El titanio (que recibe el nombre de los Titanes, hijos de Urano y Gea de la mitologa griega) fue descubierto en 1791 por William Gregor, al analizar un material que haba encontrado. En 1795, el qumico Martn Kalprotz, descubridor del uranio, le dio el nombre de titanio. Este elemento es muy habitual en la naturaleza. Las rocas gneas, los materiales formados por descomposicin de rocas gneas, muchos minerales, principalmente los que tienen hierro y todos los organismos vegetales y animales, contienen titanio. El titanio se extrae en primer lugar del rutilo (xido de titanio), abundante en las arenas costeras. Para ello, el titanio debe someterse antes a un proceso de refinado, para prevenir su reaccin con sustancias tales como el nitrgeno, el oxgeno y el hidrgeno. Matthew A. Hunter fue el primero que obtuvo titanio (con una pureza del 99.9%) calentando tetracloruro de titanio (TiCl4) con sodio a 700-800 C. El titanio como metal no se emple hasta 1946 en que William Justin Kroll desarroll un mtodo para poder producirlo industrialmente, reducciendo el TiCl4 con magnesio. Este mtodo, llamado Mtodo de Kroll, se sigue utilizando actualmente. En este proceso el metal se debe mantener en una atmsfera de gas inerte, como argn o helio, para impedir la reaccin con otros elementos.1 En la dcada de 1950 y 1960 la Unin Sovitica lo emple en usos militares. En los EE. UU., el Departamento de Defensa (DOD) entendiendo la importancia estratgica del metal apoy. Durante la guerra fra, el gobierno estadounidense lo consider un material estratgico, y las reservas de esponja de titanio fueron mantenidas por el Centro de Reservas Nacional de Defensa, que desapareci en 2005. Hoy el mayor productor mundial es el consorcio ruso VSMPO-AVISMA, que supone el 29% de la produccin mundial. En 2006, la Agencia de Defensa estadounidense subvencion con 5,7 millones de dlares a dos empresas para desarrollar un nuevo proceso de fabricacin de polvo de titanio. Pues con calor y presin, el polvo de titanio de peso ligero sirve para revestir y fortalecer superficies como armaduras o componentes del sector aeroespacial, el transporte o industrias de tratamiento qumico.

]Istopos

Electrones del titanio. Se encuentran 5 istopos estables en la naturaleza: el48 46

Ti,

47

Ti,

48

Ti,

49

Ti y45

50

Ti, siendo

Ti el ms abundante (73,8%). Se han caracterizado 11 radioistopos, siendo los44

ms estables el minutos), segundo.51

Ti, con un periodo de semidesintegracin de 60 aos,52

Ti (184,8

Ti (5,76 minutos) y el Ti (1,7 minutos). Para el resto, sus periodos de

semidesintegracin son de menos de 33 segundos, y la mayora de menos de medio

El peso atmico de los istopos va desde 39,99 uma (40Ti) hasta 57,966 uma (58Ti). El primer modo de decaimiento antes del istopo ms estable, el48

Ti, es la captura48

electrnica, mientras que despus de ste es la desintegracin beta. Los istopos del elemento 21 (escandio) son los principales productos de decaimiento antes del mientras que despus son los istopos del elemento 23 (vanadio). Ti,

Caractersticas del titanio Caractersticas fsicas Entre las caractersticas fsicas del titanio se tienen las siguientes: Es un metal de transicin. Su densidad o peso especfico es de 4507 kg/m3. Tiene un punto de fusin de 1675 C (1941 K). Su masa atmica es de 47,867 u. Es de color plateado grisceo.

Es paramagntico, es decir, no se imanta debido a su estructura electrnica. Forma aleaciones con otros elementos para mejorar las prestaciones mecnicas. Es resistente a la corrosin. Refractario. Poca conductividad trmica y elctrica: No es buen conductor del calor ni de

la electricidad. Caractersticas mecnicas Entre las caractersticas mecnicas del titanio se tienen las siguientes: Mecanizado por arranque de viruta similar al acero inoxidable. Permite fresado qumico. Maleable, permite la produccin de lminas muy delgadas. Dctil, permite la fabricacin de alambre delgado. Duro. Escala de Mohs 6. Muy resistente a la traccin. Gran tenacidad. Permite la fabricacin de piezas por fundicin y moldeo. Material soldable. Permite varias clases de tratamientos tanto termoqumicos como superficiales. Mantiene una alta memoria de su forma.

