Titanio

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Titanio
Características

El titanio es un elemento químico, de símbolo Ti y número atómico 22. Se trata de un metal de transición de color gris plata. 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 másabundante 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

Obtención del titanio

El titanio no se encuentra libre en la naturaleza, los minerales que muestran una mayor concentración de este metal son el rutilo (TiO2) y lailmenita. Para obtener titanio puro, a partir de los minerales que lo contienen se utiliza mayoritariamente el llamado Método de Kroll llamado así porque en 1937 el doctor Wilhelm Kroll, en asociación con Siemens y Helske, desarrolló un proceso para la obtención de titanio consistente en la reducción del compuesto tetracloruro de titanio con magnesio molido, en una atmósfera de argón para evitarla oxidación. Este fue el primer proceso que permitió la obtención de cantidades apreciables de titanio puro, y se sigue utilizando mayoritariamente en la actualidad. El proceso consta de los siguientes pasos:

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➢ Cloración: Se calienta el mineral de titanio al rojo vivo. Luego se le añade carbón y se hace circular cloro a través de toda la masa. Se obtiene tetracloruro de titanio.➢ Transformación: El compuesto se introduce en un horno a 800 ºC. Luego se introduce un gas inerte (helio o argón) y magnesio. Se forma titanio esponjoso. Si se introduce sodio en vez de magnesio, la esponja resultante es granular, lo que facilita el proceso de compactación

➢ Obtención: El titanio esponjoso se introduce en un horno eléctrico y se le añaden fundentes: el resultado estitanio puro. Si se desea mejorar la pureza y homogeneidad del lingote, se repite el paso anterior.
Otro método, desarrollado con posterioridad, se basa en la purificación del titanio mediante descomposición con yodo, pero es poco usado industrialmente, y se usa básicamente para la preparación de titanio de muy alta pureza para investigación. El proceso es el siguiente:

➢ El titaniocrudo se hace reaccionar con yodo en atmósfera inerte para formar yoduro de titanio.

➢ El yoduro de titanio se descompone en la superficie de un hilo de titanio calentado, el cual actúa como núcleo para el crecimiento de una barra cilíndrica, compuesta de cristales de titanio de alta pureza.

Propiedades

Propiedades químicas

El titanio puro es del color de la plata, presentadodimorfismo; hasta los 895°C permanece en la forma alotrópica fase α, con una microestructura hexagonal compacta (HCP), y por encima de dicha temperatura pasa a la forma alotrópica fase β, con una microestructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC). Debido a su acusada afinidad por el oxígeno, se cubre de una finísima capa de óxido a la temperatura ambiente. Gracias a esta delgada capa, el titanio esresistente a la corrosión, tanto en ambientes salinos como en contacto con soluciones ácidas. Esta característica la comparte con el aluminio, si bien la protección que proporciona la película protectora del titanio es muy superior a la del aluminio.

Propiedades físicas 

Su densidad es de 4,5 g/cm3 que es prácticamente la mitad de la de los aceros y el doble de la del aluminio. Eltitanio se destaca por su alto punto de fusión que es de 1668°C. Es buen conductor de electricidad y calor. Además es muy resistente a la corrosión y oxidación. La reactividad térmica del titanio depende fuertemente de la temperatura. A altas temperaturas, la reactividad del titanio aumenta muchísimo. Esta propiedad es especialmente visible con la reactividad del titanio con el oxígeno y otros...
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