اطلاعات کلی
دی اکسید تیتانیوم، یک ماده معدنی است که وقتی تیتانیوم اکسید می شود، به طور طبیعی در محیط تولید می شود. این ماده به شکل بلورهای سفید رنگ یا پودر یافت می شود [1Toxicology Data Network (TOXNET). Hazardous Substances Data Bank (Search term: ‘Titanium dioxide’)]. ممکن است تحت عنوان TiO2 ،تیتانیوم سفید (که بعنوان رنگ دانه استفاده می شود) یا تیتانیا نیز اشاره شود [1Toxicology Data Network (TOXNET). Hazardous Substances Data Bank (Search term: ‘Titanium dioxide’)].
دی اکسید تیتانیوم توسط آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) بعنوان گروه 2B، گروهی که احتمالا برای انسانها سرطانزاست، طبقه بندی شده است. مواجهه استنشاقی در موش های صحرایی باعث افزایش سرطان ریه گردید [2International Agency for Research on Cancer (IARC). Monograph summary Volume 93 (2010) (PDF)]. اگرچه سه مطالعه همهگیرشناسی برای گروه فعال IARC وجود دارد ،اما تمام موارد، محدودیت های روش شناسی داشتند و هیچ یک ارتباط معناداری بین مواجهه در محل کار و افزایش ریسک سرطان را نشان ندادند [2International Agency for Research on Cancer (IARC). Monograph summary Volume 93 (2010) (PDF)].
علاوه بر این، دی اکسید تیتانیوم می تواند در کارگرانی که در معرض مواجهه با این ماده هستند، کارکرد ریه را کاهش داده و باعث ضخیم شدن جنبی و تغییرات خفیف فیبروزی شود [2International Agency for Research on Cancer (IARC). Monograph summary Volume 93 (2010) (PDF)]. سایر اثرات مخرب عبارتند از سوزش چشمها، پوست، دستگاه تنفسی و همچنین درماتیت تماسی و حساسیت آلرژیک [1Toxicology Data Network (TOXNET). Hazardous Substances Data Bank (Search term: ‘Titanium dioxide’)].
دی اکسید تیتانیوم اخیرا بعنوان اولویتی در حال ظهور برای تحقیقات سرطانزایی بواسطه استفاده از آن در مواد نانو شناسایی شد [3Ward EM, Schulte PA, Straif K, Hopf NB, Caldwell JC, Carreón T, DeMarini DM, Fowler BA, Goldstein BD, Hemminki K, Hines CJ, Pursiainen KH, Kuempel E, Lewtas J, Lunn RM, Lynge E, McElvenny DM, Muhle H, Nakajima T, Robertson LW, Rothman N, Ruder AM, Schubauer-Berigan MK, Siemiatycki J, Silverman D, Smith MT, Sorahan T, Steenland K, Stevens RG, Vineis P, Zahm SH, Zeise L, Cogliano VJ.“Research Recommendations for Selected IARC-Classified Agents.” Environ Health Perspect2010;118(10):1355-1362].
کاربردهای اصلی
دی اکسید تیتانیوم اصولا به شکل رنگدانه سفید در رنگها، ترکیبات وینیل، لعاب، پلاستیک مخصوصا کاغذ، جوهر، مواد غذایی، خمیردندان، مواد آرایشی بهداشتی و محصولات مراقبت از پوست استفاده می شود [2International Agency for Research on Cancer (IARC). Monograph summary Volume 93 (2010) (PDF)،4Canadian Centre for Occupational Health and Safety (CCOHS). Headlines: Titanium Dioxide Classified as Possibly Carcinogenic to Humans (2006)]. این ماده معمولترین رنگدانه مورد استفاده در سرتاسرجهان است که 70درصد از حجم رنگدانه های تولید شده جهان را به خود اختصاص می دهد [4Canadian Centre for Occupational Health and Safety (CCOHS). Headlines: Titanium Dioxide Classified as Possibly Carcinogenic to Humans (2006)]. برای ویژگی های رنگدانه ای بهینه، اندازه ذره بین 2/0 تا 4/0 میکرومتر کنترل می شود [5US Geological Survey. Minerals Information – Titanium, Statistics and Information (2016)].