Caractersticas qumicas Se encuentra en forma de xido, en la escoria de ciertos minerales y en Presenta dimorfismo, a temperatura ambiente tiene estructura hexagonal

cenizas de animales y plantas. compacta (hcp) llamada fase alfa. Por encima de 882 C presenta estructura cbica centrada en el cuerpo (bcc) se conoce como fase beta. La resistencia a la corrosin que presenta es debida al fenmeno de pasivacin que sufre (se forma un xido que lo recubre). Es resistente a temperatura ambiente al cido sulfrico (H2SO4) diluido y al cido clorhdrico (HCl) diluido, as como a otros cidos orgnicos, tambin es resistente a las bases, incluso en caliente. Sin embargo se puede disolver en cidos en caliente. Asimismo, se disuelve bien en cido fluorhdrico (HF), o con fluoruros en cidos. A temperaturas elevadas puede reaccionar fcilmente con el nitrgeno, el oxgeno, el hidrgeno , el boro y otros no metales.

Sus iones no tienen existencia a pH bsicos.

Metalurgia del titanio: el mtodo Kroll

Mineral de titanio.

Titanio, realizados por mtodo: Van-Arkel-de-Boer

Artculo principal: Mtodo de KrollEl titanio no se encuentra libre en la naturaleza, los minerales que muestran una mayor concentracin de este metal son el rutilo (TiO2) y la ilmenita(FeOTiO2), adems de la anatasa y la brookita (ambas son tambin TiO2). Para obtener titanio puro, a partir de los minerales que lo contienen se utiliza mayoritariamente el llamado Mtodo de Kroll, que consiste en la reduccin de tetracloruro de titanio con magnesio, en una atmsfera de argn que impide su oxidacin. El proceso es el siguiente: Obtencin de tetracloruro de titanio por cloracin a 800 C, en presencia

de carbono, segn la reaccin: 2 FeTiO3 + 7 Cl2 + 6 C 2 TiCl4 + 2 FeCl3 + 6 CO Se reduce el TiCl4 con magnesio o sodio molido en atmsfera inerte segn:

Si se utiliza el Sodio (Na) en el proceso se producen la siguiente reaccin: TiCl4 + 4 Na 4NaCl + Ti

Si se utiliza el Magnesio (Mg) para purificarlo se produce la siguiente reaccin: TiCl4 + 2 Mg Ti + 2 MgCl22

En la actualidad (2007) existen formas de refinado del titanio, como alternativa al mtodo Kroll, tradicionalmente utilizado desde 1937.

Aleaciones de titanio Comercial y tcnicamente existen muchas aleaciones de titanio. Las aleaciones ms conocidas son las siguientes: Ti grado 2, tiene la siguiente composicin qumica: TiFe(0,25-0,30) Es conocido como titanio comercial puro. Tiene una resistencia a la traccin de 345 MPa, un lmite elstico de 275 MPa, una ductilidad del 20% una dureza de 82 HRB, se puede soldar y una resistencia elctrica de 0,56 (m). Sus principales aplicaciones son campos donde se requiere resistencia a la corrosin y conformabilidad como las tuberas, intercambiadores de calor, etc. Ti grado 5, conocido como Ti6Al4V, tiene un porcentaje del 6% de aluminio y un 4% de vanadio. Es la aleacin de titanio ms utilizada, sobre todo, en el campo de la aeronutica, en el de la biomedicina o la estomatologa. Tiene una resistencia a la traccin de 896 MPa, un lmite elstico de 827 MPa, una ductilidad del 10% una dureza de 33 HRB una soldabilidad muy buena y una resistividad elctrica de 1,67 (m). Sus aplicaciones son donde se requiera alta resistencia mecnica y altas temperaturas como en ( tornillera y piezas forjadas) Ti grado 19, tiene la siguiente composicin qumica Ti3Al8V6Cr4Zr4Mo (Beta-C) Tiene una resistencia a la traccin de 793 MPa, un lmite elstico de 759 MPa una ductilidad de 15% una dureza de 45 HRB una soldabilidad regular y una resistividad de 1,55 (m). Sus aplicaciones son donde se requiera alta resistencia a la corrosin y a la temperatura ((Aplicaciones marinas y motores de aviones) Ti6246 Tiene la siguiente composicin qumica: Ti6Al2Sn4Zr6Mo, Tiene una resistencia a la traccin de 1172 Mpa, un lmite elstico de 1103 Mpa una ductilidad del 10% una dureza de 39 HRB una soldabilidad limitada y una resistividad elctrica de 2 (m) Sus aplicaciones son donde se requiera alta resistencia mecnica obtenida por temple.

