Óxido de titânio (IV): estrutura, propriedades, usos

O óxido de titânio (IV), também conhecido como dióxido de titânio, é um composto químico de fórmula TiO2. É um dos óxidos mais amplamente utilizados na indústria devido às suas propriedades únicas e versáteis. O óxido de titânio possui uma estrutura cristalina que o torna um material muito resistente, estável e opaco, sendo utilizado em uma variedade de aplicações, como pigmento em tintas, revestimentos, plásticos, cosméticos e alimentos. Além disso, o óxido de titânio é um material fotocatalítico que pode ser utilizado na degradação de poluentes e na produção de células solares. Neste artigo, exploraremos mais sobre a estrutura, propriedades e usos do óxido de titânio (IV).

Benefícios e aplicações do óxido de titânio na indústria e na vida cotidiana.

O óxido de titânio (IV) é um composto químico amplamente utilizado na indústria e na vida cotidiana devido às suas propriedades únicas. Com uma estrutura cristalina e propriedades fotocatalíticas, o óxido de titânio é um material versátil que oferece uma variedade de benefícios em diferentes aplicações.

Na indústria, o óxido de titânio é amplamente utilizado como pigmento em tintas, plásticos e cosméticos. Sua capacidade de refletir a luz e resistir à degradação torna-o ideal para proteger superfícies contra os efeitos nocivos do sol e do tempo. Além disso, o óxido de titânio é um ingrediente comum em protetores solares, devido à sua capacidade de bloquear os raios UV e proteger a pele contra queimaduras solares.

Na vida cotidiana, o óxido de titânio também é amplamente utilizado em produtos de higiene pessoal, como cremes dentais e protetores labiais, devido às suas propriedades antibacterianas e protetoras. Além disso, o óxido de titânio é utilizado em alimentos como um aditivo seguro e eficaz para dar cor e melhorar a textura de produtos como doces, chicletes e sorvetes.

Sua estrutura única e propriedades versáteis tornam-no um componente essencial em muitas aplicações modernas.

Descubra as características do titânio: resistência, leveza e durabilidade para diversas aplicações industriais.

O titânio é um metal conhecido por suas características de resistência, leveza e durabilidade, tornando-o um material muito utilizado em diversas aplicações industriais. Com uma alta resistência à corrosão, o titânio é frequentemente utilizado em ambientes agressivos, como na indústria química e na fabricação de equipamentos médicos.

Sua leveza, comparável à do alumínio, torna o titânio uma excelente escolha para aplicações que exigem materiais leves, como na indústria aeroespacial e na fabricação de bicicletas. Além disso, sua durabilidade faz com que o titânio seja um material de longa vida útil, reduzindo a necessidade de substituições frequentes.

Óxido de titânio (IV): estrutura, propriedades, usos

O óxido de titânio (IV) é um composto químico amplamente utilizado na indústria devido às suas propriedades únicas. Com uma estrutura cristalina, o óxido de titânio apresenta alta estabilidade e resistência a altas temperaturas, tornando-o ideal para aplicações em revestimentos cerâmicos e pigmentos.

Além disso, o óxido de titânio é conhecido por sua capacidade de refletir a luz, sendo amplamente utilizado em protetores solares e tintas para proteção contra os raios UV. Sua capacidade de dispersar a luz também o torna um ingrediente comum em produtos de cuidados pessoais, como cremes e maquiagens.

Relacionado:  Carga formal: fórmula, como calcular e exemplos

Aplicações e usos do titânio na indústria, medicina e tecnologia.

O titânio é um metal amplamente utilizado em diversas áreas devido às suas propriedades únicas. Na indústria, o titânio é utilizado na fabricação de aviões, turbinas e equipamentos químicos devido à sua resistência à corrosão e alta resistência mecânica. Na medicina, o titânio é utilizado em implantes ortopédicos e odontológicos devido à sua biocompatibilidade e resistência à corrosão. Na tecnologia, o titânio é utilizado em equipamentos eletrônicos devido à sua leveza e resistência.

Óxido de titânio (IV): estrutura, propriedades, usos.

O óxido de titânio (IV) é um composto químico com a fórmula TiO2. Ele é um sólido branco, inodoro e insolúvel em água. O óxido de titânio possui uma estrutura cristalina que lhe confere propriedades únicas, como alta reflexão de luz e resistência a altas temperaturas. Essas propriedades tornam o óxido de titânio um ingrediente essencial em diversos produtos, como tintas, cosméticos, plásticos e alimentos.

