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Usos Comuns do Dióxido de Titânio (TiO₂)

Este pó branco fino é tão comum que pode ser comprado no eBay para receitas caseiras de sabão, batom ou esmaltes cerâmicos. Poucos compradores sabem que o pigmento origina-se como mineral cristalino colorido encontrado em minério em grandes quantidades na Austrália, Canadá, Índia, Noruega, África do Sul, Ucrânia e EUA. A maior parte do dióxido de titânio (TiO₂) é produzida a partir de minerais vermelho-rubi, azuis ou amarelo-marrom, como rutilo ou anatase, através de oxidação (combinando minerais moídos com oxigênio).

Propriedades

Esses minerais se assemelham a gemas e são tão altamente refrativos à luz que pequenas quantidades dentro de outras pedras preciosas agregam valor. A "estrela" em safiras-estrela, por exemplo, são falhas em forma de agulha de rutilo. Mas cristais de rutilo ou anatase, lapidados e usados como joias, não resistiriam ao desgaste dada a maciez dos minerais (6 na escala de Mohs). Em vez disso, essa propriedade altamente refrativa encontrou usos industriais e comerciais como protetores solares, revestimentos em óculos e células fotovoltaicas solares.

Produção

Pigmento de dióxido de titânio gera até 95% da demanda mundial. TiO₂ produzido a partir de titânio em ilmenita deve ser lixiviado com ácido sulfúrico, produto caro e ambientalmente desfavorável. Os maiores produtores, portanto, usam processo de cloreto eficaz para remover pigmento dos minerais rutilo e anatase mais disponíveis.

Primeiro, o minério seco é alimentado em um clorinador junto com coque de petróleo e cloro para fazer cloreto de titânio. Em seguida, queimando o cloreto de titânio com oxigênio e gás combustível, oxida-se. Depois, semeando essa mistura com cristais, formam-se sólidos filtrados do gás e moídos como pó. O tratamento do produto final é importante para brilho, opacidade e qualidades refletivas.

Produtos

Dióxido de titânio como pigmento está em tinta para casa, óleos de artista, cosméticos, borracha, plásticos, têxteis, papel, comprimidos, tintas de tatuagem e leite desnatado. Fabricado como nanopartícula (partícula em escala molecular), pode ser encontrado como antimicrobiano em revestimentos por seus efeitos oxidantes. Essas nanopartículas também são usadas em produtos antifogging porque partículas nanométricas tornam-se transparentes e permitem que a água escorra em vez de formar gotas. Usos semelhantes na indústria cosmética. A indústria de células solares também testa TiO₂ nanoparticulado por suas capacidades semicondutoras. Em 2007, cientistas encontraram outro uso: clivar genes sem uso de enzimas.

Preocupações

Várias preocupações de saúde deixam amadores e usuários de cosméticos e protetor solar preocupados. Segundo Ceramics Today, TiO₂ como pó é irritante das vias aéreas superiores e exposição ocupacional pode ocorrer para quem minera minério ou prepara TiO₂ para armazenamento ou uso. Quem trabalha em áreas de alto uso deve usar respirador. Além disso, a Agência Internacional de Pesquisa em Câncer (IARC), parte da OMS, concluiu que há "evidência suficiente de que dióxido de titânio é carcinogênico em animais de experimentação".

Cientistas descobriram que nanopartículas de TiO₂ causam respostas pró-inflamatórias no sistema de ensaio de alta velocidade MIMIC desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos EUA para testar vacinas.