Las especificaciones ASTM (American Society for Testing and Materials) clasifican las diferentes presentaciones del titanio. Los ms utilizados son los siguientes: Ti grado 1, 2, 3 y 4 incluyen el llamado titanio puro con una composicin Ti grado 5 y 9 son aleaciones resistentes a la corrosin y un resistencia Ti grado 7, 11 y 12 son aleaciones muy resistentes a la corrosin.

superior al 99% de Ti. mecnica media.

La aleacin Ti Beta-C es una aleacin muy resistente a la corrosin y a la temperatura. Las normas ASTM fijan las utilidades del titanio y sus aleaciones: ASTM B265: fleje, pletina y chapa ASTM B263: accesorios soldados y sin soldadura ASTM B348: barras y palanquillas ASTM B367: piezas de fundicin ASTM B381: forjados ASTM B861: tubera sin soldadura ASTM B862: tubera soldada ASTM B863: hilo y alambre

Procesos tecnolgicos del titanio

Fundicin

Artculo principal: FundicinLa fundicin de piezas de titanio se realiza cuando se trata de piezas de diseo complejo que hace difcil el forjado o mecanizado de las mismas. Hay muchas aplicaciones donde se utilizan piezas fundidas desde piezas muy voluminosas hasta piezas muy pequeas de aplicaciones biomdicas. Hay dos mtodos principales para la fundicin de piezas:

Fundicin por moldeo de grafito apisonado, recomendado para la fundicin de

piezas de gran tamao por ser el procedimiento ms econmico porque no hay necesidad de fabricar moldes especiales. Fundicin a la cera perdida, es el mtodo ms apropiado para fundir piezas

pequeas y de gran precisin con acabados de alta calidad. En el desarrollo de las diferentes prtesis seas y dentales se recurre a la fundicin de los componentes en hornos muy sofisticados para obtener una gran precisin y calidad de las piezas fundidas, a partir de los moldes adecuados. Debido a la afinidad del titanio lquido por eloxgeno, nitrgeno e hidrgeno, as como la reactividad con los crisoles y moldes metlicos, se requiere que la fusin sea al vaco y en crisoles de grafito. Las propiedades mecnicas de las piezas de fundicin son muy similares a las de las piezas forjadas y del titanio en general. Se funden piezas de hasta 600 kg, tanto de titanio comercial puro como de las diferentes aleaciones. La verificacin de piezas fundidas se realiza mediante lquidos penetrantes, rayos X o ultrasonidos. Forja

Artculo principal: ForjaPara la conformacin de piezas de titanio por forjado se pueden utilizar las tcnicas y herramientas convencionales que se utilizan para el forjado de piezas de acero. El forjado en caliente exige controlar rigurosamente la temperatura con la que se trabaja, para obtener un control exacto de la estructura de la pieza y de sus propiedades. Se pueden forjar piezas de cualquier aleacin de titanio con estructura de grado nico y con una resistencia y dureza direccionales o localizadas. Las modernas mquinas herramientas de mecanizado por Control Numrico est eliminando muchas veces el forjado de piezas cuando se trata de series reducidas porque es ms econmico realizar un mecanizado de desbaste general de la pieza y un posterior acabado fino que un proceso de forja La posibilidad de la deformacin en caliente si se hace a temperatura superior a la transformacin alotrpica que es equivalente a la de los aceros inoxidables, puede presentar en algunos casos superelasticidad. Ejemplo de piezas forjadas pueden ser las siguientes:

