Il biossido di titanio, chiamato anche titania, (TiO 2), un minerale bianco, opaco, presente in natura che esiste in una serie di forme cristalline, le più importanti delle quali sono il rutilo e l'anatasi. Queste forme di ossido presenti in natura possono essere estratte e servire come fonte di titanio commerciale. Il biossido di titanio è inodore e assorbente. La sua funzione più importante in forma di polvere è come un pigmento ampiamente usato per dare bianco candore e opacità.
Il biossido di titanio è stato usato come agente sbiancante e opacizzante negli smalti in porcellana, dando loro luminosità, durezza e resistenza agli acidi. Nei tempi moderni è usato nei cosmetici, come nei prodotti per la cura della pelle e nelle lozioni per la protezione solare, con affermazioni che il biossido di titanio protegge la pelle dalle radiazioni ultraviolette grazie alla sua proprietà di assorbire la luce ultravioletta.
L'attività fotocatalitica del biossido di titanio si traduce in rivestimenti sottili che presentano proprietà autopulenti e disinfettanti in presenza di radiazioni ultraviolette. Le leghe sono caratterizzate da leggerezza e resistenza alla trazione molto elevata (anche alle alte temperature), elevata resistenza alla corrosione e capacità di resistere a temperature estreme e sono quindi utilizzate principalmente in aeromobili, tubi per centrali elettriche, armature, navi navali, veicoli spaziali e missili.
A causa delle sue proprietà uniche, il biossido di titanio è ampiamente utilizzato ed è ben noto nelle nanoscienze e nelle nanotecnologie. Il biossido di titanio è stato uno dei primi materiali ad essere utilizzato nei prodotti nanotecnologici. Tuttavia, la potenziale tossicità delle nanoparticelle di biossido di titanio è un argomento controverso. Molte aziende cosmetiche usano nanoparticelle di biossido di titanio. A causa del suo candore bianco, viene utilizzato in prodotti come vernici, rivestimenti, carte, inchiostri, dentifrici, cipria e coloranti alimentari.
Anche se è una delle sostanze chimiche più prodotte, i reali e potenziali benefici del biossido di titanio non sono privi di controversie. L'inalazione di polvere può causare problemi respiratori. Il biossido di titanio è stato classificato dall'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro come cancerogeno del gruppo 2B, un "possibile cancerogeno per l'uomo", sulla base di studi su ratti che hanno inalato la sostanza.
