Titanio y sus propiedades

1. Jenny Holguín B.
TITANIO

2. PROPIEDADES
Los metales de transición, también llamados elementos de transición es el
grupo al que pertenece el titanio. Se encuentran situados en la parte central de
la tabla periódica, concretamente en el bloque d. Entre las características que
tiene el titanio, así como las del resto de metales de transición se encuentra la
de incluir en su configuración electrónica el orbital d, parcialmente lleno de
electrones. Propiedades de este tipo de metales, entre los que se encuentra el
titanio son su elevada dureza, el tener puntos de ebullición y fusión elevados y
ser buenos conductores de la electricidad y el calor.
El estado del titanio en su forma natural es sólido.

3. CARACTERÍSTICAS

4. GENERALIDADES
Etimológicamente, su nombre proviene del latín titans, según la mitología griega,
refería a los hijos de la Tierra. El titanio fue descubierto por el clérigo y
minerólogo inglés William Gregor en el año 1791, y en 1795 fue nombrado así por
parte del químico alemán Martin Heinrich Klaproth. Una forma impura fue
preparada por primera vez en 1887 pero no se logró una forma pura hasta el año
1910, cuando el metalúrgico e inventor neozelandés Matthew A. Hunter así lo
consiguió tras el calentamiento de tetracloruro de titanio con sodio en una
bomba de acero.
En estado puro es blanco y brillante, es muy resistente, ligero y tiene una
densidad considerablemente baja, siendo excelente en la resistencia frente a la
corrosión. El titanio es tan fuerte como el acero y con frecuencia se lo compara
con dicha aleación, es un 60 por ciento más pesado que el aluminio, sin
embargo, es el doble de fuerte. Es un elemento dúctil únicamente cuando está
libre en el oxígeno, fisiológicamente se le considera inerte y además, es
dimórfico.
El titanio es tan resistente que puede soportar el ácido sulfúrico diluido, el ácido
clorhídrico, la mayoría de los ácidos orgánicos, las soluciones de gas y el
cloruro de cloro, lo cual lo convierte en un material realmente único. Puede
encontrarse titanio tanto en la Tierra (es el noveno elemento más abundante en
la corteza terrestre) como en el espacio, estando presente en el Sol, los
meteoritos y algunas estrellas.

5. OBTENSIÓN DEL TITANIO
Se encuentra, en forma de óxido, en la escoria de ciertos minerales de hierro y
en cenizas de animales y plantas. El metal es de color gris oscuro, de gran
dureza, resistente a la corrosión y de propiedades físicas parecidas a las del
acero; se usa en la fabricación de equipos para la industria química y, aleado
con el hierro y otros metales, se emplea en la industria aeronáutica y
aeroespacial.
Se encuentra abundantemente en la naturaleza, ya que es uno de los
componentes de casi todas las rocas de origen volcánico que contienen hierro.
En la actualidad, los minerales de los que se obtiene el titanio son el rutilo y la
ilmenita.
Existen dos métodos actualmente en uso para obtener el titanio metálico puro.
El método Krupp y el de refinación electrolítica. El segundo se basa en la
obtención de titanio de alta pureza mediante la circulación de corrientes
eléctricas a través de soluciones que contienen titanio. El proceso es similar al
que se aplica para refinar otros metales.
El proceso Krupp se compone básicamente de: obtención de tetracloruro de
titanio puro (TiCl4), reacción del mismo con magnesio fundido (en atmósfera
inerte) y fundido de la esponja metálica obtenida en horno voltaico al vacío para
obtener lingotes de titanio puro. La materia prima básica para estos procesos es
el mineral de rutilo.

6. PROCESO DE OBTENSIÓN DEL TITANIO
Es un proceso complejo que encarece extraordinariamente el producto
final. Se emplea casi exclusivamente el método Kroll, que consta de tres
fases:

7. USOS
• Las aleaciones de titanio se utilizan en los aviones y también en
helicópteros, blindaje, buques de guerra, naves espaciales y misiles.
Las aleaciones de titanio no se desgastan fácilmente, son fuertes y
resistentes a la corrosión por lo que son perfectos para su uso en las
aplicaciones anteriores.
• La mayoría de titanio se convierte en óxido de titanio. Este es el
pigmento blanco encontrado en el dentífrico, pintura, papel y algunos
plásticos. El cemento y las piedras preciosas también contienen
óxido de titanio. Las cañas de pescar y palos de golf también se
hacen más fuertes mediante del uso de óxido de titanio.
• Los intercambiadores de calor en las plantas de desalinización (que
convierten el agua de mar en agua potable) están hechos de titanio,
ya que es resistente a la corrosión en agua de mar.
• Los piercings corporales, generalmente se hacen de titanio. El titanio
es perfecto para esto ya que se puede colorear fácilmente y es inerte
(no reaccionará con otros elementos).

8. • Los instrumentos quirúrgicos, las sillas de ruedas y las muletas
están hechas de titanio para una alta resistencia y bajo peso.
• Los implantes dentales están hechos con titanio. Las personas con
implantes dentales de titanio aún puede ir en una máquina de
resonancia magnética.
• Las bolas de la cadera y reemplazos articulares están hechos de
titanio y que pueden permanecer en el lugar durante unos 20 años.
• Muchas armas de fuego (pistolas) están hechas de titanio, ya que
es un material fuerte y ligero.
• El cuerpo de los ordenadores portátiles están hechos a menudo de
titanio.
• El titanio se utiliza a veces en la construcción de edificios.
• Las parrillas de casco de fútbol americano, raquetas de tenis,
cascos de cricket y cuadros de bicicletas están hechos de titanio.

9. SUBPRODUCTOS
DIÓXIDO DE TITANIO: DISTINTOS
GRADOS PARA DISTINTAS PINTURAS
El dióxido de titanio o bióxido de titanio es globalmente considerado como el
pigmento blanco de mayor importancia en la industria de los recubrimientos y su
versatilidad para ser empleado en diferentes aplicaciones se debe a su alta
eficiencia para dispersar la luz, proveer brillo y opacidad a las formulaciones,
brindando la más excepcional blancura.
Básicamente el TiO2 (por su fórmula química), tiene 2 clases de cristales; el
Anatásico y el Rutílico; y de los cuales es el Rutílico el de mayor índice de
refracción, es decir que provee una mejor opacidad de la película de pintura.
Ahora bien, existe otra división, de acuerdo a su proceso de obtención: Por
sulfato o por cloruro. El TiO2, de mejor calidad para el mercado de las pinturas
es el del proceso de cloruro, ya que no contiene impurezas y su dispersión es
mejor que el obtenido por el proceso del sulfato. Éste último proceso es menos
amigable al medio ambiente, ya que tiene varios subproductos generados, al ser
un proceso tipo batch y dichos subproductos, al final deben ser confinados.

10. Los puntos en rojo indican las partículas de pigmentos no dispersas

11. WEBGRAFÍA
• http://elementos.org.es/titanio
• http://curiosidades.batanga.com/4488/carac
teristicas-del-titanio
• http://www.sabelotodo.org/elementosquimic
os/titanio.html
• http://www.quiminet.com/articulos/dioxido-
de-titanio-distintos-grados-para-distintas-
pinturas-3744208.htm