Bielas de motores de automviles de competicin Prtesis e implantes mdicos Cabezas de palos de golf Turbinas de turbo-compresores Accesorios para tuberas para cabeceros de cama o elementos decorativos como figuras de adorno

Soldadura

Artculo principal: SoldaduraA la hora de afrontar la soldadura de piezas de titanio hay que tener en cuenta que si se supera la temperatura de fusin, puede sufrir una decoloracin porque reacciona fcilmente en contacto con los gases atmosfricos. Esta decoloracin puede suponer prdida de ductilidad y de resistencia mecnica. Por lo tanto es muy importante que en la soldadura se proteja la zona de soldadura con gases inertes. Tambin perjudican la soldadura los contaminantes de las superficies a soldar, tales como xido, polvo, limaduras y virutas, por lo que deben eliminarse por bao de decapacin, mecanizado pulido o chorro de arena. La soldadura debe limpiarse con pao de acetona o cepillo de acero inoxidable o titanio El titanio de grado 2 y 5 poseen una buena soldabilidad aunque pierden un poco de valor de sus propiedades mecnicas con respecto al metal base. El equipo de soldadura con arco de gas inerte para titanio (TIG, MIG) es similar a los equipos utilizados para soldar acero, aunque se requiere una mejor proteccin del gas inerte. En caso de piezas crticas donde la proteccin gaseosa sea difcil puede ser necesario realizar la soldadura en una cmara de soldadura. Para la verificacin de piezas soldadas se puede recurrir a los mtodos tradicionales de rayos X, ultrasonidos o lquidos penetrantes. Los procesos de soldadura que admite el titanio son: Friccin. Soldadura con rayo de electrones. Soldadura por rayo lser. Soldadura por plasma. Soldadura por puntos

Soldadura por arco con electrodo consumible o no. Procesos por fusin, control con atmsfera inerte o en vaco. No fundentes.

Extrusin

Artculo principal: ExtrusinExtrusin es en general, la accin de dar forma o moldear una masa hacindola salir por una abertura especialmente dispuesta. El titanio y sus aleaciones permiten ser extruidos, pudiendo obtener diversos perfiles tanto para acabados en bruto como para piezas finales. La tcnica de extrusin es particularmente recomendable para la produccin de pieza largas y de seccin compleja. Embuticin La embuticin es una tcnica para moldear metales en caliente en un sola operacin con la accin conjunta de una prensa y el molde otroquel adecuado a la pieza que se quiere fabricar. Para facilitar la embuticin es necesario que el material tenga una gran elongacin a la traccin. que se trate de materiales policristalinos da grano fino a altas temperaturas. Esta propiedad la tiene la aleacin de titanio de grado 5 Ti6Al4V. La tcnica consiste colocar la pieza a moldear entre las dos mitades del troquel o molde, calentando a la temperatura que permita la mejor plasticidad del material. Se insufla argn en la parte superior del molde forzando la lmina de titanio hacia la parte interior del troquel. Mecanizado

Artculo principal: MecanizadoEl mecanizado de piezas de titanio en mquinas herramientas normales se realiza en condiciones parecidas a las que se utiliza para mecanizar acero o aleaciones de aluminio, y las condiciones tecnolgicas del mecanizado dependern de la dureza que tenga la aleacin de titanio que se mecanice. El titanio es ms elstico que el acero por lo que las piezas mal sujetas pueden tender a doblarse ante las herramientas de corte. Hay que refrigerar el mecanizado con un refrigerante adecuado teniendo en cuenta que el titanio es mal conductor trmico y por tanto difcil de refrigerar, pudiendo deteriorar el filo de corte de las herramientas a consecuencia de las altas temperaturas en la zona de corte.

