Le titane est l’élément numéro 9 le plus abondant dans la croûte terrestre, il est présent dans diverses masses d’eau naturelles et dans la vie. On le trouve également dans la plupart des roches magmatiques et sédimentaires. Ses alliages sont utilisés de manières très diverses, notamment dans l’industrie aérospatiale moderne et dans les applications dans les bijoux, les appareils mobiles et la médecine. Apprenez-en davantage sur ce qu’implique cet élément du tableau périodique.
Qu’est-ce que le titane ?
C’est un métal de transition gris qui présente une grande dureté et une faible densité. Lorsqu’il est à l’état pur, l’eau de mer ou le chlore ne peuvent le corroder car il est très résistant et solide comme l’acier. Son point de fusion est élevé, ce qui est utile en cas de faible conductivité thermique et électrique.
Symbole du titane
Ti Il se situe dans le groupe 4 du tableau périodique avec le numéro atomique 22 et un poids de 47,90. Ses composés les plus courants sont le dioxyde de titane, le tétrachlorure de titane et le trichlorure de titane. De plus, il possède deux formes allotropiques et 5 isotopes naturels.
Caractéristiques du titane
Comme d’autres métaux, il se combine pour former des alliages avec, entre autres, le vanadium, l’aluminium, le fer et le molybdène. Découvrez-en davantage sur ses particularités en tant que métal de transition :
- Réactivité chimique : Élevée car commence à brûler avant d’atteindre le point de fusion.
- Point de fusion : Il est élevé donc il est utilisé comme métal réfractaire.
- Etat : Solide et naturel.
- Changements : À basse température, il cristallise sous une forme hexagonale compacte mais le climat élevé lui donne une forme cubique.
- Résistance : Sa limite supérieure est de 538°C et la limite inférieure est de -253°C. Sur de courtes périodes, il est utilisable jusqu’à environ 1100°C.
Propriétés chimiques et physiques du titane
- Numéro atomique : 22
- Electronégativité : 1,5
- Rayon covalent (Å) : 1,36
- Masse atomique (g/mol) : 47,90
- Configuration électronique : [Ar] 3d 2 4s 2
- Potentiel de première ionisation (eV) : 6,89
- Enthalpie de vaporisation : 421 kJ/mol
- Enthalpie de fusion : 15,45 Kj/mol
- Point de fusion : 1668
- Vitesse du son : 4140 m/s à 293,15 K
- Pression de vapeur : 0,49 Pa à 1933 K
- Structure cristalline : hexagonale
- Point d’ébullition : 3260
- Densité du titane : 4,51
Origine du titane
Le nom vient du mot latin Titans qui signifie peut-être enfants de la terre. Sa découverte remonte à 1791 par le pasteur William Gregor. Ce minéralogiste a trouvé une sorte de sable noir dans un ruisseau et a observé qu’un aimant l’attirait. Ensuite, il l’a analysé et a été témoin de deux oxydes métalliques, l’un était du fer et l’autre est devenu du titane, bien qu’à l’époque il n’ait pas pu l’identifier.
Plus tard, en 1795, le chimiste Martin Heinrich Klaproth travaillait avec un minéral rutile et tomba sur ce métal qu’il nomma Titane , en l’honneur des titans de la mythologie grecque.
A quoi sert le titane?
Il est courant de l’utiliser dans les alliages d’acier inoxydable afin de réduire la teneur en carbone. Les plus courants sont le fer, le manganèse, le vanadium, le cuivre et d’autres métaux. De plus, il est possible de le trouver dans les domaines suivants :
Industrie aérospatiale et aéronautique
Comme il résiste aux températures élevées et ne se déforme pas, il est utilisé dans la fabrication de navires, de missiles, de fusées, de bateaux et de blindages automobiles. Il est également utilisé dans les trains d’atterrissage, les systèmes hydrauliques et les conduits d’échappement.
Médecine
Dans ce domaine, ses applications concernent les implants dentaires et les instruments chirurgicaux. Puisqu’il s’intègre aux os, il est idéal dans la production de pièces orthopédiques. Des vis, des clous, des fauteuils roulants et des béquilles peuvent également être fabriqués.
Industrie chimique
Il est utilisé dans des équipements tels que les réservoirs et les échangeurs de chaleur. En raison de sa dureté, il est utilisé dans le forage et dans les applications sidérurgiques et métallurgiques. De plus, il est utilisé dans le soudage par ultrasons, la pulvérisation cathodique, le soudage à la vague, les écrans de fumée et les verres irisés.
Additifs et pigments
Gaz carbonique Il est utilisé pour donner une couleur blanche aux peintures, au plastique et au dentifrice. Il est également utilisé dans le ciment, les pierres précieuses, le papier, pour donner de la dureté aux cannes à pêche et comme ingrédient dans les crèmes solaires.
Bijoutier
En raison de sa durabilité et de ses propriétés inertes, il est utilisé sous forme d’alliage avec l’or pour fabriquer ledit métal. Aussi, il est utilisé dans les couvertures de montres, de sculptures, de meubles et d’objets de décoration. De plus, comme il est capable d’acquérir différentes couleurs, il est courant de l’utiliser dans les piercings corporels.
Vie quotidienne
Il est utilisé dans de nombreux équipements sportifs tels que les clubs de golf, les raquettes de tennis, les cadres de vélos et les poignées de clubs de crosse. De plus, il est utilisé dans les montures de lunettes, les lampes de poche, les ustensiles de cuisine, la fabrication de fers à cheval et les étuis pour ordinateurs portables. En raison de sa résistance à la corrosion, il entre dans la fabrication d’arbres de transmission, d’échangeurs de chaleur dans les usines de dessalement, de couteaux de plongée, d’hameçons et de lignes de pêche. Bref, Titane C’est un métal de transition qui appartient au groupe 4 du tableau périodique et est disponible dans le sol, l’eau et les roches. Son utilisation est très variée dans l’industrie chimique, la médecine pour les appareils orthopédiques et les objets du quotidien comme les articles de sport.