Diferència entre les revisions de "Titani"
| Llínea 24: | Llínea 24: | ||
És un dels pocs elements que ardixen en [[nitrogen]] pur, reaccionant a una temperatura de 800 °C (1070 K) per a formar nitrur de titani, lo que causa una pèrdua de ductilitat en el material. | És un dels pocs elements que ardixen en [[nitrogen]] pur, reaccionant a una temperatura de 800 °C (1070 K) per a formar nitrur de titani, lo que causa una pèrdua de ductilitat en el material. | ||
| + | |||
| + | == Aplicacions == | ||
| + | |||
| + | El titani s'ampra en les aleacions d'acer per a reduir el tamany del gra i com desoxidant, i en les d'acer inoxidable per a reduir el seu contingut de carbono. Són freqüents també les aleacions en alumini, [[vanadi]], [[coure]], ferro, [[manganés]], molibdé i atres metals. | ||
| + | |||
| + | És molt utilisat en: | ||
| + | |||
| + | * Pigments i aditius, com a pigment blanc permanent en pintures, dentífric i plàstics | ||
| + | * Aplicacions aeroespacials i nàutiques per la seua alta proporció de tensió de ruptura per la seua densitat, alta resistència a la corrosió, resistència a la fatiga i les fendedures i la capacitat de soportar temperatures moderadament altes sense deformar-se | ||
| + | * Aplicacions industrials en canonades soldades i bescanviadors de calor, tancs, recipients d'encausat i vàlvules | ||
| + | * Aplicacions de consum i arquitectòniques sobretot en l'automoció, particularment en l'automovilisme i el motociclisme | ||
| + | * Joyeria per la seua durabilitat | ||
| + | * Aplicacions mèdiques com a ferramentes quirúrgiques i implants mèdics | ||
| + | * Almagasenage de residus nuclears per la seua resistència a la corrosió | ||
== Referències == | == Referències == | ||
Revisió de 19:27 26 nov 2023
El titani és un element químic, metal, de propietats paregudes a les del ferro, de color gris, llauger, dur i molt resistent a la corrosió.
En aleació en atres metals s'utilisa per a fabricar acers especials en l'indústria aeronàutica.
El seu símbol és Ti i el seu número atòmic és 22.
Característiques
És un metal de transició de color gris, baixa densitat i gran durea. És molt resistent a la corrosió per aigua de la mar, aigua regia i clor.
Propietats físiques
El titani és l'element metàlic que posseïx la major proporció de durea-densitat. És un metal fort, en una baixa densitat i alta ductilitat (especialment en ambients lliures d'oxigen), de color blanc metàlic. El seu punt de fusió és relativament alt, sobre els 1668 °C (1941 K), lo que fa que siga útil com a metal refractari. És paramagnètic i presenta baixa conductivitat elèctrica i tèrmica.
Les aleacions comercials de titani, en una purea del 99,2%, tenen una tensió de trencament d'uns 434 MPa (63 000 psi), equivalent a la de les aleacions comunes d'acer pero en una menor densitat que estes. El titani té una densitat un 60% major que l'alumini, pero és el doble de fort que l'aleació d'alumini més comú 6061-T6. Algunes aleacions de titani conseguixen una tensió de trencament sobre els 1400 MPa (200 000 psi). No obstant, el titani pert resistència quan es calfa a temperatures superiors als 430 °C (703 K).12 El titani no és tan dur com algunes graduacions d'acer tractat, i el seu treball a màquina requerix certes precaucions, ya que pot presentar unions defectuoses de no amprar-se els métodos correctes per a gelar-ho. De la mateixa manera que les fetes d'acer, les estructures de titani tenen un llímit de fatiga que garantisa la longevitat de les seues aplicacions.
És un metal alotròpic dimòrfic. La seua estructura cristalina en estat alfa té forma hexagonal i es torna en una de forma cúbica centrada en el cos en passar a l'estat beta, a una temperatura de 882 °C (1155 K). La calor específica de la seua forma alfa s'incrementa dràsticament en calfar-se fins a la temperatura de transició per a despuix baixar i mantindre's relativament constant en la forma beta, sense afectar-li la temperatura. De la mateixa manera que per al zirconi i l'hafni, existix una fase adicional omega, termodinámicamente estable a altes pressions pero metaestable a pressió ambient, que generalment és hexagonal o trigonal.