Fresado qumico Las piezas de titanio permiten el fresado qumico de tal manera que se puede conseguir una gran precisin en dicha operacin. Para esta tarea se utiliza un ataque de cido de superficie, selectivo y controlado. Rectificado de precisin Los rectificados de precisin deben realizarse con muelas abrasivas muy reavivadas, con el mayor dimetro y espesor posible, duras y con gran potencia y velocidades lineales adecuadas. Para el rectificado cilndrico se recomiendan muelas con almina y un refrigerante adecuado de chorro de gran caudal que sea muy bien filtrado y cambiarlo a menudo. Pulvimetalurgia

Artculo principal: PulvimetalurgiaLa pulvimetalurgia o metalurgia de polvos es un proceso de fabricacin que, partiendo de polvos finos y tras su compactacin para darles una forma determinada (compactado), se calientan en atmsfera controlada (sinterizado) para la obtencin de la pieza. La pulvimetalurgia del titanio se utiliza para la fabricacin de piezas complejas de espesores muy pequeos, por ejemplo menores de 1 mm, donde se exijan acabados superficiales muy finos. Se puede conseguir pulvitanio de base mediante las siguientes tcnicas: Sinterizado compactado en fro Sinterizado prensado isosttico en fro Prensado isosttico en caliente Prensado en caliente al vaco o en un molde interior

Tratamientos del titanio

Tratamiento termoqumico: nitruracin

Artculo principal: NitruracinEl tratamiento termoqumico de nitruracin del titanio puro y de la aleacin Ti6Al4V produce una capa de revestimiento lisa y homognea , con incrementos de la dureza superficial de hasta un 500% respecto al material no tratado.

La capa de nitruro de titanio formada tiene un espesor de 2-3 mm, en tres horas de tratamiento, formada por pequeos granos de nitruros con dimetros del orden de los 50-100 nm. El componente principal de la capa es nitruro de titanio (Ti2N) Este tipo de tratamiento tiene gran utilidad en las aplicaciones biomdicas del titanio y en los componentes de motocicletas y automviles de competicin: bielas, vlvulas, etc.3 Las piezas a tratar se colocan en una cmara en vaco y son sometidas a una temperatura de 500 C. Se inyecta nitrgeno, que en contacto con iones de titanio, reaccionan para formar nitruro de titanio, presentando al final del proceso un color dorado. Con esta tcnica la dureza superficial puede aumentar hasta 2600 HRB. Las piezas nitruradas tienen una gran resistencia a la corrosin. Tratamiento superficial Como tratamientos superficiales del titanio se pueden citar los siguientes: Lubricacin Oxidacin trmica Anodizacin Electroplaqueado Ionizacin

Cuando se produce deslizamiento de superficies de titanio sobre titanio o cualquier otro metal, se manifiesta una gran tendencia a laexcoriacin, por lo que se requiere en esos casos lubricar las superficies de contacto con lubricantes de pelcula seca a base de disulfuro de molibdeno, grafito o similares. Donde ms se aplica este tipo de lubricacin es en tornillos y pernos roscados. Un mtodo de mejorar las propiedades superficiales del titanio, concretamente la mejora de la resistencia a la corrosin, es cuando se somete el titanio a un tratamiento superficial de oxidacin que, adems, puede originar una variedad de colores muy atractiva que ampla las posibilidades del titanio en el sector de la joyera y de la decoracin. Existen distintas tcnicas para llevar a cabo la oxidacin superficial del titanio para producir su coloracin, como son el tratamiento trmico, el procesado con plasma o la oxidacin electroltica. Ya existe una alternativa a los mtodos tradicionales de oxidacin que consiste en que el tratamiento superficial se realice con lser. Esta tcnica presenta una gran resolucin espacial, rapidez de procesado y ausencia de contacto material con la pieza a tratar. Adems, la posibilidad de irradiar zonas de difcil acceso y la versatilidad

de los sistemas de marcado proporcionan al lser una gran aplicabilidad en la coloracin del titanio. El proceso de lser tambin puede ser empleado posteriormente al proceso de anodizado para escribir, grabar y marcar.4 El proceso de anodizacin es una tcnica que se utiliza para aumentar el grosor de la capa de xido y constituye una solucin eficaz y poco costosa para piezas que no estn sometidas a un desgaste continuo. Si durante la anodizacin se depositan polmeros de bajo coeficiente de rozamiento se aumenta la dureza superficial de la pieza. El tratamiento superficial de ionizacin se realiza en fro y consiste en acelerar en vaco iones de nitrgeno y hacerlos impactar contra la superficie tratada. Con este procedimiento la dureza superficial aumenta hasta 1500 HV. Esta tcnica da muy buenos resultados en el tratamiento de engranajes y tornillera.

