Titânio (Ti)

Principais propriedades

O titânio é um metal prateado de alta resistência mecânica em relação ao peso, com densidade em torno de 60% da do aço e ponto de fusão elevado. Mantém boas propriedades em temperaturas que já comprometem o alumínio.

Uma camada de óxido muito fina e estável forma-se de imediato em sua superfície e o protege até da água do mar e de diversos ácidos, o que explica a resistência à corrosão. Essa mesma camada responde pela boa aceitação do metal por tecidos vivos e pelas cores obtidas em peças tratadas por via eletroquímica.

Ocorrência na natureza

É o nono elemento mais abundante da crosta terrestre e o quarto entre os metais estruturais, atrás de alumínio, ferro e magnésio. Está presente em quase todas as rochas ígneas, e os minerais de interesse econômico são a ilmenita e o rutilo, encontrados sobretudo em areias litorâneas. O Brasil possui depósitos de anatásio em Minas Gerais e Goiás.

Processo de obtenção

A produção do metal é complexa e cara: o minério é convertido em cloreto de titânio e depois reduzido com magnésio ou sódio em atmosfera inerte, resultando em uma massa porosa que ainda precisa ser fundida. Boa parte do titânio extraído, porém, nunca vira metal, sendo destinada à fabricação de dióxido de titânio.

Aplicações

Estruturas e motores de aeronaves, cascos de submersíveis, trocadores de calor em ambiente marinho e equipamentos da indústria química aproveitam a resistência à corrosão aliada à leveza. Na medicina, o metal compõe próteses de quadril, placas, parafusos e implantes dentários. O dióxido de titânio, de brancura intensa, é o pigmento branco mais usado do mundo, presente em tintas, papel, plásticos, cosméticos e protetores solares.

Importância biológica

O titânio não desempenha função biológica conhecida. Sua importância na saúde vem da biocompatibilidade: o metal não é rejeitado nem corroído pelos fluidos do corpo, o que permitiu o desenvolvimento de implantes duradouros, capazes de se unir diretamente ao tecido ósseo.

Riscos e precauções

O metal maciço é inerte e seguro em contato com o corpo, mas o pó fino e as aparas são inflamáveis e queimam com dificuldade de extinção, risco tratado em ambientes industriais. Alguns compostos, como o cloreto de titânio, são corrosivos e reagem com a umidade do ar. O dióxido de titânio em pó teve sua segurança reavaliada por autoridades sanitárias em anos recentes, sobretudo quanto à inalação e ao uso como aditivo alimentar. Consulte a ficha de informações de segurança e profissionais habilitados.

História da descoberta

William Gregor, clérigo e mineralogista, identificou em 1791 um óxido desconhecido em uma areia escura da Cornualha. Martin Heinrich Klaproth chegou de forma independente ao mesmo elemento em 1795 e lhe deu o nome atual. Obter o metal puro levou mais de um século, e a produção em escala só se tornou viável em meados do século XX, impulsionada pela indústria aeronáutica.

Origem do nome

Klaproth batizou o elemento em referência aos Titãs da mitologia grega, filhos da Terra, seguindo seu critério de escolher nomes sem relação com propriedades ainda mal conhecidas do material.

Isótopos relevantes

⁴⁸Ti (cerca de 73,7%), ⁴⁶Ti, ⁴⁷Ti, ⁴⁹Ti e ⁵⁰Ti em proporções menores.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• O revestimento externo de edifícios como o Museu Guggenheim de Bilbao é feito de titânio.
• A maior parte do titânio extraído é usada como pigmento branco, e não como metal.
• Implantes de titânio podem unir-se ao osso, fenômeno conhecido como osseointegração.