Na indústria, o óxido de titânio é utilizado como pigmento em tintas, plásticos e cerâmicas devido à sua capacidade de refletir a luz e proporcionar cores brilhantes. Na medicina, o óxido de titânio é utilizado em protetores solares devido à sua capacidade de bloquear os raios UV. Na tecnologia, o óxido de titânio é utilizado em filtros de gases de escape de veículos e em células solares devido à sua capacidade de absorver luz ultravioleta.

Utilização do dióxido de titânio: passo a passo para aproveitar seus benefícios.

O dióxido de titânio é um composto químico amplamente utilizado devido às suas propriedades únicas. Com uma estrutura cristalina e branco na forma de pó, o dióxido de titânio possui diversas aplicações em diferentes indústrias. Neste artigo, vamos abordar a utilização do dióxido de titânio e como você pode aproveitar seus benefícios.

1. Protetor Solar: Um dos usos mais comuns do dióxido de titânio é em protetores solares. Devido à sua capacidade de refletir a luz ultravioleta, o dióxido de titânio ajuda a proteger a pele dos danos causados pelo sol.

2. Pigmento em Tintas: O dióxido de titânio é amplamente utilizado como pigmento em tintas, proporcionando um branco brilhante e durável. Além disso, sua resistência à corrosão o torna ideal para aplicações em ambientes externos.

3. Aditivo Alimentar: Em alimentos, o dióxido de titânio é utilizado como um aditivo para melhorar a textura e a consistência de produtos como sorvetes e molhos. No entanto, seu uso é controverso devido a preocupações com a segurança.

4. Cosméticos: Em cosméticos, o dióxido de titânio é utilizado em produtos como bases e pós faciais para proporcionar cobertura e proteção contra os raios UV.

Para aproveitar ao máximo os benefícios do dióxido de titânio, certifique-se de seguir as instruções de uso de cada produto. Além disso, verifique sempre a qualidade do produto para garantir sua eficácia. Com essas dicas simples, você poderá desfrutar de todas as vantagens que o dióxido de titânio tem a oferecer.

Óxido de titânio (IV): estrutura, propriedades, usos

O óxido de titânio (IV) é um sólido cristalino branco inorgânico tendo a fórmula química de TiO 2 , de modo que também é conhecido como o dióxido de titânio. Existe em três formas cristalinas: rutilo, anatase e brookita. Embora na natureza seja geralmente colorido devido à presença de impurezas como ferro, cromo ou vanádio, o TiO 2 puro é usado como pigmento branco.

Relacionado:  Ácido arsênico (H3AsO4): propriedades, riscos e usos

Entre suas características, podemos destacar que a solubilidade do TiO 2 depende consideravelmente de sua história química e térmica. Assim, quando é aquecido a altas temperaturas (900 ºC), torna-se quimicamente inerte. Suas fontes mais importantes são ilmenita (óxido de ferro e titânio), rutilo e anatase.

Óxido de titânio (IV): estrutura, propriedades, usos 1

Dióxido de titânio em pó. O usuário original foi Walkerma na Wikipedia em inglês. [Domínio público]

É produzido principalmente em um grau adequado para uso como pigmento, o que garante suas excelentes propriedades de dispersão de luz em aplicações que exigem opacidade e brilho brancos.

Também é produzido como um material ultrafino, para aplicações em que é necessária transparência e absorção máxima de raios ultravioleta (UV). Por exemplo, como um componente de filtros solares para a pele. Nesses, o TiO 2 atua como um filtro, bloqueando assim a absorção desses raios.

Devido à sua inércia química, é o pigmento branco preferido. No entanto, a Administração de Medicamentos e Alimentos dos Estados Unidos (FDA ) definiu os parâmetros para o uso seguro em alimentos e cosméticos.

Há também um limite de exposição ao pó de óxido de titânio, pois quando inalado, o pó pode ser depositado nos pulmões.

Estrutura

O TiO 2 possui três modificações cristalinas: rutilo, anatase e brookita. Essas variedades cristalinas são encontradas na natureza.

Rutilo

O rutilo cristaliza no sistema tetragonal com duas unidades de TiO 2 por célula. O titânio é coordenado octaedro. Foi demonstrado por estudos calorimétricos que o rutilo é a forma cristalina mais estável termicamente.

Óxido de titânio (IV): estrutura, propriedades, usos 2

Estrutura cristalina rutílica. Bolas cinza: titânio, bolas rosa: oxigênio. Estado sólido [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] Fonte: Wikipedia Commons

Anatase

Essa forma também cristaliza no sistema tetragonal, mas a anatase vem na forma de octaedros muito distorcidos de átomos de oxigênio em relação a cada átomo de titânio, sendo dois deles relativamente próximos. Possui 4 unidades de TiO 2 para cada célula cristalina.