Aplicaciones del titanio

Aplicaciones biomdicas: titanio quirrgico

Prtesis sea

Vista de una formacin de aviones SR-71que incorporan numerosos componentes de titanio.

El titanio es un metal compatible con los tejidos del organismo humano que toleran su presencia sin reacciones alrgicas del sistema inmunitario. Esta propiedad de compatibilidad del titanio unido a sus cualidades mecnicas de dureza, ligereza y resistencia han hecho posible una gran cantidad de aplicaciones de gran utilidad para aplicaciones mdicas, como prtesis de cadera y rodilla, tornillos seos, placas antitrauma e implantes dentales, componentes para la fabricacin de vlvulas cardacas y marcapasos, gafas, material quirrgico tales como bisturs, tijeras, etc. La aleacin de titanio ms empleada en este campo contiene aluminio y vanadio

segn la composicin: [[Ti6Al4V]]. El aluminio incrementa la temperatura de la transformacin entre las fases alfa y beta. El vanadio disminuye esa temperatura. La aleacin puede ser bien soldada. Tiene alta tenacidad. Las especificaciones ASTM empleadas en el titanio quirrgico son las siguientes: ASTM B265: placa y lmina: ASTM F1108 Ti6Al4V: pieza moldeada para ASTM B299: esponja: ASTM F1295 Ti6Al7: aleaciones de niobio para ASTM B861/B862: tubo: ASTM F1341: alambre de titanio sin aleaciones para ASTM B338: ASTM F136 Ti6Al4V: para aplicaciones de implante quirrgico ASTM B348: barra: ASTM F1472 Ti6Al4V: para aplicaciones de implante ASTM B363: conexiones: ASTM F620 Ti6Al4V: forjados para implantes ASTM B367: piezas moldeadas: ASTM F67: titanio sin aleaciones para ASTM B381: forjado: varias especificaciones especiales AMS y MIL-T.

implantes quirrgicos aplicaciones de implantes quirrgicos aplicaciones de implante quirrgico

quirrgico quirrgicos aplicaciones de implante quirrgico

Las razones para considerar el material ideal para implantes endoseos son: El titanio es inerte, la cubierta de xido en contacto con los tejidos es

insoluble, por lo cual no se liberan iones que pudieran reaccionar con las molculas orgnicas. El titanio en los tejidos vivos representa una superficie sobre la que el hueso crece y se adhiere al metal, formando un anclaje anquiltico, tambin llamado osteointegracin.

Esta reaccin normalmente slo se presenta en los materiales llamados bioactivos y es la mejor base para los implantes dentales funcionales. Posee buenas propiedades mecnicas, su fuerza de tensin es muy semejante a

la del acero inoxidable utilizado en las prtesis quirrgicas que reciben carga. Es mucho ms fuerte que la dentina o cualquier cortical sea, permitiendo a los implantes soportar cargas pesadas. Este metal es suave y maleable lo cual ayuda a absorber el choque de carga.

Otros usos

Reloj con carcasa de titanio Industria energtica: El titanio es muy utilizado en la construccin de sistemas

de intercambio trmico en las centrales trmicas elctricas (y tambin en las centrales nucleares), debido principalmente a sus caractersticas de resistencia mecnica (lo que hace que los haces tubulares que constituyen esos intercambiadores sean muy resistentes a las vibraciones y que los espesores de los tubos puedan ser menores, facilitando el intercambio de calor) y qumicas (el titanio, a semejanza del cobre, genera una capa inoxidable sobre su superficie, lo que lo hace mucho qumicos: Determinadas aleaciones de titanio se utilizan para fabricar componentes de las industrias de proceso tales como bombas, depsitos, reactores qumicos y columnas de fraccionamiento en centrales que utilizan agua de mar comorefrigerante. Tambin se emplea en las unidades de desulfuracin de gases que permiten reducir las lorito e hipoclorito, el cido ntrico, los cidos crmicos, los cloruros metlicos, los sulfuros o los cidos orgnicos.

