Titanio obtenido en una maceta por la reacción de la termita

  • Share on Tumblr

image

El titanio es un metal ligero y resistente. Muchos objetos que empleamos en nuestra vida cotidiana y que hacemos de hierro u otros metales podríamos fabricarlos de titanio con muchas ventajas… si no fuera porque es un metal muy caro. ¿Y por qué es caro? ¿Porque es poco abundante? Nada de eso; el titanio es 100 veces más abundante en la Tierra que el cobre, aunque, claro, no se encuentra en estado nativo, sino químicamente combinado. Y lo utilizamos muchísimo, especialmente su óxido (TiO2): en pinturas, pasta de dientes, filtros solares, papel…

El problema con el titanio es que su metalurgia es complicada, y eso es lo que lo encarece. Convertir mineral de titanio en titanio metálico que nos permita fabricar, por ejemplo, una bicicleta, no es sencillo porque el metal se incendia (es decir, se combina con el oxígeno del aire para formar el óxido) a las altas temperaturas necesarias para fundirlo. Por eso, para refinarlo, forjarlo o soldarlo hay que ponerlo en el vacío o en atmósferas inertes, y eso resulta caro.

Todos esos inconvenientes podrían hacer pensar que es muy difícil obtener titanio por uno mismo. Y, sin embargo, es posible, si bien advertimos que el método que vamos a exponer es peligroso porque podría saltar metal fundido o piezas incandescentes a altísimas temperaturas (hasta 2.300 ºC) que fácilmente incendiarían lo que tocaran.

imageIzquierda: La mezcla de dióxido de titanio, sulfato de calcio, fluorita y aluminio en polvo, colocada en una maceta, puede empezar a reaccionar si se le aplican las chispas de una bengala. Centro: el titanio al rojo vivo que e obtiene, parcialmente mezclado con escoria. Derecha: trozos de titanio.: 

 

El procedimiento es sumamente sencillo: la reacción de la termita. La reacción de la termita consiste en la combinación de ciertos óxidos metales con aluminio en polvo. La más clásica es esta:

Fe2O3 + Al –> Al2O3 + Fe

pero también es viable con óxido de titanio:

3TiO2 + 4Al –> 2Al2O3 + 3Ti

Ahora ben, en la reacción con hierro se alcanza la temperatura suficiente como para que este se funda, pero no en la de titanio. Sin embargo, sí se consigue ese calor si se añade yeso de escayola el polvo (sulfato de calcio), que reacciona también con el aluminio. El titanio liquido formado cae al fondo del recipiente, donde se puede observar al rojo vivo durante un buen rato. Si además hemos añadido un fundente como la fluorita (fluoruro sódico) pulverizada, se recuperará mejor el titanio y este quedará más protegido del aire mientras se va enfriando.

¿Y qué recipiente casero utilizar? Una maceta de arcilla puede ir bien, pero se podría quebrar debido a la dilatación y el metal fundido se derramaría fuera de ella (como se ve en la primera imagen). Una solución es meter la maceta con los reactivos dentro de otra más grande, colocando arena entre ambas.

Fuente: Revista Popular Science, enero de 2009.

Nota: este experimento es peligroso y no debería ser realizado ni por inexpertos ni por especialistas que no dispongan de las medidas de seguridad adecuadas.

Leave a Reply

Your email address will not be published.