Qué esQué es El Titanio es un elemento El Titanio es un elemento

químico cuyo símbolo es químico cuyo símbolo es “Ti”, pertenece al grupo IV-“Ti”, pertenece al grupo IV-B es un metal de B es un metal de transición, de color gris transición, de color gris plata. Su número atómico plata. Su número atómico es 22 y su valencia 2,3,4. El es 22 y su valencia 2,3,4. El punto de ebullición es muy punto de ebullición es muy elevado esta en 3260ºC y elevado esta en 3260ºC y su punto de fusión en su punto de fusión en 1668ºC. La densidad es de 1668ºC. La densidad es de 4,51 g/ml y su estructura 4,51 g/ml y su estructura atómica es (Ar)3d²4s². atómica es (Ar)3d²4s².

CARACTERÍSTICAS GENERALESCARACTERÍSTICAS GENERALES Nombre:Nombre: Titanio Titanio Símbolo:Símbolo: Ti Ti

Número atómico:Número atómico: 22 22 Masa atómica (uma):Masa atómica (uma): 47,867 47,867

Período:Período: 4 4 Grupo:Grupo: IVB (transición) IVB (transición)

Bloque:Bloque: d (no d (no representativo) representativo)

Valencias:Valencias: +2, +3, +4 +2, +3, +4

PROPIEDADES PERIÓDICASPROPIEDADES PERIÓDICAS Configuración electrónica:Configuración electrónica: [Ar] 3d2 4s2 [Ar] 3d2 4s2

Radio atómico (Å):Radio atómico (Å): 1,47 1,47

Radio iónico (Å):Radio iónico (Å): 0,68 (+4) 0,68 (+4) Radio covalente (Å):Radio covalente (Å): 1,36 1,36

Energía de ionización Energía de ionización (kJ/mol):(kJ/mol): 658 658

Electronegatividad:Electronegatividad: 1,54 1,54

Afinidad electrónica Afinidad electrónica (kJ/mol): (kJ/mol): 7,6 7,6

PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS Densidad (g/cm3):Densidad (g/cm3): 4,507 4,507 Color:Color: Plateado Plateado

Punto de fusión (ºC):Punto de fusión (ºC): 1668 1668 Punto de ebullición (ºC):Punto de ebullición (ºC): 3287 3287

Volumen atómico Volumen atómico (cm3/mol):(cm3/mol): 10,62 10,62

El titanio, puede ser extraído, El titanio, puede ser extraído, de la corteza terrestre. El cual de la corteza terrestre. El cual no se encuentra a grandes no se encuentra a grandes profundidades. Por lo que, el profundidades. Por lo que, el trabajo de extracción en sí, es trabajo de extracción en sí, es bastante simple. bastante simple.

Las propiedades físicas del Las propiedades físicas del titanio, son muy parecidas al titanio, son muy parecidas al acero. Posee una gran acero. Posee una gran firmeza y dureza, al igual que firmeza y dureza, al igual que una muy baja corrosión frente una muy baja corrosión frente a químicos y al medio a químicos y al medio ambiente. ambiente. Pero es mucho Pero es mucho más costoso que el acero, lo más costoso que el acero, lo cual limita su uso industrial. cual limita su uso industrial. Compite con el acero en Compite con el acero en muchas aplicaciones muchas aplicaciones técnicas, especialmente con técnicas, especialmente con el acero inoxidable.el acero inoxidable.

Es paramagnético, es decir, Es paramagnético, es decir, no se imanta debido a su no se imanta debido a su estructura electrónica y estructura electrónica y reciclable.reciclable.

Tubo de escape de una motocicleta

La gracia del titanio, aparte de sus características La gracia del titanio, aparte de sus características técnicas, como ser un buen conductor de electricidad y técnicas, como ser un buen conductor de electricidad y calor, bajísimo nivel corrosivo frente a químicos (como calor, bajísimo nivel corrosivo frente a químicos (como los ácidos) y otros agentes, está el hecho de que es los ácidos) y otros agentes, está el hecho de que es bastante más ligero, que la mayoría de los metales.bastante más ligero, que la mayoría de los metales.

El titanio fue declarado material estratégico por parte de El titanio fue declarado material estratégico por parte de Estados Unidos durante muchos años. Puede formar Estados Unidos durante muchos años. Puede formar aleaciones con otros elementos, tales como hierro, aleaciones con otros elementos, tales como hierro, aluminio, vanadio, molibdeno y otros, para producir aluminio, vanadio, molibdeno y otros, para producir componentes muy resistentes que son utilizados por las componentes muy resistentes que son utilizados por las industrias aeroespacial, aeronáutica, militar, petroquímica, industrias aeroespacial, aeronáutica, militar, petroquímica, agroindustrial, automovilística y médica.agroindustrial, automovilística y médica.

