Свойства диоксида титана

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

на тему:

«Изучение влияния диоксида титана на организм человека»

 

Работу выполнил:

Ученица 11 ХБ класса

Вишнева Алина Михайловна

Научный руководитель:

Балачевская Ольга Владимировна

доцент кафедры фундаментальной и клинической химии КубГМУ, к.п.н.

 

«___»______________2022 года

Дата защиты проекта

 

 

Краснодар, 2022

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………..3

ГЛАВА I. Теоретическая часть ………………………………………………....5

1.1. Свойства диоксида титана……………………………………………5

1.2. Применение оксида титана (II)………………………………………8

1.3. Заболевания, возникающие из-за попадания TiO₂в организм……12

ГЛАВА II. Экспериментальная часть …………………………………….…...15

2.1. Выращивание редиса с добавлением диоксида титана……………..15

2.2. Выращивание ампуллярий с подкормкой в виде TiO₂……………..16

2.3. Обработка экспериментальных данных……………………………..17

ГЛАВА III. Продукт проекта

3.1. Информационная брошюра с рекомендациями по питанию, исключающие продукты, содержащие диоксид титана

ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………18

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………..19

ПРИЛОЖЕНИЕ …………………………………………………………………20

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Диоксид титана (TiO₂) представляет из себя белое неорганическое соединение. Он обладает нетоксичными, нереактивными и светящимися качествами, которые безвредно увеличивают белизну и яркость многих материалов.

TiO₂ высоко ценится за ультра-белый цвет, способность рассеивать свет и стойкость к ультрафиолетовому излучению.

Встретить его мы можем в массе продуктов - конфетах (особенно драже), жевательной резинке, молочных продуктах, газировках, в том числе в сухих смесях для их приготовления, в майонезе, переработанном мясе, быстрых завтраках и, по сути, во многих продуктах белого цвета

Воздействие Е171 Диоксида титана на организм человека до конца не изучены, потому добавка считается условно безопасной до тех пор, пока не будет подтвержден вред от её употребления. Достоверно известно, что краситель Е171 не всасывается кишечником, не растворяется в желудочном соке, не накапливается в организме и полностью выводится за довольно краткое время. Однако, присутствуют неподтвержденные данные о том, что при вдыхании порошка двуокиси титана увеличивается риск заболевания раком.

Исходя из этого, целью нашего исследования является просвети анализ влияния оксида титана на человека.

При достижении цели нужно выполнить данные задачи:

• проанализировать свойства TiO₂,

• изучить, где применяется данный оксид,

• исследовать влияние диоксида на человека,

• сделать вывод об его безопасном использовании.

В ходе исследования мы предполагаем, что из-за своих уникальных свойств диоксид титана может отрицательно влиять на организм человека. TiO₂ содержится во многих продуктах питания, особенно в сладостях и газированных напитках, а значит одной из основных групп риска являются дети и подростки (растущие организмы), именно поэтому так важно знать о влиянии данного красителя на человека.

Объектами данного исследования является редис и улитки ампуллярии

Предметом исследования является диоксид титана.

Методом работы является эксперимент, в ходе которого будет осуществляться выращивание редиса, его полив разной концентрацией диоксида титана, а также выращивание ампуллярий с подкормкой в виде TiO₂

Эксперимент проводится на базе государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Кубанский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра довузовской подготовки.

 

ГЛАВА I. Теоретическая часть

Свойства диоксида титана

Чистый диоксид титана – бесцветные кристаллы. Известен в виде нескольких модификаций. Кроме рутила (кубическая сингония), анатаза (тетрагональная сингония) и брукита (ромбическая сингония), получены две модификации высокого давления: ромбическая IV и гексагональная V. Брукит при всех условиях метастабилен.

При нагревании анатаз и брукит необратимо превращаются в рутил соответственно при 400-1000°С и ~750°С. Как в рутиле, так и в анатазе каждый атом Ti находится в центре октаэдра и окружен 6 атомами кислорода. Октаэдры расположены таким образом, что каждый ион кислорода принадлежит трём октаэдрам. В анатазе на 1 октаэдр приходятся 4 общих ребра, в рутиле – 2.

 

Рисунок 1. - АнатазРисунок 2.- кристаллическая решётка вдиоксида титана

 

 

Рисунок3.- Рутил Рисунок 4. - Ильменит

Общие физические характеристики:

· Не растворяется в маслах, спирте, воде, кислотах.

· Инертен по отношению к большому количеству химических соединений.

· Характеризуется повышенным коэффициентом преломления. Отражает UV-лучи.

· При нагревании меняет оттенок (становится желтым), после охлаждения приобретает привычный белый цвет.

· Обладает повышенной влагостойкостью.

· Совместим с любыми веществами, предназначенными для образования пленки.

· Отличается высокой атмосферостойкостью.

· Способен отбеливать различные материалы.

· При высокой концентрации обеспечивает хорошую укрывистость пластиков, лакокрасочных материалов.

· Играет роль фотокатализатора под воздействием ультрафиолетового света.

· Нетоксичности.

· Не образует комков, смешиваясь с другими компонентами, одинаково распределяется по всему составу.

· Хороший наноматериал.

Химические свойства:

Медленно растворяется в концентрированной серной кислоте:

TiO₂+ 2H₂SO₄ = Ti(SO₄)₂ + 2H₂O

С пероксидом водорода образует ортотитановую кислоту H₄TiO₄:

TiO₂ + 2H₂O₂ = H₄TiO₄

В концентрированных растворах щелочей:

TiO₂ + 2NaOH = Na₂TiO₃+ H₂O

При нагревании диоксид титана с аммиаком образует нитрид титана

2TiO₂ + 2NH₃2TiN + 3H₂O + O₂

В насыщенном растворе гидрокарбоната калия:

TiO₂ + 2KHCO₃ = K₂TiO₃ + H₂O + 2CO₂

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

TiO₂ + BaO = BaOxTiO₂(BaTiO₃)

TiO₂ + BaCO₃ = BaOxTiO₂ + CO₂(BaTiO₃)

TiO₂ + Ba(OH)₂ = BaOxTiO₂(BaTiO₃)

Водородом, углеродом и активными металлами (Mg, Ca, Na) диоксид титана при нагревании восстанавливается до низших оксидов, а с хлором при нагревании в присутствии восстановителей (углерода) образует тетрахлорид титана.

Гидроксид TiO₂xnH₂O в зависимости от условий его осаждения может содержать переменное число связанных с титаном ОН-групп. Полученный при невысоких температурах TiO₂xnH₂O хорошо растворяется в разбавленных минеральных и сильных органических кислотах, но практически не растворяется в растворах щелочей, легко пептизируется с образованием устойчивых коллоидных растворов.

После сушки на воздухе образует белый порошок плотностью 2,6 г/см³, приближающийся по составу к формуле TiO₂x2H₂O (метатитановая кислота).