temperaturas acima de 700ºC. O tiodois que foi calcinado a 900 ºC, dissolve-se fracamente em bases, ácido fluorídrico e ácido sulfúrico quente. Não é atacado por ácidos inorgânicos fracos ou ácidos orgânicos. Não é facilmente reduzido ou oxidado.
Anatase e rutilo são semicondutores de banda larga, mas sua condutividade elétrica depende da presença de impurezas e defeitos no cristal..
-Dióxido de titânio
-Rutile
-Anatase
-Brookite
-Titania
O uso mais importante do óxido de titânio (IV) é como pigmento branco em uma ampla variedade de produtos, incluindo tintas, vernizes, adesivos, plásticos, papel e tintas de impressão. Isso se deve ao seu alto índice de refração e inércia química..
O dióxido de titânio usado como pigmento branco deve ser de alta pureza. Sua opacidade e brilho derivam de sua capacidade de espalhar a luz. É mais brilhante que o diamante. Apenas rutilo e anatase têm boas propriedades de pigmentação.
TiO em plásticosdois minimiza a fragilidade e rachaduras que podem ocorrer como resultado da exposição à luz.
É o pigmento mais importante na fabricação de artigos plásticos de PVC para uso externo, pois fornece proteção UV ao material.
A forma cristalina ideal neste caso é o rutilo. Nesta aplicação, o rutilo deve ter um revestimento superficial de zircônio, sílica ou alumínio, para minimizar o efeito fotocatalítico do TiO.dois na degradação do PVC.
Outros usos incluem esmaltes vítreos usados em aço e ferro fundido, aos quais confere opacidade e resistência a ácidos..
Na indústria têxtil, é utilizado em guias de fio, para que deslizem facilmente durante a fiação. O atrito entre os fios e as guias gera eletricidade estática. Para dissipá-lo, TiOdois deve ser queimado a 1300 ºC, a fim de ter uma maior condutividade elétrica.
Outras aplicações incluem pigmentação de tintas de impressão, borracha, têxteis, couro, fibras sintéticas, cerâmicas, cimento branco, revestimentos de pisos e materiais para telhados. Como revestimento de papel, TiOdois torna-o mais branco, mais brilhante e mais opaco.
É usado em cosméticos para ajudar a cobrir imperfeições da pele, bem como para tornar a pasta de dente e o sabonete brancos..
Permite proteger alimentos, bebidas, suplementos e produtos farmacêuticos da degradação prematura produzida pelo efeito da luz, prolongando a vida útil do produto.
É um componente da produção de vidros, cerâmicas e eletrocerâmicas. É usado em elementos de circuitos elétricos. Também usado no sensor de oxigênio do sistema de exaustão de veículos motorizados.
O tiodois Ultrafino é usado como um componente de filtro solar, pois é um forte absorvedor de raios ultravioleta (UV), tanto UV-A quanto UV-B. Os raios UV-A causam rugas e envelhecimento da pele, e os UV-B causam queimaduras e eritema.
Nanopartículas de TiOdois são usados como um material de suporte para catalisadores de reação química.
Anatase é um fotocatalisador eficaz que oxida compostos orgânicos. Quanto menores forem suas partículas, mais eficaz será.
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