Con respecto a la aleación, más utilizada, en el campo Con respecto a la aleación, más utilizada, en el campo industrial, es la 3Al-2,5V. En otras palabras, un 94,5% de industrial, es la 3Al-2,5V. En otras palabras, un 94,5% de titanio, 3% de aluminio y un 2,5% de vanadio. titanio, 3% de aluminio y un 2,5% de vanadio.

No se encuentra en estado puro sino en forma de óxidos, en No se encuentra en estado puro sino en forma de óxidos, en la escoria de ciertos minerales de hierro y en las cenizas de la escoria de ciertos minerales de hierro y en las cenizas de animales y plantas.animales y plantas.

El titanio también se encuentra dentro de la El titanio también se encuentra dentro de la categoría de joyería debido a que no causa ningún categoría de joyería debido a que no causa ningún tipo de alergia, tiene un color idóneo para la industria tipo de alergia, tiene un color idóneo para la industria y cuenta con variaciones de colores dependiendo de y cuenta con variaciones de colores dependiendo de la cantidad de calor a la que sea sometido.la cantidad de calor a la que sea sometido.

Entre los metales preciosos el Titanio es una materia Entre los metales preciosos el Titanio es una materia prima relativamente barata. Lo más elegante en las prima relativamente barata. Lo más elegante en las joyas de Titanio es su simplicidad en el diseño. Las joyas de Titanio es su simplicidad en el diseño. Las joyas de Titanio cuentan con un color mate claro.joyas de Titanio cuentan con un color mate claro.

¿Quién lo descubrió y ¿Quién lo descubrió y como se descubrió?como se descubrió?

Descubridor:Descubridor:  William Gregor.   William Gregor. Lugar de descubrimiento:Lugar de descubrimiento: Inglaterra. Inglaterra. Año de descubrimiento:Año de descubrimiento: 1791. 1791. Origen del nombre:Origen del nombre: Por los Titanes, hijos de Urano Por los Titanes, hijos de Urano

(el cielo) y gea (la tierra). Eran inmortales y (el cielo) y gea (la tierra). Eran inmortales y prácticamente indestructibles. prácticamente indestructibles.

Obtención:Obtención: En 1791, Gregor descubrió este metal En 1791, Gregor descubrió este metal mientras investigaba una arena negra de Cornualles. mientras investigaba una arena negra de Cornualles. tres años más tarde, Klaproth halló el mismo tres años más tarde, Klaproth halló el mismo elemento en el mineral rutilo y lo llamó titanio.elemento en el mineral rutilo y lo llamó titanio.

En 1791, un sacerdote inglés, Guillermo Gregor, En 1791, un sacerdote inglés, Guillermo Gregor, párroco de Menacham, pueblo situado en una zona párroco de Menacham, pueblo situado en una zona de gran tradición metalúrgica como las Cornualles. de gran tradición metalúrgica como las Cornualles. Este desafortunado descubridor fue el clérigo inglés Este desafortunado descubridor fue el clérigo inglés William Gregor, que además de sacerdote era William Gregor, que además de sacerdote era mineralogista aficionado. Cuando Gregor fue mineralogista aficionado. Cuando Gregor fue destinado a la rectoría de Creed, en Cornwall, se destinado a la rectoría de Creed, en Cornwall, se dedicó a catalogar y estudiar distintas rocas de la dedicó a catalogar y estudiar distintas rocas de la zona, analizando sus propiedades físicas y químicas zona, analizando sus propiedades físicas y químicas con gran minuciosidad. con gran minuciosidad. Hizo posible por su Hizo posible por su curiosidad, el descubrimiento de un nuevo elemento curiosidad, el descubrimiento de un nuevo elemento químico. En su pueblo había unas arenas negras que químico. En su pueblo había unas arenas negras que se pegaban al imán y que se parecían mucho a la se pegaban al imán y que se parecían mucho a la pólvora negra. Las mandó analizar con el siguiente pólvora negra. Las mandó analizar con el siguiente resultado: resultado: 

Magnetita 46,51% - Sílice 3,5% - Una nueva Magnetita 46,51% - Sílice 3,5% - Una nueva sustancia 45% - Pérdidas 4% sustancia 45% - Pérdidas 4% 

La llama La llama CAL PARDO ROJACAL PARDO ROJA que debería contener un que debería contener un nuevo elemento, el nuevo elemento, el MENACHITOMENACHITO o o MENACHITAMENACHITA, en , en honor de su pueblo y parroquiahonor de su pueblo y parroquia

