Produccion Del Titanio

DESARROLLO
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 aquel, lo cual limita su uso industrial.
Es un metalabundante 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 capazde 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.
El titanio fue declarado material estratégico porparte 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 las industrias aeroespacial, aeronáutica, militar, petroquímica agroindustrial, automovilística, y médica.

HISTORIA
El titanio (que recibe el nombre de los Titanes, hijosde Urano y Gea de la mitología griega) fue descubierto en 1791 por William Gregor, al analizar un material que había encontrado. En 1795, el químico Martín Kalprotz, descubridor del uranio, le dio el nombre de titanio.
Este elemento radioactivo es muy habitual en la naturaleza. Las rocas ígneas, los materiales formados por descomposición de rocas ígneas, muchos minerales, principalmente los que tienen hierro ytodos los organismos vegetales y animales, contienen titanio.
El titanio se extrae en primer lugar del rutilo (óxido de titanio), abundante en las arenas costeras. Para ello, el titanio debe someterse antes a un proceso de refinado, para prevenir su reacción con sustancias tales como el nitrógeno, el oxígeno y elhidrógeno.
Matthew A. Hunter fue el primero que obtuvo titanio (con una pureza del99.9%) calentando tetracloruro de titanio (TiCl4) con sodio a 700-800 °C.
El titanio como metal no se empleó hasta 1946 en que William Justin Kroll desarrolló un método para poder producirlo industrialmente, reducciendo el TiCl4 con magnesio. Este método, llamado Método de Kroll, se sigue utilizando actualmente. En este proceso el metal se debe mantener en una atmósfera de gas inerte,como argón o helio, para impedir la reacción con otros elementos


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Metalurgia del titanio: el método Kroll

El titanio no se encuentra libre en la naturaleza, los minerales que muestran una mayor concentración de este metal son el rutilo (TiO2) y la ilmenita(FeO•TiO2), además de la anatasa y la brookita (ambas son también TiO2).
Para obtener titanio puro, apartir de los minerales que lo contienen se utiliza mayoritariamente el llamado Método de Kroll, que consiste en la reducción de tetracloruro de titanio con magnesio, en una atmósfera de argón que impide su oxidación. El proceso es el siguiente:
* Obtención de tetracloruro de titanio por cloración a 800 °C, en presencia de carbono, según la reacción:
2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 C → 2 TiCl4 + 2 FeCl3 +6 CO
* Se reduce el TiCl4 con magnesio o sodio molido en atmósfera inerte según:
* Si se utiliza el Sodio (Na) en el proceso se producen la siguiente reacción:
TiCl4 + 4 Na → 4NaCl + Ti
* Si se utiliza el Magnesio (Mg) para purificarlo se produce la siguiente reacción:
TiCl4 + 2 Mg → Ti + 2 MgCl22
En la actualidad (2007) existen formas de refinado del titanio, como...