Nomeado em homenagem aos titãs colossais da mitologia grega, titânio é libra por libra o metal mais forte da Terra. Embora não seja um metal escasso, é caro por causa do custo de sua mineração e produção. Você pode ter ouvido falar de tacos de golfe de titânio ou submarinos de titânio, mas você também sabia que há titânio na cobertura de bolo branco? Aqui estão seis fatos interessantes sobre o famoso metal resistente.
Em 1791, um mineralogista britânico amador e pastor de igreja William Gregor recolheu um pouco de areia preta curiosa em um riacho perto da cidade de Cornwall. Parte da areia era magnética, que Gregor determinou que era óxido de ferro, mas o outro material era um mistério. Foi outro óxido com certeza, mas nenhum dos livros da Royal Geological Society.
Químico alemão, Martin Heinrich Klaproth redescobriu o óxido ímpar em 1795 e deu a ele seu nome mitológico, óxido de titânio, após as divindades que precederam os olímpicos na mitologia grega
Mesmo tendo sido descoberto no final do século 18, titânio puro não foi isolado de seu óxido até 1910, quando o químico americano Matthew Hunter, trabalhando para a General Electric, descobriu como retirar o metal prateado de seu óxido sob alto calor e pressão em uma "bomba" selada.
As ligas de titânio (misturas de titânio e outros metais) apresentam a maior relação resistência / peso de qualquer metal do planeta. O titânio puro é tão forte quanto o aço, mas 45 por cento mais leve.
A impressionante relação resistência-peso do titânio fez das ligas de titânio os materiais essenciais para motores e carrocerias de aviões, foguetes, mísseis - qualquer aplicação em que os componentes de metal precisem ser tão resistentes e leves quanto possível.
O Airbus A380, a maior aeronave de passageiros do mundo, inclui 77 toneladas (70 toneladas métricas) de titânio, principalmente em seus motores enormes.
Graças a uma inovação metalúrgica na década de 1930, chamada de "processo Knox, "O forjamento comercial de titânio entrou em pleno andamento nas décadas de 1940 e 1950. A primeira aplicação foi em aeronaves militares e submarinos (americanos e russos), e depois aeronaves comerciais na década de 1960.
A corrosão é um processo eletroquímico que destrói lentamente a maioria dos metais ao longo do tempo. Quando os metais são expostos ao oxigênio, no ar ou debaixo d'água, o oxigênio agarra elétrons, criando o que chamamos de "óxidos" de metal. Um dos óxidos corrosivos mais comuns é o óxido de ferro, também conhecido como ferrugem.
Mas nem todos os óxidos expõem o metal subjacente à corrosão. Quando o titânio entra em contato com o oxigênio, ele forma uma fina camada de dióxido de titânio (TiO2) em sua superfície. Esta camada de óxido realmente protege o titânio subjacente da corrosão causada pela maioria dos ácidos, álcalis, poluição e água salgada.
As propriedades anticorrosivas naturais do titânio o tornam o material ideal não apenas para aeronaves, mas também para componentes submarinos que são expostos a água salgada altamente corrosiva. As hélices de navios são quase sempre feitas de titânio, e também o lastro interno do navio e os sistemas de tubulação, e hardware de bordo exposto à água do mar.
Essa mesma camada fina de dióxido de titânio que protege o titânio da corrosão também o torna o material mais seguro para implantar no corpo humano. O titânio é totalmente "biocompatível, "o que significa que não é tóxico, não alergênico e pode até mesmo se fundir com tecido e osso humano.
O titânio é o material cirúrgico de escolha para implantes ósseos e articulares, placas cranianas, as raízes dos implantes dentários, pinos para olhos e ouvidos artificiais, válvulas do coração, fusões espinhais, e até mesmo limitações uretrais. Estudos têm mostrado que os implantes de titânio acionam o sistema imunológico do corpo para fazer crescer osso diretamente na superfície do titânio, um processo denominado osseointegração.
Outras razões pelas quais o titânio é o preferido para substituições de quadril e pinos para ossos fraturados é que o titânio tem a famosa relação resistência-peso, que mantém os implantes leves, além disso, exibe a mesma elasticidade exata do osso humano.
Como o preço do titânio puro caiu no final do século 20, os fabricantes começaram a procurar aplicações mais comerciais para este metal maravilhoso. A resistência leve do Titanium o tornou ideal para artigos esportivos.
Os primeiros tacos de golfe de titânio chegaram às lojas em meados da década de 1990, incluindo um motorista gigante de Callaway conhecido como Great Big Bertha. Os tacos eram caros em comparação com os drivers de aço ou madeira, mas seu sucesso levou outros fabricantes de esportes a se interessarem pelo titânio.
Agora você pode encontrar titânio em qualquer equipamento esportivo com peso, força e durabilidade são fundamentais:raquetes de tênis, bastões de lacrosse, esquis, quadros de bicicletas, bastões de beisebol, equipamento de caminhada e escalada, equipamento de acampamento, e até ferraduras para cavalos de corrida profissionais.
Apenas 5% dos 6,3 milhões de toneladas (5,7 milhões de toneladas métricas) de titânio produzidos a cada ano são forjados em metal. A grande maioria é transformada em dióxido de titânio, o mesmo material que protege naturalmente o titânio da corrosão. O dióxido de titânio é usado em todo o mundo como um pigmento de branqueamento não tóxico para tintas, cosméticos, medicamentos e alimentos, incluindo cobertura de bolo branco.
A tinta branca costumava ser tingida com um pigmento à base de chumbo, mas uma vez que os efeitos do chumbo na saúde foram conhecidos, o dióxido de titânio assumiu o controle. Acontece que os pigmentos à base de titânio têm algumas propriedades interessantes.
Os pintores de casas escolhem tintas brancas à base de titânio porque são anticorrosivas e duram mais. O óxido de titânio é extremamente refrativo, dando-lhe um brilho natural maior do que um diamante e produzindo um tom particularmente brilhante de branco. O óxido de titânio também reflete luz infravermelha, É por isso que tintas à base de titânio são sempre usadas no exterior de observatórios solares para dispersar a luz infravermelha que desfoca as imagens.
Agora isso é legalO arquiteto Frank Gehry escolheu titânio para envolver o exterior do impressionante Museu Guggenheim em Bilbao, que é revestido em 33, 000 painéis de titânio que mudam de cor e brilho sob diferentes condições de luz.