Independientemente de los trabajos de Gregor, Independientemente de los trabajos de Gregor, completamente desconocido en el mundo científico y completamente desconocido en el mundo científico y cuatro años después, Klaproth, analizando un mineral cuatro años después, Klaproth, analizando un mineral raro, brillante y resplandeciente conocido por ello como raro, brillante y resplandeciente conocido por ello como rutilrutil procedente de Boinik (Hungría), encuentra una procedente de Boinik (Hungría), encuentra una sustancia de comportamiento similar a la descrita por sustancia de comportamiento similar a la descrita por Gregor y que llamará Gregor y que llamará TITANITA TORNASOLADA DE TITANITA TORNASOLADA DE HIERRO DE CORNUALLESHIERRO DE CORNUALLES y que analizará, coincidiendo y que analizará, coincidiendo plenamente con los resultados obtenidos por Gregor. plenamente con los resultados obtenidos por Gregor. Cree que contiene un nuevo elemento y aunque reconoce Cree que contiene un nuevo elemento y aunque reconoce la paternidad de aquél, en el descubrimiento, lo llama por la paternidad de aquél, en el descubrimiento, lo llama por proceder de la tierra, proceder de la tierra, TITANIUMTITANIUM en honor de Titán, en honor de Titán, personaje mitológico primer hijo de la Tierra En realidad lo personaje mitológico primer hijo de la Tierra En realidad lo que había descubierto no era un elemento químico, sino el que había descubierto no era un elemento químico, sino el óxido del mismo; lo que se conocía en aquella época óxido del mismo; lo que se conocía en aquella época como cal de la sustancia.como cal de la sustancia.

El El TITANIUMTITANIUM conserva dicho nombre en toda Europa, conserva dicho nombre en toda Europa, produciendo el símbolo Ti. Sin embargo lo que había produciendo el símbolo Ti. Sin embargo lo que había hecho Klaproth había sido purificar ligeramente el rutilo. hecho Klaproth había sido purificar ligeramente el rutilo. El elemento será aislado en 1825, por Berzelius, y sólo El elemento será aislado en 1825, por Berzelius, y sólo totalmente puro en 1910. El desarrollo tecnológico hará totalmente puro en 1910. El desarrollo tecnológico hará que este elemento prácticamente desconocido, sea uno que este elemento prácticamente desconocido, sea uno de los más importantes en el siglo XX.de los más importantes en el siglo XX.

Desarrollo y curiosidades.Desarrollo y curiosidades. Matthew A. Hunter preparó por primera vez Matthew A. Hunter preparó por primera vez

titanio metálico puro (con una pureza del titanio metálico puro (con una pureza del 99.9%) calentando tetracloruro de titanio 99.9%) calentando tetracloruro de titanio (TiCl4) con sodio a 700-800 °C en un reactor (TiCl4) con sodio a 700-800 °C en un reactor de acero.de acero.

El doctor Wilhelm Krolll, en asociación con El doctor Wilhelm Krolll, en asociación con Siemens y Helske, desarrolló un proceso para Siemens y Helske, desarrolló un proceso para la obtención de titanio consistente en la la obtención de titanio consistente en la reducción del compuesto tetracloruro de reducción del compuesto tetracloruro de titanio con magnesio molido, en una atmósfera titanio con magnesio molido, en una atmósfera de argón para evitar la oxidación. Este fue el de argón para evitar la oxidación. Este fue el primer proceso que permitió la obtención de primer proceso que permitió la obtención de cantidades apreciables de titanio puro, y se cantidades apreciables de titanio puro, y se sigue utilizando mayoritariamente en la sigue utilizando mayoritariamente en la actualidad.actualidad.

Kroll empezaba igual que Hunter, obteniendo Kroll empezaba igual que Hunter, obteniendo TiCl4, pero luego utilizaba magnesio en vez de TiCl4, pero luego utilizaba magnesio en vez de sodio para separar el titanio del cloro, lo que sodio para separar el titanio del cloro, lo que proporcionaba mayor pureza al titanio proporcionaba mayor pureza al titanio resultante. Sin embargo, sigue siendo un resultante. Sin embargo, sigue siendo un proceso tecnológicamente complejo y bastante proceso tecnológicamente complejo y bastante caro (no ayuda el hecho de que, en el caso de caro (no ayuda el hecho de que, en el caso de Kroll, hace falta magnesio metálico que es Kroll, hace falta magnesio metálico que es bastante caro en sí para luego obtener el bastante caro en sí para luego obtener el titanio).titanio).

