Abet Química

MEDIDAS ANTICONTAMINANTES CON EL DIÓXIDO DE TITANIO
APLICACIONES EN EL AGUA Y AIRE
MARCO TEÓRICO
El dióxido de titanio es compuesto químico molecular que tiene por fórmula TiO2 su
nomenclatura en la UE es E-171. El titanio es el noveno elemento más común en la Tierra y
en condiciones normales es muy común que reaccione con oxígeno para formar óxidos de
titanio, estos se encuentran en minerales y polvos. Es barato y abundante por lo que es
usado en prácticamente todas las industrias.
En la naturaleza existe en varias formas: Brookita (estructura ortorrómbica), Anatasa
(estructura tetragonal) y Rutilo (estructura octaédrica). Tanto el rutilo como la anatasa son
producidos a gran escala de forma industrial y se los usa principalmente como catalizadores
o pigmentos para superficies. El dióxido de titanio es el pigmento inorgánico más importante
a nivel mundial, por su estabilidad y reflejo de la radiación.
Brookita Anatasa
(Estructura ortorrómbica) (Estructura tetragonal)
Rutilo
(Estructura Octaédrica)
I. PROCESO DE OBTENCIÓN DEL DIÓXIDO DE TITANIO
1.1. PROCESO DEL SULFATO
Para la producción de dióxido de titanio por el proceso del sulfato se

usan como materiales de partida escoria de titanio e ilmenita
obtenidos de forma paralela pero separadamente, esto es, se
descomponen con ácido sulfúrico al 98,0% y al 85%, estando las
temperaturas de partida algo por debajo de la temperatura de
iniciación, iniciándose las reacciones de descomposición mediante la
inyección de una cantidad mínima de vapor caliente.
Tras la descomposición se mezclan ambas lejías madre y se
elaboran conjuntamente hasta ser TiO2, concentrándose hasta un
85% y reciclándose el ácido sulfúrico diluido el 23% que sale de la
reacción separando las sales metálicas. con esto se usa para la
obtención de escoria de titanio preferentemente acido sulfúrico
altamente concentrado u obtenido mediante calcinación de los
sulfatos metálicos resultantes del proceso, mientras que el exceso
de ácido sulfúrico concentrado al 85% sirve para la obtención de
ilmenita, de forma que se reutiliza económicamente la práctica
totalidad del ácido sulfúrico diluido.
1.2. PROCESO DE CLORACIÓN
En base a su estructura octaédrica, Rutilo, es secado y mezclado con

coque. La mezcla es se alimenta a reactor de lecho fluidizado de
900°C a 1000°C donde se lleva a cabo la transformación de dióxido
de titanio contaminado y se produce de tetracloruro de titanio,
monóxido de carbono, dióxido de carbono y todos los metales de
impurezas de la materia prima en forma de cloruros metálicos.
Reacción: 3TiO2 + 5C + 6Cl2 ↔ 3TiCl + 4CO + CO2

El tetracloruro de titanio puro es vaporizado y se alimenta a un
reactor de oxidación a alta temperatura donde se hace reaccionar
con oxígeno en un reactor de plasma o quemador de tolueno para
reformar dióxido de titanio y liberar el cloro que se de nuevo al
principio de la reacción.
Este dióxido de titanio puro esta sujeto a una serie de tratamientos
químicos, fresado y operaciones de secado para dar una gama de
productos con propiedades particulares en términos de dispersión y
durabilidad apto para aplicaciones particulares de uso final.
Reacción: TiCl4 + O2 ↔ TiO2 + 2Cl2
Obtendremos finalmente el TiO2 cabe resaltar que el proceso de
producción por medio de la cloración es bastante caracterizado por
la gran cantidad de energía que se origina en las reacciones que se
producen.
II. APLICACIONES Y USOS
El dióxido de titanio tiene diversas características que pueden ser aplicadas
a múltiples áreas de desarrollo humano convirtiéndolo en una sustancia
requerida por las industrias.
2.1. PIGMENTO
El dióxido de titanio (TiO2) es una de las substancias químicas más

blancas que existen reflejando prácticamente toda la radiación visible
que le llega. Su fórmula química es TIO2 su índice de color es 77.891,
pigmento blanco N°6, habiéndose aprobado para uso general sin
limitaciones por la JECFA (OMS/FAO/Códex Alimentarius) en 1969.
Es el pigmento inorgánico más importante en términos de producción

mundial. Además, un semiconductor sensible a la luz que absorbe
radiación electromagnética cerca de la región UV. Es anfótero, muy
estable químicamente y no es atacado por la mayoría de los agentes
orgánicos e inorgánicos, disolviéndose en ácido sulfúrico
concentrado y en ácido hidrofluórico.
2.2. CONSERVANTE
La opacidad a la luz visible y ultravioleta que ofrece el dióxido de

titanio protege los alimentos, las bebidas, los suplementos y los
productos farmacéuticos de la degradación prematura, lo que
incrementa la durabilidad del producto. Además, se utilizan clases
específicas de alta pureza de pigmento de dióxido de titanio en
comprimidos de medicamentos, revestimientos de cápsulas y como
una ayuda decorativa en algunos alimentos.
2.3. PAPEL
El dióxido de titanio se utiliza para revestir papel, haciéndolo más

blanco, más brillante y más opaco.
2.4. FOTOCATALIZADOR
Utilizado como catalizador el dióxido de titanio cumple cabalmente los

estándares requeridos, debido a que es una sustancia no tóxica,
insoluble, abundante, barata y muy selectiva en su espectro de
absorción (prácticamente no absorbe en el visible y sí en el
ultravioleta).
Se ha comprobado que tanto la estructura cristalina como la forma

del cristal en el TiO2, influyen en la degradación foto catalítica de los
contaminantes. Este fotocatalizador puede encontrarse en
suspensión o soportado sobre una base fija transparente a la
radiación (a fin de no reducir el rendimiento fijo global).Según algunos
artículos, las suspensiones de TiO2 tienen mayor eficiencia que los
catalizadores inmovilizados.
Sin embargo, a escala industrial, el uso de suspensiones de TiO2
presenta un problema: la separación del catalizador del agua tratada
para poder reutilizarlo.
Debido al minúsculo tamaño de las partículas de TiO2 (menos de 0,5

micras) el proceso de separación completa es muy caro y no es viable
a nivel industrial. El beneficio obtenido al utilizar energía solar no
compensa la pérdida causada por la necesidad de filtrar las partículas
de óxido.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
https://prezi.com/hh5ryxto3ri-/obtencion-de-dioxido-de-titanio
https://es.wikipedia.org/wiki/Óxido_de_titanio
http://cidta.usal.es/cursos/ETAP/modulos/curso/uni_08/u8c3s3.htm

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