Propietats químiques
De la mateixa manera que l'alumini i el magnesi, el titani i les seues aleacions s'oxiden quan estan exposts a l'aire. El titani reacciona en l'oxigen a temperatures de 1200 °C (1470 K) en l'aire i 610 °C (883 K) en oxigen pur, formant diòxit de titani. No obstant, les reaccions d'oxidació en contacte en l'aire i aigua són llentes, per la pasivació que forma una capa d'òxit que protegix al restant del metal davant la seua pròpia oxidació. Inicialment, quan es forma esta capa protectora solament té entre 1 i 2 nm de gruixa, aumentant de tamany llentament fins a conseguir els 25 nm en un periodo de quatre anys.
El titani presenta una gran resistència a la corrosió, comparable a la de l'alumini, capaç de resistir l'atac d'àcits minerals forts com el sulfúric i atres oxoàcits, de la majoria d'àcit orgànics i de solucions de clor. No obstant, els atacs d'àcit concentrats sí produïxen una major corrosió. El titani és termodinàmicament molt reactiu, com indica el fet de que el metal comence a ardir abans de conseguir el punt de fusió, i la pròpia fusió solament és possible en una atmòsfera inert o en el buit. Es combina en el clor a una temperatura de 550 °C (823 K),4 reacciona en el restant d'halógens i absorbix hidrogen.
És un dels pocs elements que ardixen en nitrogen pur, reaccionant a una temperatura de 800 °C (1070 K) per a formar nitrur de titani, lo que causa una pèrdua de ductilitat en el material.
Aplicacions
El titani s'ampra en les aleacions d'acer per a reduir el tamany del gra i com desoxidant, i en les d'acer inoxidable per a reduir el seu contingut de carbono. Són freqüents també les aleacions en alumini, vanadi, coure, ferro, manganés, molibdé i atres metals.
És molt utilisat en:
- Pigments i aditius, com a pigment blanc permanent en pintures, dentífric i plàstics
- Aplicacions aeroespacials i nàutiques per la seua alta proporció de tensió de ruptura per la seua densitat, alta resistència a la corrosió, resistència a la fatiga i les fendedures i la capacitat de soportar temperatures moderadament altes sense deformar-se
- Aplicacions industrials en canonades soldades i bescanviadors de calor, tancs, recipients d'encausat i vàlvules
- Aplicacions de consum i arquitectòniques sobretot en l'automoció, particularment en l'automovilisme i el motociclisme
- Joyeria per la seua durabilitat
- Aplicacions mèdiques com a ferramentes quirúrgiques i implants mèdics
- Almagasenage de residus nuclears per la seua resistència a la corrosió
Referències
- Barbalace, Kenneth L. (2006). «Periodic Table of Elements: Ti – Titanium» Tabla periódica de los elementos: Ti - Titanio
- Roza, Greg (2008). Titanium (en anglés) (1ª edición). Nueva York: The Rosen Publishing Group. ISBN 978-1-4042-1412-5
- «Titanium». Encyclopædia Britannica (en anglés)
- United States Geological Survey. «USGS Minerals Information: Titanium» (en anglés)
Bibliografia
- Barksdale, Jelks (1968). «Titanium». En Hampel, Clifford A., ed. The Encyclopedia of the Chemical Elements (Nueva York: Reinhold Book Corporation): 732-738. LCCN 68029938
- Donachie, Matthew Jr. (1998). TITANIUM: A Technical Guide (en anglés). Metals Park, OH: ASM International. ISBN 0-87170-309-2.
- Emsley, John (2001). «Titanium». Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements (en anglés). Oxford University Press. ISBN 0-19-850340-7
- Flower, Harvey M. (2000). «Materials Science: A moving oxygen story». Nature (en anglés) 407 (6802): 305-306. PMID 11014169. doi:10.1038/35030266
- Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (en anglés) (2ª edició). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0750633659. LCCN 97036336. OL 689297M
Enllaços externs
Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre Titani.