Óxido de titânio (IV): estrutura, propriedades, usos 3

Estrutura cristalina da anatase. Benjah-bmm27 [Domínio público] Fonte: Wikipedia Commons

Brookita

Cristaliza no sistema ortorrômbico, com 8 unidades de TiO 2 para cada célula cristalina.

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino.

Dureza de Mohs

Rutilo: 7-7,5.

Anatase: 5,5-6.

Peso molecular

79,87 g / mol.

Ponto de fusão

Rutilo: 1830-1850 ° C.

Anatase: quando aquecido, torna-se rutilo.

Densidade

Rutilo: 4.250 g / cm 3

Anatase: 4.133 g / cm 3

Brookita: 3.895 g / cm 3

Solubilidade

Insolúvel em água e solventes orgânicos. Ele é ligeiramente solúvel em HF e H 2 SO 4 concentrado quente. Insolúvel em HCl e HNO 3 .

pH

7.5

Índice de refração

Rutilo: 2,75 a 550 nm.

Anatase: 2,54 a 550 nm.

Possui o maior índice de refração de todos os pigmentos inorgânicos.

Outras propriedades

A anatase é rapidamente transformada em rutilo a temperaturas acima de 700 ° C. O TiO 2 que foi calcinado a 900 ° C 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 em banda larga, mas sua condutividade elétrica depende da presença de impurezas e defeitos no cristal.

Relacionado:  O que é Química Aplicada?

Nomenclatura

-Dióxido de titânio

-Rutilo

-Anatasa

-Brookita

-Titânia

Usos

Pigmentos brancos

O uso mais importante do óxido de titânio (IV) é como um pigmento branco em uma ampla variedade de produtos, incluindo tintas, vernizes, adesivos, plásticos, papel e tintas de impressão. Isto é devido ao seu alto índice de refração e inércia química.

Óxido de titânio (IV): estrutura, propriedades, usos 4

Fonte: Pexels.com

O dióxido de titânio usado como pigmento branco deve ter alta pureza. Sua opacidade e brilho derivam de sua capacidade de dispersar a luz. É mais brilhante que o diamante. Apenas rutilo e anatase têm boas propriedades de pigmentação.

Plásticos

Nos plásticos, o TiO 2 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 exteriores, pois fornece proteção UV ao material.

A forma cristalina ideal, neste caso, é rutílica. Na referida aplicação, o rutilo deve ter um revestimento superficial de zircônio, sílica ou alumínio, para minimizar o efeito fotocatalítico do TiO 2 na degradação do PVC.

Outros usos

Outros usos incluem esmaltes vítreos usados ​​em aço e ferro fundido, que conferem opacidade e resistência a ácidos.

Na indústria têxtil, é usado em guias de linha, para que deslizem facilmente durante a fiação. O atrito entre os fios e as guias gera eletricidade estática. Para dissipá-lo, o TiO 2 deve ser queimado a 1300 ºC, a fim de obter uma maior condutividade elétrica.

Outras aplicações incluem pigmentação de tintas de impressão, borracha, têxteis, couro, fibras sintéticas, cerâmica, cimento branco, revestimento de pisos e materiais de cobertura. Como revestimento de papel, o TiO 2 o torna mais branco, mais brilhante e mais opaco.

É usado em cosméticos para ajudar a cobrir as imperfeições da pele, além de dar creme dental e sabão branco.

Permite proteger alimentos, bebidas, suplementos e produtos farmacêuticos da degradação prematura causada pelo efeito da luz, prolongando a vida útil do produto.

É um componente na produção de vidro, cerâmica e eletrocerâmica. É usado em elementos de circuitos elétricos. Também é usado no sensor de oxigênio do sistema de escape de veículos a motor.

O TiO 2 ultrafino é usado como componente dos bloqueadores solares, 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 raios UV-B causam queimaduras e eritema.

Nanopartículas de TiO 2 são usadas como material de suporte para catalisadores de reação química.

Anatase é um fotocatalisador eficaz que oxida compostos orgânicos. Quanto menores suas partículas, mais eficaz ela é.

Referências

  1. Cotton, F. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Química Inorgânica Avançada. John Wiley & Sons.
  2. Kirk-Othmer (1994). Enciclopédia de Tecnologia Química. Volume 19 e 24. Quarta edição. John Wiley & Sons.
  3. Fatos sobre segurança química (2019). Dióxido de titânio Recuperado de: chemicalsafetyfacts.org
  4. Wypych, George. (2015). Aditivos de PVC No formulário de PVC (segunda edição). Recuperado de sciencedirect.com
  5. Denning, R. (2009). Aprimorando produtos de lã usando nanotecnologia. Nos avanços na tecnologia de lã. Recuperado de sciencedirect.com
  6. Biblioteca Nacional de Medicina (2019). Dióxido de titânio Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov

Deixe um comentário