Matthew A. Hunter

El titanio tiene, además de sus propiedades utilísimas, algunas El titanio tiene, además de sus propiedades utilísimas, algunas simplemente curiosas. Por ejemplo, a temperatura ambiente simplemente curiosas. Por ejemplo, a temperatura ambiente apenas reacciona con el oxígeno del aire, a diferencia de muchos apenas reacciona con el oxígeno del aire, a diferencia de muchos otros metales. Incluso si la temperatura sube hasta cierto punto, otros metales. Incluso si la temperatura sube hasta cierto punto, sólo la superficie del metal se oxida, formando una pátina muy sólo la superficie del metal se oxida, formando una pátina muy fina que protege al interior de la oxidación. Pero a unos 1200 °C fina que protege al interior de la oxidación. Pero a unos 1200 °C (e incluso a menor temperatura si la concentración de oxígeno es (e incluso a menor temperatura si la concentración de oxígeno es grande) se oxida violentamente, es decir, arde. Ya sabemos que grande) se oxida violentamente, es decir, arde. Ya sabemos que esto no lo hace único, pero es que su temperatura de fusión es de esto no lo hace único, pero es que su temperatura de fusión es de unos 1600 °C, unos 1600 °C, ¡mayor que la de combustión!¡mayor que la de combustión!

Dicho de otro modo, al contrario que con el hierro, Dicho de otro modo, al contrario que con el hierro, nunca nunca podrías utilizar una forja normal para fundir titaniopodrías utilizar una forja normal para fundir titanio y hacer y hacer una espada o cualquier otra cosa con él, porque cuando se una espada o cualquier otra cosa con él, porque cuando se calentase para fundirlo, mucho antes de alcanzar la temperatura calentase para fundirlo, mucho antes de alcanzar la temperatura suficiente para ello, ¡prendería como una antorcha! En la suficiente para ello, ¡prendería como una antorcha! En la práctica, hace falta fundirlo en cámaras de vacío o en atmósferas práctica, hace falta fundirlo en cámaras de vacío o en atmósferas de gases inertes.de gases inertes.

Curiosamente, a pesar de su escasa reactividad a temperatura Curiosamente, a pesar de su escasa reactividad a temperatura ambiente, incluso en algunos gases normalmente inertes como el ambiente, incluso en algunos gases normalmente inertes como el N2 no es posible fundirlo: al calentarlo en una atmósfera de N2 no es posible fundirlo: al calentarlo en una atmósfera de nitrógeno se combina con él para formar nitruro de titanio, con lo nitrógeno se combina con él para formar nitruro de titanio, con lo que tampoco llega a fundirse. Dado que, para casi cualquier uso que tampoco llega a fundirse. Dado que, para casi cualquier uso práctico de su forma metálica, hace falta fundirlo, se puede ver práctico de su forma metálica, hace falta fundirlo, se puede ver por qué el titanio es tan caro a pesar de ser tan abundante. Es un por qué el titanio es tan caro a pesar de ser tan abundante. Es un metal “tecnológico”, en el sentido de que hace falta una metal “tecnológico”, en el sentido de que hace falta una tecnología relativamente elevada para poder emplearlo en la tecnología relativamente elevada para poder emplearlo en la práctica.práctica.

Si quieres soldar titanio, no lo puedes hacer en presencia de oxígeno ya que, Si quieres soldar titanio, no lo puedes hacer en presencia de oxígeno ya que, arde antes de fundirse. De modo que suele soldarse en una atmósfera de arde antes de fundirse. De modo que suele soldarse en una atmósfera de argón, lo que requiere de cierto nivel industrial… de ahí que en época de argón, lo que requiere de cierto nivel industrial… de ahí que en época de Gregor y Klaproth el titanio no tuviera usos prácticos.Gregor y Klaproth el titanio no tuviera usos prácticos.

No sólo es ligero, tenaz, resistente a la corrosión y bello… además, no es tóxico No sólo es ligero, tenaz, resistente a la corrosión y bello… además, no es tóxico ni es rechazado por nuestro organismo cuando está dentro de nosotros. Sí, lo ni es rechazado por nuestro organismo cuando está dentro de nosotros. Sí, lo has adivinado: es un componente de calidad extraordinaria de herramientas has adivinado: es un componente de calidad extraordinaria de herramientas quirúrgicas, prótesis, implantes dentales y una multitud de aplicaciones quirúrgicas, prótesis, implantes dentales y una multitud de aplicaciones similares.similares.

Utilización y uso en la Utilización y uso en la actualidadactualidad

Su principal uso, se da en las expediciones aeroespaciales. Ya que Su principal uso, se da en las expediciones aeroespaciales. Ya que aquella industria, es capaz de solventar el gasto del titanio. Debido aquella industria, es capaz de solventar el gasto del titanio. Debido a los altos presupuestos destinados por los gobiernos, que poseen a los altos presupuestos destinados por los gobiernos, que poseen la tecnología necesaria, para colocar un cuerpo en el espacio. la tecnología necesaria, para colocar un cuerpo en el espacio.

