Synonymes : dioxyde de titane, oxyde de titane (IV), rutile, anatase, blanc de titane, CI 77891, bioxyde de titane
N° CAS : 13463-67-7
N° ECHA : 100.033.327
N° CE : 236-675-5
Code ATC : D02A
PubChem : 26042
ChEBI : 32234
FEMA :
SMILES : O=[Ti]=O
InChl : 1S/2O.Ti
Propriétés chimiques :
Formule : O2Ti ou TiO2
Masse molaire : 79,866 g/mol
pKa :
Propriétés physiques :
T° Fusion : 1 855 °C
Solubilité : insoluble dans l’eau, les solvants organiques, l’acide chlorhydrique, l’acide nitrique et l’acide sulfurique dilué ; soluble dans les alcalis ; se dissout lentement dans l’acide fluorhydrique et dans l’acide sulfurique concentré chaud
Propriétés biochimiques :
Codons :
pH isoélectrique : 5,5 ± 0,1
Acide aminé essentiel :
Occurrence chez les vertébrés :
Propriétés optiques :
Pouvoir rotatoire :
Précautions :
SIMDUT : substance non classée
Tout savoir sur l’E171 Dioxyde de titane : description, historique, processus d’extraction, propriétés physico-chimiques, rôle dans la nutrition, occurrence dans les aliments, législation, domaines d’application et toxicité
L’E171 est un additif alimentaire plus connu sous le nom de « dioxyde de titane ». Il est également l’un des éléments chimiques qui existent abondamment sur la surface terrestre.
À part son rôle dans l’alimentation, ce composé possède plusieurs champs d’application. Il est notamment employé dans l’industrie cosmétique et pharmaceutique. Il se révèle aussi utile dans le domaine du BTP.
Description du dioxyde de titane
L’E171 est un élément chimique et non organique présent dans la nature ou fabriqué en laboratoire. Il s’agit d’un oxyde naturel du titane obtenu à partir de l’anatase, du rutile et de l’ilménite.
Description physique
Le dioxyde de titane existe sous forme de poudre. Selon la dimension des particules, la substance peut être qualifiée de matériau nanométrique ou micrométrique.
Les nanoparticules sont ultrafines, et ont chacune une taille inférieure à 100 nm. La forme pigmentaire ou micrométrique a un diamètre compris entre 200 et 350 nm.
La couleur du TiO2 est blanche. Il garde, d’ailleurs, sa teinte éclatante même quand il se trouve au contact de la lumière. Cette invariabilité s’explique par son aptitude à absorber les rayons UV.
Enfin, cet élément est inodore. Il ne possède pas non plus de saveur particulière.
Description chimique
Le dioxyde de titane est une molécule constituée de deux atomes d’oxygène et d’un atome de titane.
Il est le neuvième élément chimique présent en grande quantité dans la croûte terrestre. Dans ce classement, il se positionne devant l’hydrogène, dont la formule moléculaire est H, et le magnésium ou Mg.
Origine et histoire du dioxyde de titane
Le nom de « dioxyde de titane » n’est apparu officiellement que vers la fin du XIXe siècle. À cette même époque, ce composé a également pu être créé dans un laboratoire.
Le début du XXe siècle marque ensuite le lancement de la production en grande quantité de TiO2.
Méthode d’extraction
Dans la nature, l’E171 est présent dans différentes espèces minérales. Par conséquent, il est nécessaire de déployer quelques procédures d’extraction pour obtenir du dioxyde de titane.
À noter qu’il existe deux méthodes de séparation selon le minerai de base. La première, et qui est également la procédure la plus répandue en Europe, est le procédé au sulfate. Celui-ci permet d’extraire du TiO2 à partir des ilménites.
La seconde est le procédé au chlore. Il est employé pour la transformation des rutiles et des ilménites qui ont subi un traitement préalable.
Propriétés physico-chimiques
La cristallinité ou polymorphisme constitue l’une des propriétés physico-chimiques du dioxyde de titane. Cette caractéristique désigne sa capacité à se cristalliser dans des systèmes différents en fonction de la pression et de la température de l’environnement.
Le TiO2 possède ainsi trois principaux polymorphes naturels, à savoir l’anatase, le brookite et le rutile. Outre cet élément chimique, ils renferment également du fer, du chrome, du tantale, de l’étain, du vanadium, du niobium ou de l’antimoine. Ces composants supplémentaires sont présents à l’état de trace.
