Titanio,
de símbolo Ti, elemento metálico
blanco plateado que se usa principalmente para
preparar aleaciones ligeras y fuertes. Su número
atómico es 27 y es uno de los elementos
de transición del sistema periódico.
El titanio fue descubierto en 1791 (en el mineral
menacanita), por el clérigo británico
William Gregor, quien le puso el nombre de menaquita.
Cuatro años después, el químico
alemán Martin Heinrich Klaproth volvió
a descubrir el elemento en el mineral rutilo,
y le llamó titanio como alusión
a la fuerza de los mitológicos titanes
griegos. El metal fue aislado en 1910.
PROPIEDADES
Y ESTADO NATURAL DEL TITANIO
El
titanio sólo es soluble en ácido
fluorhídrico y en ácidos en caliente
como el sulfúrico; en ácido nítrico
no es soluble ni en caliente. El metal es extremadamente
frágil en frío, pero es muy maleable
y dúctil al rojo vivo moderado. Tiene
un punto de fusión de 1.660 °C, un
punto de ebullición de 3.287 °C y
una densidad relativa de 4,5. Su masa atómica
es 47,9.
El
titanio arde con oxígeno a 610 °C
formando dióxido de titanio, y con nitrógeno
a 800 °C formando nitruro de titanio (TiN).
Las valencias del titanio son 4, 3 y 2, y forma
las sales siguientes: tetracloruro de titanio
(TiCl4), tricloruro de titanio (TiCl3) y dicloruro
de titanio (TiCl2). Ocupa el lugar 9 en abundancia
entre los elementos de la corteza terrestre,
pero nunca se encuentra en estado puro. Existe
como óxido en los minerales ilmenita
(FeTiO3), rutilo (TiO2) y esfena (CaO ·
TiO2 · SiO2).
Para
obtener el óxido de titanio se tritura
el mineral y se mezcla con carbonato de potasio
y ácido fluorhídrico produciendo
fluorotitanato de potasio (K2TiF6). Éste
se destila con agua caliente y se descompone
con amoníaco. Así se obtiene el
óxido hidratado amoniacal, que se inflama
en un recipiente de platino produciendo dióxido
de titanio (TiO2). Para obtener el titanio en
forma pura, se trata el óxido con cloro,
con lo que se obtiene tetracloruro de titanio,
un líquido volátil; después
se reduce ese líquido con magnesio en
una cámara de hierro cerrada para producir
titanio metálico. Por último se
funde el metal y se moldea en lingotes.
APLICACIONES
DEL TITANIO
Debido
a su resistencia y su peso ligero, el titanio
se usa en aleaciones metálicas y como
sustituto del aluminio. Aleado con aluminio
y vanadio, se utiliza en los aviones para fabricar
las puertas de incendios, la capa exterior,
los componentes del tren de aterrizaje, el entubado
hidráulico y las protecciones del motor.
Los álabes del compresor, los discos
y los revestimientos de los motores a reacción
también están hechos de titanio.
Un avión a reacción de transporte
utiliza entre 318 y 1.134 kg del metal, y un
avión supersónico, que vuela a
velocidades entre los 2.410 y los 3.220 km/h,
utiliza entre 14 y 45 toneladas. El titanio
se usa ampliamente en misiles y cápsulas
espaciales; las cápsulas Mercurio, Gemini
y Apolo fueron construidas casi totalmente con
titanio. Otras aleaciones comunes de titanio
son: el ferrocarbono titanio, que se obtiene
reduciendo la ilmenita con coque en un horno
eléctrico; el cuprotitanio, que se produce
por la reducción de rutilo al que se
ha añadido cobre, y el manganotitanio,
que se obtiene reduciendo el rutilo al que se
ha añadido manganeso u óxidos
de manganeso.
La
relativa inercia del titanio le hace eficaz
como sustituto de los huesos y cartílagos
en cirugía, así como para las
tuberías y tanques que se utilizan en
la elaboración de los alimentos. Se usa
en los intercambiadores de calor de las plantas
de desalinización debido a su capacidad
para soportar la corrosión del agua salada.
En metalurgia, las aleaciones de titanio se
usan como desoxidantes y desnitrogenantes para
eliminar el oxígeno y el nitrógeno
de los metales fundidos. El dióxido de
titanio (conocido como titanio blanco), es un
pigmento blanco y brillante que se utiliza en
pinturas, lacas, plásticos, papel, tejidos
y caucho. |