septiembre 26, 2021
Titanio

Titanio: tipos, características, funciones, aplicaciones…

Propiedades físicas

Densidad del titanio / g dm-3:   4540 (293 K) 4110 (m.p.)

Volumen molar / cm3mol-1:   10.54 (293 K) 11.65 (m.p.)

Resistencia eléctrica / µΩcm:   42 (20 °C)

Metales alcalinotérreos

Número atómico:   22

Configuración electrónica:   [Ar] 3d2 4s2

Masa atómica relativa:   47.867

Grupo:  4

Electronegatividad:   1.54

Radio atómico / pm:   144.8

Período:   4

Estados de oxidación:   +2 +3 +4

Energía de ionización

Primera energía de ionización/ kJ mol-1:    658.82

Segunda energía de ionización/ kJ mol-1:   1309.85

Tercera energía de ionización/ kJ mol-1:    2652.56

Propiedades térmicas

Calor de fusión / kJ mol-1:   20.9

Conductividad térmica / W m-1K-1:   21.9

Calor de atomización / kJ mol-1:   467.14

Punto de ebullición / °C:   3287

Calor de vaporización / kJ mol-1:   425.5

Punto de fusión / °C:   1668

Datos cristalográficos

Grupo espacial:   P63/mmc

Longitudes de la celda unidad/pm:   a=295.11, c=468.43

Estructura cristalina:   hexagonal

Abundancia de elemento

Corteza terrestre / ppm:   5400

Atmósfera / ppm:   —

Océanos / ppm:    0.001

Isótopos

Isótopo Masa atómica relativa Porcentaje por masa (%)
50Ti 49.944792(1) 5.4(1)
49Ti 48.947871(1) 5.5(1)
48Ti 47.947947(1) 73.8(1)
47Ti 46.951764(1) 7.3(1)
46Ti 45.952629(1) 8.0(1)

Semirreacción Eo / V

TiIV + e- → TiIII – 0.092
TiIV + 4e- → Ti(s) – 0.88
TiO2+ + 2H+ + e- → Ti3+ + H2O + 0.04
Ti3+ + e- → Ti2+ – 0.369
Ti2+ + 2e- → Ti(s) -1.630
TiO22+ + H+ + 4e- → HTiO2- 1.303
TiO22+ + 2H+ + 2e- → TiO2+ + H2O 1.80
TiO2(s) + 4H+ + e- → Ti3+ + H2O – 0.666
TiO2(s) + 4H+ + 2e- → Ti2+ + H2O – 0.502
TiO2+ + 2H+ + e- → Ti3+ + H2O + 0.099
TiO2+ + 2H+ + 2e- → Ti2+ + H2O – 0.135
HTiO2- + 5H+ + 2e- → Ti2+ + 3H2O + 0.362
TiF62- + 4e- → Ti(s) + 6F- – 1.19

Historia y descubrimiento del Titanio

El titanio fue descubierto hacia el año 1791 por W. Gregor, un eclesiástico inglés. Posteriormente un químico alemán de nombre Martin Heinrich Klaproth, descubre a los 4 años del primer hallazgo la presencia de este elemento en el mineral rutilo. Llamándolo titanio haciendo sugerencia a la potencia de los legendarios titanes griegos.

El titanio es casi insoluble y solo lo afectan los ácidos en caliente como el sulfúrico y fuertes ácidos como el ácido fluorhídrico. Es un metal que supera las propiedades del acero y posee atractivas cualidades en la navegación espacial y aérea, así como en la fabricación de submarinos.

El dióxido de titanio es una pintura que reviste áreas eficazmente. Con múltiples utilidades, entre ellas: la fabricación de papel, caucho, recubrimientos y otros productos.

En el siglo XX durante los años 50 y 60 la antigua Unión Soviética hace uso de este metal con fines militares. De igual forma, el departamento de defensa norteamericano hizo gran uso de este elemento químico durante la Guerra Fría. Llegando a declarar al titanio un elemento estratégico en el área militar.