Industria automovilstica: Un sector nuevo se ha incorporado a la fabricacin

de componentes de titanio, donde las empresas automovilsticas estn incorporando componentes de titanio en los vehculos que fabrican, con el fin de aligerar el peso de los mismos, as por ejemplo ya existen muelles y bielas de titanio. Especialmente en el caso de los muelles se mejora el mdulo de Young y una mejor calidad de la suspensin. Industria militar: El titanio se emplea en la industria militar como material de blindaje, en la carrocera de vehculos ligeros, en la construccin de submarinos nucleares y en la fabricacin de misiles.

Motor de Airbus A-380 con 11 t de titanio

Museo Guggenheim de Bilbao cubierto de lminas de titanio Industria aeronutica y espacial: Debido a su fuerza, baja densidad y el que

puede soportar temperaturas relativamente altas, las aleaciones de titanio se emplean en aviones y cohetes espaciales. El titanio y sus aleaciones se aplican en

la construccin aeronutica bsicamente para construir forjados estructurales de los aviones, discos de ventilacin, labes y palas deturbinas. Construccin naval: La propiedad que tiene el titanio de ser resistente a la corrosin permite que algunas de sus aleaciones sean muy utilizadas en construccin naval donde se fabrican hlices y ejes de timn, cascos de cmaras de presin submarina, componentes de botes salvavidas y plataformas petrolferas, as como intercambiadores de calor, condensadores y conducciones en centrales que utilizan agua de mar como refrigerante, porque el contacto con el agua salada no le afecta. Industria relojera: Los relojes deportivos que requieren un material resistente a menudo usan el titanio, un metal fuerte, blanco. Los relojes de pulsera de titanio son de peso ligero, 30 por ciento ms fuertes que los de acero y resisten la corrosin. Generalmente tienen una capa protectora para hacerlos resistentes a los rayones. Se fabrican las cajas de titanio e incluso las correas de sujecin. Joyera: Metal seminoble en el mbito de la joyera y de la bisutera. As es posible encontrar pulseras, pendientes, anillos, etc., fabricados en este metal. Para mejorar el aspecto superficial del titanio se le somete a diferentes tipos de procesos que refuerzan su belleza. Instrumentos deportivos: Con titanio se producen actualmente distintos productos de consumo deportivo como palos de golf, bicicletas, caas de pescar, etc. Decoracin: Tambin se han empleado lminas delgadas de titanio para recubrir algunos edificios, como por ejemplo el Museo Guggenheim de Bilbao.

Aplicaciones del titanio no metlico Algunos compuestos de titanio pueden tener aplicaciones en tratamientos contra el cncer. Por ejemplo, el cloruro de titanoceno en el caso de tumores gastrointestinales y de mama. Tetracloruro de titanio

Artculo principal: Tetracloruro de titanioEl tetracloruro de titanio (TiCl4)es un lquido entre incoloro y amarillo. En contacto con agua forma cido clorhdrico y compuestos de titanio. El tetracloruro de titanio no se encuentra de forma natural y es producido a partir de minerales que contienen titanio.

Se emplea en la fabricacin de titanio metlico o para obtener bixido de titanio.5 El (TiCl4) se obtiene mediante un proceso de cloracin a 800 C, en presencia de carbono(C) mediante la reaccin:

Posteriormente si se desea obtener titanio puro se purifica este producto con magnesio (Mg) o sodio molido (Na) mediante destilacin fraccionada en una atmsfera inerte (por ejemplo con argn) con la reaccin: Si se utiliza el Sodio (Na) en el proceso se producen la siguiente reaccin:

Si se utiliza Magnesio (Mg) se producen la siguiente reaccin:

