6 fatos difíceis sobre titânio

Aug 06 2019
O que é forte como aço, mas tem metade do peso; capaz de viver em quase qualquer parte do corpo e em uma parte importante tanto de aviões quanto de cobertura de bolo? Você acreditaria, titânio?
O Museu Guggenheim de Frank Gehry em Bilbao, Espanha, é feito de titânio e vidro. Imagens de Tim Graham / Getty

Batizado em homenagem aos colossais titãs da mitologia grega, o titânio é o metal mais forte da Terra em peso por peso. Embora não seja um metal escasso, é caro devido ao 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.

1. O metal 'Godlike' não foi forjado até o século 20

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 ser óxido de ferro, mas o outro material era um mistério. Era outro óxido com certeza, mas não um dos livros da Royal Geological Society.

O químico alemão Martin Heinrich Klaproth redescobriu o óxido ímpar em 1795 e deu a ele seu nome mitológico , óxido de titânio , em homenagem às divindades que precederam os olimpianos na mitologia grega

Embora tenha sido descoberto no final do século 18, o 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 alta temperatura e pressão em uma "bomba" selada.

2. É incrivelmente leve e forte

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% mais leve.

A impressionante relação força-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 o mais resistentes e leves possíveis.

O Airbus A380 , a maior aeronave de passageiros do mundo, inclui 77 toneladas (70 toneladas métricas) de titânio, principalmente em seus enormes motores.

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, em seguida, em aeronaves comerciais na década de 1960.

3. O titânio não enferruja

A corrosão é um processo eletroquímico que destrói lentamente a maioria dos metais ao longo do tempo. Quando os metais são expostos ao oxigênio, seja no ar ou debaixo d'água, o oxigênio agarra os elétrons, criando o que chamamos de "óxidos" metálicos. 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, 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 expostos à água salgada altamente corrosiva. As hélices dos navios são quase sempre feitas de titânio, assim como o lastro interno do navio e os sistemas de tubulação e as ferragens de bordo expostos à água do mar.

4. O titânio vive nas partes do corpo, da cabeça aos pés

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 é alérgico 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, raízes de implantes dentários, pinos para olhos e ouvidos artificiais, válvulas cardíacas, fusões espinhais e até mesmo limitações uretrais. Estudos mostraram que os implantes de titânio ativam o sistema imunológico do corpo para fazer crescer osso diretamente na superfície do titânio, um processo chamado osseointegração.

Outras razões pelas quais o titânio é a escolha certa para substituições de quadril e pinos para ossos fraturados é que o titânio tem aquela notoriamente alta relação resistência / peso, que mantém os implantes leves, além de exibir a mesma elasticidade exata do osso humano.

5. Balança em tacos de golfe e outros equipamentos esportivos

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 tornou-o uma excelente opção para artigos esportivos.

Os primeiros tacos de golfe de titânio chegaram às lojas em meados da década de 1990, incluindo um driver 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 onde peso, resistência e durabilidade são fundamentais: raquetes de tênis, bastões de lacrosse, esquis, quadros de bicicleta, tacos de beisebol, equipamento de caminhada e alpinismo, equipamento de camping e até mesmo ferraduras para cavalos de corrida profissionais .

6. Tinta branca (e cobertura de bolo) contém titânio

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 mundialmente como um pigmento branqueador 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 assim 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 a luz infravermelha, razão pela qual tintas à base de titânio são sempre usadas no exterior dos observatórios solares para dispersar a luz infravermelha que desfoca as imagens.

Agora isso é legal

O arquiteto Frank Gehry escolheu o titânio para envolver o exterior do impressionante Museu Guggenheim em Bilbao, que é revestido com 33.000 painéis de titânio que mudam de cor e brilho sob diferentes condições de luz.