Durante los años 50 y 60 la Unión Soviética promovió el Durante los años 50 y 60 la Unión Soviética promovió el empleo de titanio en usos militares y submarinos (Clase empleo de titanio en usos militares y submarinos (Clase Alfa y Clase Miguel) como parte de sus programas Alfa y Clase Miguel) como parte de sus programas militares relacionados con la guerra fría. En los EE. UU., militares relacionados con la guerra fría. En los EE. UU., el Departamento de Defensa (DOD) comprendió la el Departamento de Defensa (DOD) comprendió la importancia estratégica del metal y apoyó los esfuerzos importancia estratégica del metal y apoyó los esfuerzos para su comercialización. A lo largo del período de la para su comercialización. A lo largo del período de la guerra fría, el gobierno estadounidense consideró al guerra fría, el gobierno estadounidense consideró al titanio como un material estratégico, y las reservas de titanio como un material estratégico, y las reservas de esponja de titanio fueron mantenidas por el Centro de esponja de titanio fueron mantenidas por el Centro de Reservas Nacional de Defensa, que desapareció en Reservas Nacional de Defensa, que desapareció en 2005. Hoy el mayor productor mundial es el consorcio 2005. Hoy el mayor productor mundial es el consorcio ruso VSMPO-AVISMA, que representa aproximadamente ruso VSMPO-AVISMA, que representa aproximadamente el 29% de la cuota mundial de mercado.el 29% de la cuota mundial de mercado.

En 2006, la Agencia de Defensa estadounidense En 2006, la Agencia de Defensa estadounidense concedió 5,7 millones de dólares a un consorcio de dos concedió 5,7 millones de dólares a un consorcio de dos empresas para desarrollar un nuevo proceso para empresas para desarrollar un nuevo proceso para fabricar polvo de metal de titanio. Bajo calor y presión, fabricar polvo de metal de titanio. Bajo calor y presión, se puede usar el polvo para crear artículos fuertes, de se puede usar el polvo para crear artículos fuertes, de peso ligero en las superficies de revestimiento de peso ligero en las superficies de revestimiento de armaduras o componentes para el sector aeroespacial, armaduras o componentes para el sector aeroespacial, el transporte e industrias de tratamiento químico.el transporte e industrias de tratamiento químico.

Características del Características del titaniotitanio

Características físicasCaracterísticas físicas Entre las características físicas del titanio se tienen las Entre las características físicas del titanio se tienen las

siguientes:siguientes: Es un metal de transición.Es un metal de transición. Ligero: su densidad o peso específico es de 4507 kg/mLigero: su densidad o peso específico es de 4507 kg/m33.. Tiene un punto de fusión de 1675 °C (1941 K).Tiene un punto de fusión de 1675 °C (1941 K). La masa atómica del titanio es de 47,867 u.La masa atómica del titanio es de 47,867 u. Es de color plateado grisáceo.Es de color plateado grisáceo. Es paramagnético, es decir, no se imanta debido a su Es paramagnético, es decir, no se imanta debido a su

estructura electrónica.estructura electrónica. Abundante en la naturaleza.Abundante en la naturaleza. Reciclable.Reciclable. Forma aleaciones con otros elementos para mejorar las Forma aleaciones con otros elementos para mejorar las

prestaciones mecánicas.prestaciones mecánicas. Es muy resistente a la corrosión y oxidación.Es muy resistente a la corrosión y oxidación. Refractario.Refractario. Poca conductividad térmica y eléctrica: No es muy buen Poca conductividad térmica y eléctrica: No es muy buen

conductor del calor ni de la electricidad.conductor del calor ni de la electricidad.

Características mecánicasCaracterísticas mecánicas Entre las características mecánicas del titanio se tienen Entre las características mecánicas del titanio se tienen

las siguientes:las siguientes: Mecanizado por arranque de viruta similar al acero Mecanizado por arranque de viruta similar al acero

inoxidable.inoxidable. Permite fresado químico.Permite fresado químico. Maleable, permite la producción de láminas muy Maleable, permite la producción de láminas muy

delgadas.delgadas. Dúctil, permite la fabricación de alambre delgado.Dúctil, permite la fabricación de alambre delgado. Duro. Escala de Mohs 6.Duro. Escala de Mohs 6. Muy resistente a la tracción.Muy resistente a la tracción. Gran tenacidad.Gran tenacidad. Permite la fabricación de piezas por fundición y moldeo.Permite la fabricación de piezas por fundición y moldeo. Material soldable.Material soldable. Permite varias clases de tratamientos tanto Permite varias clases de tratamientos tanto

termoquímicos como superficiales.termoquímicos como superficiales. Puede mantener una alta memoria de su forma.Puede mantener una alta memoria de su forma.