Para manejar este producto hay que tomar precauciones porque entra en el ambiente principalmente en el aire de las instalaciones industriales donde se produce mediante una variedad de procesos qumicos, o como resultado de derrames. Si hay humedad en el aire, el tetracloruro de titanio reacciona rpidamente con sta para formar cido clorhdrico y otros compuestos de titanio, tales como el hidrxido de titanio y los oxicloruros de titanio. Algunos de los compuestos de titanio pueden depositarse en el suelo o el agua. En el agua, estos se depositan en el sedimento del fondo donde pueden permanecer por largo tiempo. El tetracloruro de titanio se degrada rpidamente en el aire, por lo que no es txico a menos que trabaje en una industria que lo manufactura o lo usa. El personal que trabaja en una industria que usa tetracloruro de titanio, podra estar expuesto respirndolo o tocndolo. Si se derrama tetracloruro de titanio, puede haber contacto con la piel. El tetracloruro de titanio es muy irritante a los ojos, la piel, membranas mucosas y los pulmones. Respirar grandes cantidades puede causar serios daos a los pulmones. El contacto con el lquido puede causar quemaduras a los ojos y la piel. Dixido de titanio

Artculo principal: Dixido de titanio

Dixido de titanio (TiO2) El dixido de titanio es un compuesto cuya frmula es (TiO2).Se encuentra en una forma negra o de color castao conocida como rutilo. Las formas naturales que se encuentra menos en la naturaleza son la anatasita y la brooquita.Tanto el rutilo como la anatasita puros son de color blanco. El xido bsico negro, (FeTiO3), se encuentra en forma natural como el mineral llamadoilmenita. El dixido de titanio es la principal fuente comercial del titanio. Aproximadamente el 95% del titanio que se consume lo hace en forma de dixido de titanio, debido a las mltiples aplicaciones industriales que tiene. Aplicaciones Los pigmentos de dixido de titanio se utilizan principalmente en la produccin

de pinturas y plsticos, as como en papel, tintas de impresin, cosmticos, productos textiles, farmaceticos y alimentarios. El dixido de titanio es el pigmento ms habitualmente utilizado en el mundo, que proporciona a los productos finales una brillante blancura, opacidad y proteccin. En artes grficas donde se precisan pequeos espesores de recubrimientos se El dixido tambin se ha empleado como agente blanqueador y opacador en utilizan pigmentos de dixido de titanio muy finos. esmaltes de porcelana, dando un acabado final de gran brillo, dureza y resistencia al cido un pigmento blanco permanente que se emplea en pinturas, papel y plsticos, asimismo tiene una amplia gama de aplicaciones en la industria qumica en general.6

Productores mundiales de titanio Principales productores de xido de titanio en 2003 Miles de toneladas % del total

Pas

Australia

1291

30,6

Sudfrica

850

20,1

Canad

767

18,2

Noruega

382

9,1

Ucrania

357

8,5

Total de los 5 pases

3647

86,4

Total mundo

4221

100

Cifras del 2003, en miles de toneladas de dixido de titanio.El titanio es el noveno elemento ms abundante en la corteza terrestre (supone el 0,63% del peso total). Sin embargo, en la naturaleza siempre se encuentra unido qumicamente a otros elementos, formando minerales en los que la fraccin de titanio suele ser pequea. De todos los minerales de titanio, solo el rutilo y la ilmenita son explotables econmicamente y esto slo cuando la concentracin de titanio es suficientemente alta. Existen depsitos significativos de titanio en forma de ilmenita en Australia occidental, Canad, Nueva Zelanda,Noruega y Ucrania. Se extraen grandes cantidades de rutilo en Norteamrica y Sudfrica. Las reservas conocidas de titanio se estiman en unas 600 millones de toneladas (expresadas como TiO2).

Titanio y toxicidad Tanto el titanio como en el dixido de titanio tienen un nivel bajo de toxicidad. La sobreexposicin al polvo de titanio puede ocasionar por inhalacin del polvo dolor en el pecho, tos o dificultad para respirar. En contacto con la piel o los ojos puede generar irritacin. Respecto a su cancerogenicidad, la agencia internacional para la investigacin del cncer (IARC) dice que el titanio no es clasificable como elemento cancergeno para los humanos.7

Referencias y bibliografa Este artculo incorpora material de http://www.lowde.com , que mediante una autorizacin permiti agregar contenido e imgenes delManual de Titanio que incorpora en la web y publicarlos bajo licencia GFDL.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

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