Titane (Ti)
Le métal des Titans : léger, résistant et biocompatible.
Le titane est aussi solide que de nombreux aciers tout en étant environ 45 % plus léger. Il ne rouille pas et ne se corrode presque pas, même dans l'eau de mer. Le corps humain le tolère si bien qu'il se soude à l'os, d'où son usage en implants. Pourtant, l'essentiel de sa production devient du dioxyde de titane, le pigment blanc des peintures.
- Numéro atomique
- 22
- Symbole
- Ti
- Masse atomique
- 47,867 u
- Famille
- Métaux de transition
- État à 0 °C
- Solide
- Découverte
- 1791, William Gregor
Origine du nom
Des Titans de la mythologie grecque.
À quoi il ressemble
Métal gris argenté, brillant, qui peut prendre des couleurs irisées (bleu, violet, doré) lorsqu'on épaissit sa couche d'oxyde.
Où le trouve-t-on ?
Environ 0,56 % de la croûte terrestre, neuvième élément le plus abondant. On le trouve dans presque toutes les roches, et concentré dans des sables noirs de plage riches en ilménite et rutile.
Comment on le produit
Le minerai est transformé en tétrachlorure de titane, puis réduit par du magnésium fondu (procédé Kroll) pour former une « éponge » de titane qu'on refond. Ce procédé lent et coûteux explique le prix élevé du métal. Environ 90 % des minerais servent toutefois à fabriquer du pigment de dioxyde de titane.
À quoi sert-il ?
- Pigment blanc des peintures, plastiques et papiers.
- Pièces d'avions et de moteurs à réaction.
- Implants dentaires, prothèses de hanche et vis chirurgicales.
- Équipements chimiques et usines de dessalement.
- Montres, lunettes, cadres de vélo.
- Crèmes solaires minérales.
Au quotidien
- La peinture blanche des murs
- Les implants dentaires
- La crème solaire « minérale »
- Les montures de lunettes légères
Rôle dans le vivant
Aucun rôle biologique connu. Il est remarquablement bien toléré : l'os se soude directement à sa surface, un phénomène appelé ostéo-intégration, découvert par hasard par le Suédois Per-Ingvar Brånemark dans les années 1950.
Dangers
Le métal massif est inerte et non toxique. La poudre fine est inflammable. Le dioxyde de titane en fines particules inhalées est classé cancérogène possible ; son usage comme colorant alimentaire (E171) est interdit dans l'Union européenne depuis 2022, après la France en 2020.
Histoire
En 1791, le pasteur anglais William Gregor trouve un métal inconnu dans un sable noir de Cornouailles. En 1795, l'Allemand Martin Heinrich Klaproth le retrouve dans le rutile et le baptise d'après les Titans de la mythologie grecque. Le métal pur n'est obtenu qu'en 1910, et son industrie naît après le procédé Kroll, dans les années 1940.
Le saviez-vous ?
- L'avion espion américain SR-71 Blackbird était fait à plus de 90 % de titane, en partie acheté à l'URSS via des sociétés écrans.
- Le musée Guggenheim de Bilbao est recouvert d'environ 33 000 plaques de titane très fines.
- Le titane pur ne fond qu'à 1 668 °C.