Titanio

Es un elemento que ocurre en varios minerales, siendo sus principales fuentes, el rutilo y la ilmenita. Está presente en numerosas aplicaciones, como metal de aleaciones ligeras en la industria aeronáutica, aeroespacial y otras.

 

Historia

El titanio (llamado así por los Titanes, hijos de Urano y Gaia de la mitología griega) fue descubierto en Inglaterra por William Justin Gregor (geólogo amador inglés), en 1791, cuando investigaba la arena magnética (menachanite) existente en Menachan, en Cornualha. Lo denominó "menachin".

 

Este elemento fue nuevamente descubierto más tarde por el químico alemán, Martin Heinrich Klaproth, esta vez en el mineral rutilo (TiO2), que lo denominó de "titanio" (del latín titans, los hijos de la Tierra), en 1795.

 

Matthew A. Hunter preparó por primera vez el titanio metálico puro (con una pureza de 99,9%), calentando tetracloruro de titanio (TiCl4) con sodio a 700-800 °C en un reactor de acero.

 

El titanio como metal, no fue utilizado fuera del laboratorio hasta 1946, cuando William J. Kroll desarrolló un método para producirlo comercialmente. El proceso Kroll consiste en la reducción del tetracloruro de titanio (TiCl4) con magnesio, método que sigue siendo utilizado actualmente.

 

Características principales

El titanio es un elemento metálico muy conocido por su excelente resistencia a la corrosión (casi tan resistente como el platino) y por su gran resistencia mecánica. Posee baja conductividad térmica y alta conductividad eléctrica. Es un metal ligero, fuerte y de fácil fabricación con baja densidad (40% de la densidad del acero). Cuando puro es bien dúctil y fácil de trabajar. El punto de fusión relativamente alto hace que sea útil como un metal refractario. Él es tan fuerte como el acero, pero el 45% más ligero. Es un 60% más pesado que el aluminio, pero dos veces más fuerte. Esas características hacen que el titanio sea muy resistente contra los tipos usuales de fatiga. Ese metal forma una capa pasiva de óxido cuando expuesto al aire, pero cuando está en un ambiente libre de oxígeno es dúctil. Él quema cuando se calienta y es capaz de quemar inmerso en nitrógeno gaseoso. Es resistente a la disolución en los ácidos sulfúrico y clorhídrico, así como a la mayoría de los ácidos orgánicos.

 

En forma de metal y sus aleaciones, alrededor del 60% del titanio se utilizan en las industrias aeronáuticas y aeroespaciales, siendo aplicados en la fabricación de piezas para motores y turbinas, fuselaje de aviones y cohetes.

 

Abundancia y obtención

El titanio como metal no se encuentra libre en la naturaleza, pero es el noveno en abundancia en la corteza terrestre y está presente en la mayoría de las rocas ígneas y en sedimentos de ellas derivados. Se encuentra principalmente en minerales anatasa (TiO2), brookita (TiO2), ilmenita (FeTiO3), leucoxeno, perovskita (CaTiO3), rutilo (TiO2) y titanita (CaTiSiO5); también como titanato en minas de hierro. De estos minerales, solamente la ilmenita, leucoxeno y el rutilo presentan importancia económica. Se encuentran depósitos importantes de ilmenita en Australia, Sudáfrica, Finlandia, Estados Unidos, Canadá y Noruega. Las mayores reservas de rutilo están en Sudáfrica, India, Sri Lanka,
Australia y Sierra Leona.

 

Aplicaciones

• Industria química - debido a su resistencia a la corrosión y al ataque químico;
• Industria naval - el titanio metálico se emplea en equipos submarinos y de desalinización de agua del mar;
• Industria nuclear - se emplea en la fabricación de recuperadores de calor en centrales nucleares;
• Industria bélica - el titanio metálico es siempre empleado en la fabricación de misiles y piezas
  de artillería;
• Industria Metalúrgica-el titanio metálico, conectado con cobre, aluminio, vanádio, níquel y otros, proporciona cualidades superiores a los productos. Otra aplicación, que se da solamente con el rutilo, es en el revestimiento de electrodos de soldar.

Otras aplicaciones

• Aproximadamente el 95% del titanio se consume en forma de dióxido de titanio (TiO2), un pigmento permanente intensamente blanco. Tintas hechas con dióxido de titanio son excelentes reflectores de radiación infrarroja, siendo así muy utilizadas
  por astrónomos;
• Aplicaciones en productos para consumo como: bicicletas, gafas y computadoras, se están volviendo bien comunes. Las aleaciones más comunes son con aluminio, hierro, manganeso, molibdeno y otros metales;
• Tetracloruro de titanio (TiCl4), un líquido incoloro, se utiliza para iridizar vidrio;
• El dióxido de titanio también se usa en protectores solares debido a su capacidad de proteger la piel;
• Dióxido de titanio se usa extensamente en tintas, por el alto poder de fijación;
• Por ser considerado fisiológicamente inerte, el metal se utiliza en prótesis óseas, implantes dentales y también en instrumentos quirúrgicos.