Quali sono le proprietà del titanio?
Le proprietà fisiche primarie del titanio come elemento chimico metallico comprendono la sua proprietà non magnetica, la bassa densità e il rapporto resistenza / peso. Fu scoperto per la prima volta in Inghilterra nel 1791 dal reverendo William Gregor, che era anche un minologo, che originariamente chiamò il manaccanite metallico dopo la parrocchia di Mannaccan in Cornovaglia, in Inghilterra, dove lo scoprì. Il minerale di titanio è comune nella crosta terrestre in minerali come ilmenite o titanato di ferro, FeTiO 3 e rutilo, più comunemente noto come biossido di titanio, TiO 2 .
Le proprietà chimiche del titanio includono la sua natura resistente alla corrosione che lo rende adatto a strumenti medici, poiché non interagisce chimicamente con i tessuti umani. La sua resistenza a molte forme di acido lo rende utile in applicazioni industriali in cui vengono elaborati prodotti chimici caustici. Il titanio è anche uno dei pochi elementi che possono bruciare in assenza di ossigeno. In un'atmosfera di azoto puro, reagirà a una temperatura di 1.470 ° Fahrenheit (800 ° Celsius) per formare nitruro di titanio, TiN.
Il biossido di titanio è un composto ampiamente usato del metallo, applicato come forma di pigmento nelle vernici, nella crema solare e nei coloranti alimentari. La stragrande maggioranza del minerale di titanio estratto in tutto il mondo viene convertita in una forma pura di TiO 2 , mentre il resto è legato con metalli come vanadio e alluminio per l'uso in superfici strutturali, dove pesa il 40% in meno rispetto all'acciaio rinforzato con carbonio.
Le proprietà minerali dell'ossido dei composti del titanio hanno portato a difficoltà di purificazione dopo la sua scoperta. Il titanio puro a un livello del 99,9% del metallo non fu isolato fino a 119 anni dopo da Matthew Hunter nel 1910, un metallurgista della Nuova Zelanda che chiamò il metodo di purificazione il processo Hunter. Ulteriori metodi di purificazione del metallo furono scoperti nel 1936 e, nel 1948, la produzione mondiale di esso era salita a tre tonnellate all'anno. Questo numero è presto salito alle stelle a causa delle proprietà uniche del titanio e la produzione globale del 2011 è stimata in 223.000 tonnellate.
Le forti proprietà meccaniche del titanio lo rendono essenziale nelle strutture di velivoli di aeromobili che fanno ampio uso del metallo e, a partire dal 2006, la produzione di aeromobili ha visto i prezzi globali del titanio iniziare a salire rapidamente. Ciò è in parte dovuto al fatto che è costoso purificare il metallo e costa cinque volte più della raffinazione dell'alluminio. Il costo è 10 volte superiore per creare lingotti di metallo al titanio e prodotti in metallo finito rispetto all'alluminio. La domanda mondiale di titanio puro è anche 10.000 volte inferiore a quella del mercato dell'acciaio, il che contribuisce alle fluttuazioni dei prezzi. A partire dal 2005, le nazioni che si stavano preparando per essere le migliori raffinerie di titanio erano Giappone e Cina, seguite da vicino da Russia e Stati Uniti.