Titandioxid ist ein natürlich vorkommendes Oxid des Elements Titan. Diese Substanz wird auch als Titan (IV)-Oxid oder Titandioxid bezeichnet und kommt auch in der Natur als drei Mineralverbindungen vor, die als Anatas, Brookit und Rutil bekannt sind. Es wird jedoch am häufigsten aus Titantetrachlorid durch Kohlenstoffreduktion und Reoxidation extrahiert. Alternativ kann es aus einem anderen Oxid namens Ilmenit verarbeitet werden, das einer Reduktion mit Schwefelsäure unterzogen wird, um reines Titandioxid zu erhalten.
Es gibt eine Reihe von industriellen Anwendungen für dieses Mineral. Zum einen hat es sehr hohe Brechungseigenschaften. Tatsächlich ist Titandioxid eines der weißesten Materialien, das auf der Erde bekannt ist, was ihm den Spitznamen „Titanweiß“ eingebracht hat. Aus diesem Grund ist es in vielen kosmetischen Zubereitungen oft enthalten, um Licht von der Haut weg zu reflektieren. Es ist auch ein Hauptbestandteil von Sonnenschutzmitteln, um die Absorption von ultravioletten (UV) Strahlen der Sonne zu verhindern, deren Konzentration den Lichtschutzfaktor oder SPF des Produkts bestimmt.
Als Pigment wird Titandioxid verwendet, um die weiße Farbe bestimmter Lebensmittel wie Milchprodukte und Süßigkeiten zu verstärken. Es verleiht auch Zahnpasta und einigen Medikamenten Glanz. Es wird jedoch auch als Lebensmittelzusatzstoff und Geschmacksverstärker in einer Vielzahl von nicht weißen Lebensmitteln verwendet, darunter getrocknetes Gemüse, Nüsse, Samen, Suppen und Senf sowie Bier und Wein.
Da dieser Stoff das Licht so gut reflektiert, eignet er sich hervorragend als Schutzbeschichtung für viele Produkte, wie zum Beispiel Autoteile und optische Spiegel. Es wird auch in Farbe eingearbeitet. Tatsächlich ist es aufgrund seiner Brechkraft ein Bestandteil von Lacken, die zum Beschichten von Autos, Booten und Flugzeugen verwendet werden. Darüber hinaus findet sich Titandioxid in einer Reihe von Bau- und Baumaterialien. In der Kunststoffindustrie wird es auch als Beschichtung verwendet, um UV-Licht zu absorbieren und die Haltbarkeit zu erhöhen.
Da Titandioxid etwa 70 Prozent des weltweit kommerziell verwendeten Pigments ausmacht, wurden Bedenken hinsichtlich seiner Toxizität am Arbeitsplatz geäußert. Als Reaktion darauf haben eine Reihe globaler Behörden Herstellern geraten, Sicherheitsdatenblätter und Schulungsprogramme zu Arbeitsrisiken auf der Grundlage aktueller Sicherheitsüberprüfungen zu aktualisieren. So hat die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) diesen Stoff nun aufgrund der Inzidenzrate von Atemwegskrebs bei Ratten nach längerer Inhalation von Titandioxid-Staubpartikeln als potenziell krebserregend eingestuft. Als Lebensmittelzusatzstoff in winzigen Mengen gilt dieses Material jedoch als sicher für den menschlichen Verzehr.