D: Va bene indossare un anello in titanio mentre si fa la doccia o si nuota? Il titanio arrugginisce?
UN: Il titanio è un metallo incredibilmente utile. È molto duro, forte, leggero e ha un punto di fusione molto alto rispetto ad altri metalli. Per questi motivi, viene spesso utilizzato per realizzare gioielli e orologi, parti aeronautiche e marine, strumenti, coltelli e impianti medici come placche e protesi articolari.
La risposta breve è che il titanio puro non arrugginisce come i metalli contenenti ferro. Se qualcosa fatto con il titanio arrugginisce, è un segno sicuro che il titanio è mescolato con altri metalli e non è titanio puro. Tuttavia, c'è altro da considerare. Continua a leggere per saperne di più sul titanio e sulle sue proprietà antiruggine.
Il titanio è un metallo altamente reattivo e resistente.
Il titanio reagisce con l'ossigeno in vari modi. Ad esempio, se riscaldato fino al punto di combustione, il fuoco non può essere spento con l'acqua. Se qualcuno tenta di usare l'acqua per spegnere un fuoco di titanio, il fuoco brucerà ancora più intensamente poiché il titanio continua a reagire con l'ossigeno fresco nell'acqua. Fortunatamente, questo è estremamente raro in condizioni tipiche, di cui imparerai di più tra un po'.
Il titanio è anche incredibilmente resistente. In effetti, il titanio puro è resistente come l'acciaio, ma è anche il 45% più leggero. È questo rapporto resistenza-peso che lo rende così perfetto per l'uso in componenti di aeroplani, attrezzature sportive, strumenti e altre condizioni in cui l'elevata resistenza e il peso ridotto sono importanti.
Il titanio, dopo essere stato esposto all'ambiente, crea uno strato di ossido di titanio che protegge il puro titanio sottostante.
Ricordi l'elevata reattività del titanio con l'ossigeno? Beh, durante quella reazione accade qualcosa di veramente interessante. Quando il titanio puro è esposto all'ossigeno (attraverso aria o acqua e in assenza di calore eccessivo), si verifica l'ossidazione. Ma questa ossidazione non finisce in ruggine e corrosione.
La reazione che avviene tra il titanio e l'ossigeno è un animale diverso. Invece della ruggine (ossido di ferro), la reazione con l'ossigeno crea ossido di titanio. Questo tipo di ossido si deposita sul titanio puro come un film sottile, invisibile e protettivo. È questo film che conferisce al titanio le sue proprietà anticorrosive, poiché protegge il puro titanio sottostante dal contatto con ossido di ferro, sale e altre condizioni che potrebbero causare ruggine.
Il materiale in titanio puro è resistente alla corrosione, a meno che non si trovi in un ambiente senza ossigeno.
Il titanio dipende dalla presenza di ossigeno per formare l'ossido di titanio. Il sottile strato di ossido di titanio formato intorno all'esterno del titanio puro è la chiave della sua resistenza alla corrosione. Senza quel film, il titanio può corrodersi proprio come un tipico metallo corrosivo.
L'ossigeno nell'atmosfera o l'acqua andranno bene, anche l'acqua salata funziona. Ma se il titanio si trova in un ambiente privo di ossigeno, come in un vuoto artificiale o addirittura nello spazio esterno, la reazione non può verificarsi. Ciò significa che il titanio puro sarebbe suscettibile alla tipica ossidazione, acidi, prodotti chimici, corrosione e ruggine.
La lega di titanio, sebbene altamente resistente alla ruggine, è più suscettibile alla corrosione rispetto al titanio puro.
Il titanio puro in un ambiente tipico è interamente resistente alla corrosione e alla ruggine, ma è piuttosto raro trovare titanio puro nei beni di consumo. È più probabile che trovi leghe di titanio, che sono una miscela di titanio e altri metalli. Sebbene le miscele possano essere resistenti alla ruggine, non sono resistenti come il titanio puro.
I produttori combinano i metalli per rendere i processi di produzione meno costosi e per unire le migliori caratteristiche dei diversi metalli. Queste leghe contengono tipicamente alluminio, vanadio e cromo, tutti relativamente resistenti alla ruggine. Ma spesso contengono anche ferro, che non è affatto resistente alla ruggine o alla corrosione.
Mentre il titanio aiuta ad aumentare la resistenza alla ruggine del ferro, la relazione risultante riduce anche la resistenza del titanio. Se un prodotto in titanio arrugginisce, è un segno sicuro che non è puro.
Il titanio può rimanere nell'acqua di mare per 100 anni senza corrosione grazie al legame altamente attivo tra titanio e ossigeno.
Il titanio puro ha solo bisogno di ossigeno per proteggersi. E non importa come lo ottenga.
Sebbene possiamo pensare che l'acqua di mare sia altamente corrosiva a causa del suo alto contenuto di salinità, ha un effetto molto limitato sul titanio. Questo perché, nonostante i migliori sforzi dell'acqua di mare, è piena di ossigeno. Quell'ossigeno reagisce costantemente con il titanio per creare il campo di forza protettivo noto come ossido di titanio.
Molte parti marine sono realizzate in titanio, comprese le parti del motore e le eliche (quasi esclusivamente). Quando i subacquei ispezionano i relitti di navi negli oceani, spesso sono queste parti che mostrano il minimo cambiamento rispetto alle loro condizioni prima che la nave affondasse.