Características químicasCaracterísticas químicas Se encuentra en forma de óxido, en la escoria de Se encuentra en forma de óxido, en la escoria de

ciertos minerales y en cenizas de animales y plantas.ciertos minerales y en cenizas de animales y plantas. Presenta dimorfismo, a temperatura ambiente tiene Presenta dimorfismo, a temperatura ambiente tiene

estructura hexagonal compacta (hcp) llamada fase estructura hexagonal compacta (hcp) llamada fase alfa. Por encima de 882 °C presenta estructura física alfa. Por encima de 882 °C presenta estructura física centrada en el cuerpo (bcc) se conoce como fase beta.centrada en el cuerpo (bcc) se conoce como fase beta.

La resistencia a la corrosión que presenta es debida al La resistencia a la corrosión que presenta es debida al fenómeno de pasivación que sufre (se forma un óxido fenómeno de pasivación que sufre (se forma un óxido que lo recubre). Es resistente a temperatura ambiente que lo recubre). Es resistente a temperatura ambiente al ácido sulfúrico (H2SO4) diluido y al ácido clorhídrico al ácido sulfúrico (H2SO4) diluido y al ácido clorhídrico (HCl) diluido, así como a otros ácidos orgánicos, (HCl) diluido, así como a otros ácidos orgánicos, también es resistente a las bases, incluso en caliente. también es resistente a las bases, incluso en caliente. Sin embargo se puede disolver en ácidos en caliente. Sin embargo se puede disolver en ácidos en caliente. Asimismo, se disuelve bien en ácido fluorhídrico (HF), Asimismo, se disuelve bien en ácido fluorhídrico (HF), o con fluoruros en ácidos. A temperaturas elevadas o con fluoruros en ácidos. A temperaturas elevadas puede reaccionar fácilmente con el nitrógeno, el puede reaccionar fácilmente con el nitrógeno, el oxígeno, el hidrógeno, el boro y otros no metales.oxígeno, el hidrógeno, el boro y otros no metales.

Sus iones no tienen existencia a pH básicos.Sus iones no tienen existencia a pH básicos.

Aplicaciones del titanioAplicaciones del titanio

Aplicaciones bioquímicasAplicaciones bioquímicas

Prótesis ósea

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

El titanio es un metal biocompatible, porque los tejidos del organismo toleran su El titanio es un metal biocompatible, porque los tejidos del organismo toleran su presencia sin que se hayan observado reacciones alérgicas del sistema presencia sin que se hayan observado reacciones alérgicas del sistema inmunitario. Esta propiedad de biocompatibilidad del titanio unido a sus inmunitario. Esta propiedad de biocompatibilidad del titanio unido a sus cualidades mecánicas de dureza, ligereza y resistencia han hecho posible una cualidades mecánicas de dureza, ligereza y resistencia han hecho posible una gran cantidad de aplicaciones de gran utilidad para aplicaciones médicas, como gran cantidad de aplicaciones de gran utilidad para aplicaciones médicas, como prótesis de cadera y rodilla, tornillos óseos, placas antitrauma e implantes prótesis de cadera y rodilla, tornillos óseos, placas antitrauma e implantes dentales, componentes para la fabricación de válvulas cardíacas y marcapasos, dentales, componentes para la fabricación de válvulas cardíacas y marcapasos, gafas, herramental quirúrgico tales como bisturís, tijeras, etc., y también la gafas, herramental quirúrgico tales como bisturís, tijeras, etc., y también la gran cantidad de piezas llamadas piercing.gran cantidad de piezas llamadas piercing.

La aleación de titanio más empleada en este campo contiene aluminio y La aleación de titanio más empleada en este campo contiene aluminio y vanadio según la composición: [[Ti6Al4V]]. El aluminio incrementa la vanadio según la composición: [[Ti6Al4V]]. El aluminio incrementa la temperatura de la transformación entre las fases alfa y beta. El vanadio temperatura de la transformación entre las fases alfa y beta. El vanadio disminuye esa temperatura. La aleación puede ser bien soldada. Tiene alta disminuye esa temperatura. La aleación puede ser bien soldada. Tiene alta tenacidad.tenacidad.

Las especificaciones de ASTM para el titanio quirúrgico son las siguientes:Las especificaciones de ASTM para el titanio quirúrgico son las siguientes: ASTM B265: placa y lámina: ASTM F1108 Ti6Al4V: pieza moldeada para ASTM B265: placa y lámina: ASTM F1108 Ti6Al4V: pieza moldeada para

implantes quirúrgicosimplantes quirúrgicos ASTM B299: esponja: ASTM F1295 Ti6Al7: aleaciones de niobio para ASTM B299: esponja: ASTM F1295 Ti6Al7: aleaciones de niobio para

aplicaciones de implantes quirúrgicosaplicaciones de implantes quirúrgicos ASTM B861/B862: tubo: ASTM F1341: alambre de titanio sin aleaciones para ASTM B861/B862: tubo: ASTM F1341: alambre de titanio sin aleaciones para

