El titanio es un elemento químico, de símbolo Ti y número atómico 22. Se trata de un metal de transición de color gris plata. Comparado con el acero, metal con el que compite en aplicaciones técnicas, es mucho más ligero (4,5/7,8). Tiene alta resistencia a la corrosión y gran resistencia mecánica, pero es mucho más costoso que el acero, lo cual limita su uso industrial.
Es un metal abundante en la naturaleza; se considera que es el cuarto metal estructural más abundante en la superficie terrestre y el noveno en la gama de metales industriales. No se encuentra en estado puro sino en forma de óxidos, en la escoria de ciertos minerales de hierro y en las cenizas de animales y plantas. Su utilización se ha generalizado con el desarrollo de la tecnología aeroespacial, donde es capaz de soportar las condiciones extremas de frío y calor que se dan en el espacio y en la industria química, por ser resistente al ataque de muchos ácidos; asimismo, este metal tiene propiedades biocompatibles, dado que los tejidos del organismo toleran su presencia, por lo que es factible la fabricación de muchas prótesis e implantes de este metal.
Posee propiedades mecánicas parecidas al acero, tanto puro como en las aleaciones que forma, por tanto compite con el acero en muchas aplicaciones técnicas, especialmente con el acero inoxidable.
El titanio fue declarado material estratégico por parte de Estados Unidos durante muchos años. Puede formar aleaciones con otros elementos, tales como hierro, aluminio, vanadio, molibdeno y otros, para producir componentes muy resistentes que son utilizados por la industria aeroespacial, aeronáutica, militar, petroquímica, agroindustrial, automovilística y médica.
El titanio (llamado así por los Titanes, hijos de Urano y Gea en la mitología griega) fue descubierto en Inglaterra por William Gregor, en 1791, cuando estudiaba un metal de color gris-plata que había encontrado.
Características del titanio [editar] Características físicas [editar]Entre las características físicas del titanio se tienen las siguientes:
Es un metal de transición.
Ligero: su densidad o peso específico es de 4507 kg/m3.
Tiene un punto de fusión de 1675 °C (1941 K).
La masa atómica del titanio es de 47,867 u.
Es de color plateado grisáceo.
Es paramagnético, es decir, no se imanta debido a su estructura electrónica.
Abundante en la naturaleza.
Reciclable.
Forma aleaciones con otros elementos para mejorar las prestaciones mecánicas.
Es muy resistente a la corrosión y oxidación.
Refractario.
Poca conductividad: No es muy buen conductor del calor ni de la electricidad.
Características mecánicas [editar]Entre las características mecánicas del titanio se tienen las siguientes:
Mecanizado por arranque de viruta similar al acero inoxidable.
Permite fresado químico.
Maleable, permite la producción de láminas muy delgadas.
Dúctil, permite la fabricación de alambre delgado.
Duro. Escala de Mohs 6.
Muy resistente a la tracción.
Gran tenacidad.
Permite la fabricación de piezas por fundición y moldeo.
Material soldable.
Permite varias clases de tratamientos tanto termoquímicos como superficiales.
Puede mantener una alta memoria de su forma.
Características químicas [editar]Se encuentra en forma de óxido, en la escoria de ciertos minerales y en cenizas de animales y plantas.
Presenta dimorfismo, a temperatura ambiente tiene estructura hexagonal compacta (hcp) llamada fase alfa. Por encima de 882 °C presenta estructura física centrada en el cuerpo (bcc) se conoce como fase beta.
La resistencia a la corrosión que presenta es debida al fenómeno de pasivación que sufre (se forma un óxido que lo recubre). Es resistente a temperatura ambiente al ácido sulfúrico (H2SO4) diluido y al ácido clorhídrico (HCl) diluido, así como a otros ácidos orgánicos, también es resistente a las bases, incluso en caliente. Sin embargo se puede disolver en ácidos en caliente. Asimismo, se disuelve bien en ácido fluorhídrico (HF), o con fluoruros en ácidos. A temperaturas elevadas puede reaccionar fácilmente con el nitrógeno, el oxígeno, el hidrógeno, el boro y otros no metales.
Sus iones no tienen existencia a pH básicos.
Efectos del Titanio sobre la salud
El titanio elemental y el dióxido de titanio tienen un nivel bajo de toxicidad. Animales de laboratorio (ratas) expuestos a dióxido de titanio por inhalación han desarrollado pequeñas áreas localizadas de polvo oscuro depositado en los pulmones. Una exposición excesiva en los humanos puede resultar en ligeros cambios en los pulmones.
Efectos de la sobre-exposición al polvo de titanio: La inhalación del polvo puede causar tirantez y dolor en el pecho, tos, y dificultad para respirar. El contacto con la piel y los ojos puede provocar irrritación. Vías de entrada: Inhalación, contacto con la piel, contacto con los ojos.
Carcinogenicidad: La agencia internacional para la investigación del cáncer (IARC) ha incluído el dióxido de titanio en el grupo 3 (el agente no es clasificable con respecto a su carcinogenicidad en humanos).