Hacia el año 2006 se subvencionó alrededor de 6 millones de dólares por la Agencia de Defensa norteamericana, para que 2 empresas se dedicaran en el desarrollo de una nueva manera de obtener titanio. Esto se debe a la resistencia aportada por este metal tanto a armaduras e instrumentos del sector aeroespacial, como a la industria del transporte.

Aplicaciones del Titanio

En la salud

El titanio es un metal duro, maleable, soldable, muy resistente a la tracción y a la corrosión, y con una alta memoria de su forma. Esto convierte al titanio en un metal con disímiles usos para la humanidad. Uno de los más relevantes, está estrechamente relacionado con su compatibilidad biológica con el organismo humano. Propiedad que, asociada con su resistencia y ligereza, le ubica en las primeras posiciones de metales empleados en la elaboración de prótesis médicas.

Se emplea en la construcción de tornillos óseos, prótesis de rodilla, cadera, placas anti-traumas, implantes dentales, e incluso en fabricación de válvulas para el corazón y marcapasos. También es empleado en la producción de materiales médicos tales como bisturís, alambres de este elemento químico para la fijación de implantes quirúrgicos y tijeras de titanio o aleaciones de este. De estas aleaciones, la más empleada es la de aluminio y vanadio por su tenacidad.

En la industria

El titanio es empleado en la industria energética para la construcción de centrales térmico-eléctricas. Así como en el proceso de fabricación de reactores químicos, bombas y unidades de desulfuración de gases. En la industria automovilística es empleado en la producción de muelles y otros componentes que necesiten ligereza. En el sector militar es aprovechado como material de blindaje y en la producción de misiles. Para la relojería se emplea en cronos deportivos para hacerlos más fuertes y ligeros, así como resistentes a la corrosión. En la joyería es empleado en la fabricación de anillos y aretes. También es empleado en la decoración de algunos edificios y en la producción de instrumentos deportivos como las bicicletas y los palos de golf.

La principal forma de comercialización del titanio es el dióxido de titanio, empleado principalmente en la elaboración de pinturas, papeles, productos textiles, así como algunos productos farmacéuticos y alimentarios.

En la industria aeronáutica se emplea en la construcción de cohetes y aviones espaciales. Debido a su baja densidad y a su elevada resistencia a las altas temperaturas.

En la construcción naval es muy empleado el titanio por su baja corrosión. Frecuentemente empleado en la producción de hélices y ejes de timones, así como condensadores, intercambiadores de presión y cascos de cámaras de presión submarina. También es empleado el titanio en la fabricación de elementos que intervienen en la construcción de botes salvavidas.

Precauciones y efectos del Titanio sobre la salud

El titanio no es considerado un riesgo para la salud, es principalmente reconocido por su inocuidad y se emplea en múltiples prótesis. No se le reconoce efecto cancerígeno y presenta una elevada biocompatibilidad con el organismo humano.

A pesar de esto si se inhala su polvo puede provocar irritación de los ojos y la piel, así como disnea o dolor en el pecho.

El tetracloruro de titanio (líquido amarillo) es muy irritante. A pesar de que no es tóxico, si se emplea en la industria, puede afectar la salud de las personas que laboran allí, ocasionando serios daños en los pulmones o la piel.

Precauciones del Titanio

El titanio es un metal con el que no hay que tener grandes precauciones. Pues no se le reconoce ningún efecto nocivo para la salud de los seres humanos o los animales. Su toxicidad es baja y solo una exposición excesiva pudiese ocasionar algún trastorno desfavorable en los pulmones.

Efectos dañinos del Titanio

No se le reconocen efectos dañinos a no ser que se esté en presencia de una exposición prolongada a este metal. Pudiendo ocasionar trastornos respiratorios o de la dermis.

Efectos ambientales del Titanio

En la actualidad no se evidencian efectos negativos del titanio sobre el medio ambiente. Su toxicidad es baja, y su empleo no perjudica nuestro planeta.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.plugin cookies

ACEPTAR
Aviso de cookies