Titaanidioksidi on titaanielementin luonnossa esiintyvä oksiidi. Tätä ainetta kutsutaan myös nimellä titaani (IV) oksidi tai titaanioksidi, mutta sitä esiintyy luonnossa myös kolmina mineraaliyhdisteinä, joita kutsutaan anataasiksi, brookitiksi ja rutiiliksi. Kuitenkin se uutetaan yleisimmin titaanitetrakloridista hiilen pelkistämisellä ja hapetuksella. Vaihtoehtoisesti se voidaan käsitellä toisesta ilmeniitti -nimisestä oksidista, joka pelkistetään rikkihapolla puhtaan titaanidioksidin aikaansaamiseksi.
Tälle mineraalille on useita teollisia sovelluksia. Ensinnäkin sillä on erittäin korkeat taitekykyominaisuudet. Itse asiassa titaanidioksidi on yksi valkoisimmista materiaaleista, joita tiedetään maan päällä, ja se on saanut sille lempinimen “titaanivalkoinen”. Tästä syystä se sisältyy usein moniin kosmeettisiin valmisteisiin heijastamaan valoa pois iholta. Se on myös tärkeä aurinkosuojakomponentti estämään ultraviolettisäteiden (UV) imeytymistä auringosta, jonka pitoisuus määrittää tuotteen aurinkosuojakerroimen eli SPF: n.
Pigmenttinä titaanidioksidia käytetään parantamaan tiettyjen elintarvikkeiden, kuten maitotuotteiden ja karkkien, valkoista väriä. Se myös kirkastaa hammastahnaa ja joitakin lääkkeitä. Sitä käytetään kuitenkin myös elintarvikelisäaineena ja aromin tehostajana erilaisissa ei-valkoisissa elintarvikkeissa, mukaan lukien kuivatut vihannekset, pähkinät, siemenet, keitot ja sinappi sekä olut ja viini.
Koska tämä aine heijastaa valoa niin hyvin, se on ihanteellinen käytettäväksi suojapinnoitteena monille tuotteille, kuten autonosille ja optisille peileille. Se on myös sisällytetty maaliin. Itse asiassa sen taitekyvyn vuoksi se on osa maaleja, joita käytetään autojen, veneiden ja lentokoneiden päällystämiseen. Lisäksi titaanidioksidia löytyy monista rakennus- ja rakennusmateriaaleista. Muoviteollisuus käyttää sitä myös pinnoitteena, joka imee UV -valoa ja lisää kestävyyttä.
Koska titaanidioksidin osuus on noin 70 prosenttia kaupallisesti käytetystä pigmentistä maailmanlaajuisesti, sen myrkyllisyys työpaikalla on herättänyt huolta. Useat globaalit virastot ovat kehottaneet valmistajia päivittämään materiaalien käyttöturvallisuustiedotteet ja työtapaturmien koulutusohjelmat nykyisten turvallisuusarvioiden perusteella. Esimerkiksi Kansainvälinen syöpätutkimuslaitos (IARC) on nyt luokitellut tämän aineen potentiaaliseksi karsinogeeniksi, joka perustuu hengitysteiden syövän esiintyvyyteen rotilla sen jälkeen, kun titaanidioksidipölyhiukkasia on hengitetty pitkään. Kuitenkin elintarvikelisäaineena pieninä määrinä tätä materiaalia pidetään turvallisena ihmisravinnoksi.