L’anatase, quand il est soumis à une température supérieure à 700 °C, se change en rutile. Ce dernier est la forme la plus stable du bioxyde de titane.
Enfin, le brookite désigne des cristaux tabulaires de couleur généralement sombre.
Rôle et application de l’E171 en nutrition
Dans l’industrie agroalimentaire, l’E171 est un additif utilisé principalement pour son rôle de colorant. En effet, il permet de donner une teinte blanche aux produits dans lesquels il est intégré.
Dans d’autres denrées, il est employé en tant que texturant et comme opacifiant. Il aide ainsi à améliorer leur couleur et leur éclat, octroyant ainsi aux aliments une apparence plus attrayante et plus lisse. Cet additif permet également d’optimiser l’onctuosité des yaourts, des crèmes glacées, des chocolats et de certaines confiseries.
Occurrence de l’E171 dans les aliments
Dans l’industrie alimentaire, l’E171 est surtout présent dans les friandises et dans plusieurs types de sucreries. Il se trouve ainsi parmi les ingrédients principaux qui composent les bonbons, les chewing-gums et les chocolats. M&M’s, Mentos, et Skittles figurent dans la liste des marques de renommée mondiale qui utilisent cet additif dans leurs confiseries. Hollywood Chewing Gum, Malabar, Lindt et Jelly bean ne sont pas en reste.
D’autres aliments en contiennent, à savoir le surimi, les pâtisseries, les desserts surgelés et les produits laitiers fermentés. Le dioxyde de titane est également présent dans les légumes et dans les fruits secs.
Enfin, il se trouve aussi dans les boissons gazeuses, aromatisées et alcoolisées.
Législation de l’E171 en France et en Europe
Dans l’Hexagone, l’usage de l’E171 dans les aliments est prohibé depuis 2018. Cette interdiction a été ordonnée par le gouvernement français par l’intermédiaire de la loi Egalim. Elle concerne l’utilisation et la vente de l’additif, ainsi que la mise sur le marché des aliments qui en contiennent.
Depuis 2022, les autres pays membres de l’Union européenne ont également appliqué cette interdiction par l’intermédiaire du décret (CE) n° 2022/63 du 18/01/22.
Autres applications du dioxyde de titane
Le dioxyde de titane est un élément fréquemment employé dans d’autres secteurs d’activité. Les principales industries qui l’utilisent sont les suivantes :
cosmétique : ingrédients dans les produits de protection contre les rayons UV, les soins antiâge, les maquillages, les dentifrices, ainsi que les lotions, les crèmes et les laits pour le corps et le visage ;
pharmaceutique : excipient dans les médicaments et les compléments alimentaires ;
travaux publics et construction : pigment dans les peintures, et composant des matériaux en plastique, des revêtements, des cadres de fenêtres, des tuiles, des ciments et des vitres.
Dans l’industrie du BTP, l’usage du dioxyde de titane offre plusieurs avantages. Tout d’abord, de par son caractère opaque, il s’avère économique, car il suffit d’en appliquer une fine couche, évitant ainsi le gaspillage de peinture.
Ensuite, grâce à son effet photocatalyseur, il aide à réduire l’empreinte carbone des centrales électriques et des automobiles. Il facilite également la décomposition des polluants environnementaux.
Enfin, le TiO2 se révèle utile dans le domaine de l’énergie renouvelable, notamment solaire.
Toxicité et effets secondaires de l’E171
Ces dernières années, l’E171 a fait l’objet de plusieurs controverses en raison de sa toxicité. Ces polémiques, ainsi que l’apparition de plusieurs résultats d’études, sont à l’origine des interdictions de son usage dans les aliments en France et en Europe.
À noter que les effets du dioxyde de titane sur la santé humaine varient en fonction de la voie d’exposition. Ainsi, une irritation oculaire et cutanée peut survenir en cas de contact avec les yeux et la peau.
Une inhalation de la matière est susceptible de conduire à des dommages au niveau des voies respiratoires. Les impacts peuvent même s’aggraver jusqu’à la formation d’un cancer du poumon.
Enfin, une ingestion en grande quantité et/ou prolongée risque d’entraîner des lésions au niveau des organes internes. Les conséquences possibles sont un cancer du côlon, des troubles hépatiques, ainsi qu’une affection des testicules et des ovaires. Les défenses immunitaires peuvent aussi s’affaiblir progressivement.