aplicaciones de implante quirúrgicoaplicaciones de implante quirúrgico ASTM B338: ASTM F136 Ti6Al4V: eli para aplicaciones de implante quirúrgicoASTM B338: ASTM F136 Ti6Al4V: eli para aplicaciones de implante quirúrgico ASTM B348: barra: ASTM F1472 Ti6Al4V: para aplicaciones de implante ASTM B348: barra: ASTM F1472 Ti6Al4V: para aplicaciones de implante

quirúrgicoquirúrgico ASTM B363: conexiones: ASTM F620 Ti6Al4V: eli forjados para implantes ASTM B363: conexiones: ASTM F620 Ti6Al4V: eli forjados para implantes

quirúrgicosquirúrgicos ASTM B367: piezas moldeadas: ASTM F67: titanio sin aleaciones para ASTM B367: piezas moldeadas: ASTM F67: titanio sin aleaciones para

aplicaciones de implanteaplicaciones de implante

Aplicaciones quirúrgicasAplicaciones quirúrgicas Las razones para considerar el material ideal para Las razones para considerar el material ideal para

implantes endoóseos son:implantes endoóseos son: El titanio es inerte, la cubierta de óxido en El titanio es inerte, la cubierta de óxido en

contacto con los tejidos es insoluble, por lo cual no contacto con los tejidos es insoluble, por lo cual no se liberan iones que pudieran reaccionar con las se liberan iones que pudieran reaccionar con las moléculas orgánicas.moléculas orgánicas.

El titanio en los tejidos vivos representa una El titanio en los tejidos vivos representa una superficie sobre la que el hueso crece y se adhiere superficie sobre la que el hueso crece y se adhiere al metal, formando un anclaje anquilótico, también al metal, formando un anclaje anquilótico, también llamado osteointegración.llamado osteointegración.

Esta reacción normalmente sólo se presenta en los Esta reacción normalmente sólo se presenta en los materiales llamados bioactivos y es la mejor base materiales llamados bioactivos y es la mejor base para los implantes dentales funcionales.para los implantes dentales funcionales.

Posee buenas propiedades mecánicas, su fuerza Posee buenas propiedades mecánicas, su fuerza de tensión es muy semejante a la del acero de tensión es muy semejante a la del acero inoxidable utilizado en las prótesis quirúrgicas que inoxidable utilizado en las prótesis quirúrgicas que reciben carga. Es mucho más fuerte que la dentina reciben carga. Es mucho más fuerte que la dentina o cualquier cortical ósea, permitiendo a los o cualquier cortical ósea, permitiendo a los implantes soportar cargas pesadas.implantes soportar cargas pesadas.

Este metal es suave y maleable lo cual ayuda a Este metal es suave y maleable lo cual ayuda a absorber el choque de carga.absorber el choque de carga.

Otras aplicacionesOtras aplicaciones

Reloj con carcasa de titanio

Llaves de estrella

Revolver

Válvula de presión

Industria energética: El titanio es muy Industria energética: El titanio es muy utilizado en la construcción de sistemas utilizado en la construcción de sistemas de intercambio térmico en las centrales de intercambio térmico en las centrales térmicas eléctricas (y también en las térmicas eléctricas (y también en las centrales nucleares), debido centrales nucleares), debido principalmente a sus características de principalmente a sus características de resistencia mecánica (lo que hace que resistencia mecánica (lo que hace que los haces tubulares que constituyen los haces tubulares que constituyen esos intercambiadores sean muy esos intercambiadores sean muy resistentes a las vibraciones y que los resistentes a las vibraciones y que los espesores de los tubos puedan ser espesores de los tubos puedan ser menores, facilitando el intercambio de menores, facilitando el intercambio de calor) y químicas (el titanio, a calor) y químicas (el titanio, a semejanza del cobre, genera una capa semejanza del cobre, genera una capa inoxidable sobre su superficie, lo que lo inoxidable sobre su superficie, lo que lo hace mucho químicos: Determinadas hace mucho químicos: Determinadas aleaciones de titanio se utilizan para aleaciones de titanio se utilizan para fabricar componentes de las industrias fabricar componentes de las industrias de proceso tales como bombas, de proceso tales como bombas, depósitos, reactores químicos y depósitos, reactores químicos y columnas de fraccionamiento en columnas de fraccionamiento en centrales que utilizan agua de mar centrales que utilizan agua de mar como refrigerante. También se emplea como refrigerante. También se emplea en las unidades de desulfuración de en las unidades de desulfuración de gases que permiten reducir las lorito e gases que permiten reducir las lorito e hipoclorito, el ácido nítrico, los ácidos hipoclorito, el ácido nítrico, los ácidos crómicos, los cloruros metálicos, los crómicos, los cloruros metálicos, los sulfuros o los ácidos orgánicos.sulfuros o los ácidos orgánicos.