دی اکسید تیتانیوم در ضدآفتابها نیز برای محافظت از پوست در برابر اشعه فرابنفش (UV) استفاده می شود. و اغلب در سایز ریزذرات استفاده می شود، زیرا اندازه کوچک، پراکندگی و انتشار اشعه UV را افزایش می دهد [5US Geological Survey. Minerals Information – Titanium, Statistics and Information (2016)].
ریزذرات
دی اکسید تیتانیوم در اندازه بسیار ریز استفاده می شود که ریزذراتی هستند که اندازه آنها کمتر از 100 نانومتر است. ریزذرات ویژگی های منحصربفرد الکترونیکی، نوری، مکانیکی و شیمیایی دارند که باعث می شود که در کاربردهای مختلف صنعتی مفید واقع شوند. اما تاثیرات این ذرات بر روی سلامت و محیط به خوبی درک نشده است [6Madl AK, Pinkerton KE. “Health effects of inhaled and incidental nanoparticles.” Crit Rev Toxicol 2009;39(8):629-658.]. سمی بودن نانوذرات اغلب در مقایسه با همان ترکیب در کسر اندازه بزرگتر متفاوت است. بعنوان مثال، دو شکل کریستالی مجزای دی اکسید تیتانیوم (آناتاز و روتیل) به شکلی حائز اهمیت از لحاظ سمی بودن متفاوت هستند (آناتاز 10 برابر سمی تر از روتیل است) [6Madl AK, Pinkerton KE. “Health effects of inhaled and incidental nanoparticles.” Crit Rev Toxicol 2009;39(8):629-658.].
دی اکسید تیتانیوم بسیار ریز، شکلها، اندازه ها و ساختارهای کریستالی متفاوتی بسته به نحوه استفاده از آن دارد [6Madl AK, Pinkerton KE. “Health effects of inhaled and incidental nanoparticles.” Crit Rev Toxicol 2009;39(8):629-658.]. ذرات نانویی دی اکسید تیتانیوم می تواند به شکل کروی، میله ای، سیمی و توده ای باشد و می تواند با سایر مواد شیمیایی مانند آلومینا پوشانده شود [6Madl AK, Pinkerton KE. “Health effects of inhaled and incidental nanoparticles.” Crit Rev Toxicol 2009;39(8):629-658.].
مروری کلی بر مواجهات در محیط
دی اکسید تیتانیوم، معمولترین شکل تیتانیوم است که نهمین عنصر فراوان در پوسته زمین است [7World Health Organization (WHO). Environmental Health Criteria 24 – Titanium (1982)]. منبع اصلی مواجهه زیستی با دی اکسید تیتانیوم، جذب پوستی از ضدآفتابها، مواد آرایشی-بهداشتی، رنگها و لعاب است؛ بلعیدن نیز منبع بالقوه مواجهه با چنین محصولاتی است [2International Agency for Research on Cancer (IARC). Monograph summary Volume 93 (2010) (PDF)]. مردمی که در مجاورت و فاصله نزدیکی از معادن تیتانیوم و کارخانجات صنعتی زندگی می کنند، ریسک بالاتری از مواجهه دارند.
مواجهه در محل کار
استنشاق و جذب پوستی، از مهمترین راههای مواجهه با دی اکسید تیتانیوم در محل کار هستند [1Toxicology Data Network (TOXNET). Hazardous Substances Data Bank (Search term: ‘Titanium dioxide’)].
مشاغل اصلی که در مواجهه با این ماده هستند عبارتند از کارگران فعال در معادن تیتانیوم، تولید دی اکسید تیتانیوم (مخصوصا آسیاب کردن و بسته بندی) و همچنین تمیزکاری و نگهداری آن [2International Agency for Research on Cancer (IARC). Monograph summary Volume 93 (2010) (PDF)]. نگرانی اصلی مواجهه با دی اکسید تیتانیوم، استنشاق آن است؛ دی اکسید تیتانیومی که به شکل پودر یا گرد است می تواند در هوا معلق شده و ریسک مواجهه را افزایش دهد. اگر این ماده در محصول دیگری وجود داشته باشد، انتظار می رود که مواجهه با آن کم باشد [2International Agency for Research on Cancer (IARC). Monograph summary Volume 93 (2010) (PDF)].
