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Take Home Message
• 立可白中含有二氧化鈦分子，當中的鈦原子與氧原子價電子互動使它無法吸收可見光，當所有波長的可見光被反射時就會呈現白色。
• 二氧化鈦常作為色素添加於冰淇淋、口香糖中，當它作為食品添加物時只要不是奈米等級，基本上就不會對身體有危險。
• 二氧化鈦也可作為光觸媒，如日本化科學家發現二氧化鈦在紫外線下能以水製造氧氣，開啟了以「人工光合作用」來製造燃料的可能性。

在紙上訂正錯誤時，讀者們比較常使用立可白或是立可帶呢？雖然立可白具有濃厚的氣味、還有可能沾到手，但因為它的覆蓋率好又能用得久，因此仍成為許多人用來修改筆誤的選擇。

當立可白的「白」和容器裡作為保存用途的有機溶劑被擠出來後，隨著有機溶劑的揮發，在紙上留下一個堅韌十足的新表面，足以抵抗原子筆超細的筆尖。立可白之所以具有異味和潛在毒性是由於有機溶劑的揮發，這也是為什麼在使用立可白時要盡量保持環境空氣流通。換句話說，立可白中的「白」其實毒性低、且在生活中到處可見，也是材料和固態科學中最有名的物質之一：二氧化鈦（titanium dioxide, TiO2）。除了當作立可白原料外，二氧化鈦其實還有許多又酷又有趣的功能，就讓我們一起來看看吧！

二氧化鈦的分子組成

二氧化鈦為什麼能又白又堅硬？這其實和它的成分與分子層面的架構有很大的關係。每個原子中都有一些電子可以被利用或是和其他原子互動，這些電子就被稱為「價電子」（valence electron）。價電子的數量與靈活度會依照不同的元素而有所不同，帶來電子與電子之間各式各樣的互動，並決定一項物質的最終屬性。

鈦（titanium, Ti）是元素表中第一列過渡金屬的第二個元素，在鈦與氧以1：2 的比例形成的分子架構下，鈦與氧之間的價電子互動是二氧化鈦又白又堅硬的原因。由於二氧化鈦的電子架構會讓它無法吸收可見光，所以當所有波長的可見光只能被反射回去時，就會在我們眼中呈現白色。

二氧化鈦及其他千萬種固態材料的微觀架構都不像水分子或二氧化碳，並不是各自獨立地由「氧－鈦－氧」分子堆疊起來，而是一由大群串在一起的鈦和氧原子依比例所形成。而這一大群的鈦原子和氧原子可以很有格局、規律地形成「長程序化」（long-range order）的晶體（crystal）；也能以混亂、「無定型」（amorphous）的方式呈現。此外，在二氧化鈦晶體中還有一些特定的原子排列方式形成數種架構，當中最常聽到的就是「金紅石」（rutile）及「銳鈦礦」（anatase，圖一）。

顏料、色素、防曬中都有二氧化鈦

二氧化鈦的最大用途之一其實是顏料。除了不會吸收可見光以外，二氧化鈦還具有非常高的折射率（refractive index），讓光波進到物質裡面時有各式各樣的行進角度，最後各個波長的光再以散射（scattering）的方式離開，讓二氧化鈦不只能呈現白色，還有非常高的不透明度。這些屬性讓它成為調配白色顏料的最佳選擇，因此常被使用在油漆、紙張及塑膠材料的白色成分⸺光是這些產品就占了約全世界二氧化鈦用量的80％。……【更多內容請閱讀科學月刊第640期】