Industria automovilística: Un sector Industria automovilística: Un sector nuevo se ha incorporado a la nuevo se ha incorporado a la fabricación de componentes de titanio, fabricación de componentes de titanio, donde las empresas automovilísticas donde las empresas automovilísticas están incorporando componentes de están incorporando componentes de titanio entitanio en

los vehículos que fabrican, con los vehículos que fabrican, con el fin de aligerar el peso de los el fin de aligerar el peso de los mismos, así por ejemplo ya mismos, así por ejemplo ya existen muelles y bielas de existen muelles y bielas de titanio. Especialmente en el titanio. Especialmente en el caso de los muelles se mejora caso de los muelles se mejora el módulo de Young y una el módulo de Young y una mejor calidad de la mejor calidad de la suspensión.suspensión.Industria militar: El titanio se Industria militar: El titanio se emplea en la industria militar emplea en la industria militar como material de blindaje, en como material de blindaje, en la carrocería de vehículos la carrocería de vehículos ligeros, en la construcción de ligeros, en la construcción de submarinos nucleares y en la submarinos nucleares y en la fabricación de misilesfabricación de misiles

Museo Guggenheim de Bilbao cubierto de Museo Guggenheim de Bilbao cubierto de láminas de titanioláminas de titanio

Industria aeronáutica y espacial: Debido a Industria aeronáutica y espacial: Debido a su fuerza, baja densidad y el que puede su fuerza, baja densidad y el que puede soportar temperaturas relativamente altas, soportar temperaturas relativamente altas, las aleaciones de titanio se emplean en las aleaciones de titanio se emplean en aviones y cohetes espaciales . El titanio y aviones y cohetes espaciales . El titanio y sus aleaciones se aplican en la sus aleaciones se aplican en la construcción aeronáutica básicamente para construcción aeronáutica básicamente para construir forjados estructurales de los construir forjados estructurales de los aviones, discos de ventilación, álabes, y aviones, discos de ventilación, álabes, y palas de turbinas.palas de turbinas.

Construcción naval: La propiedad que tiene Construcción naval: La propiedad que tiene el titanio de ser resistente a la corrosión el titanio de ser resistente a la corrosión permite que algunas de sus aleaciones permite que algunas de sus aleaciones sean muy utilizadas en construcción naval sean muy utilizadas en construcción naval donde se fabrican hélices y ejes de timón, donde se fabrican hélices y ejes de timón, cascos de cámaras de presión submarina, cascos de cámaras de presión submarina, componentes de botes salvavidas y componentes de botes salvavidas y plataformas petrolíferas, así como plataformas petrolíferas, así como intercambiadores de calor, condensadores intercambiadores de calor, condensadores y conducciones en centrales que utilizan y conducciones en centrales que utilizan agua de mar como refrigerante, porque el agua de mar como refrigerante, porque el contacto con el agua salada no le afecta.contacto con el agua salada no le afecta.

Industria relojera: Los relojes deportivos Industria relojera: Los relojes deportivos que requieren un material resistente a que requieren un material resistente a menudo usan el titanio, un metal fuerte, menudo usan el titanio, un metal fuerte, blanco. Los relojes de pulsera de titanio blanco. Los relojes de pulsera de titanio son de peso ligero, 30 por ciento más son de peso ligero, 30 por ciento más fuertes que los de acero y resisten la fuertes que los de acero y resisten la corrosión.corrosión.

Generalmente tienen una capa protectora Generalmente tienen una capa protectora para hacerlos resistentes a los rayones.para hacerlos resistentes a los rayones. Se Se fabrican las cajas de titanio e incluso las fabrican las cajas de titanio e incluso las correas de sujeción.correas de sujeción.

Joyeria: Metal seminoble en el Joyeria: Metal seminoble en el ámbito de la joyería y de la ámbito de la joyería y de la bisutería. Así es posible encontrar bisutería. Así es posible encontrar pulseras, pendientes, anillos, etc., pulseras, pendientes, anillos, etc., fabricados en este metal. Para fabricados en este metal. Para mejorar el aspecto superficial del mejorar el aspecto superficial del titanio se le somete a diferentes titanio se le somete a diferentes tipos de procesos que refuerzan su tipos de procesos que refuerzan su belleza.belleza.Instrumentos deportivos: Con titanio Instrumentos deportivos: Con titanio se producen actualmente distintos se producen actualmente distintos productos de consumo deportivo productos de consumo deportivo como palos de golf, bicicletas, cañas como palos de golf, bicicletas, cañas de pescar, etc.de pescar, etc.Decoración: También se han Decoración: También se han empleado láminas delgadas de empleado láminas delgadas de titanio para recubrir algunos titanio para recubrir algunos edificios, como por ejemplo el Museo edificios, como por ejemplo el Museo Guggenheim de Bilbao.Guggenheim de Bilbao.