Titane : qu'est-ce que c'est ?

De la crème solaire aux avions de chasse, le titane est employé dans différents domaines pour ses nombreuses qualités : résistance thermiquerésistance thermique et mécanique, résistance à la corrosion, etc. Tant et si bien qu'on en fait également des prothèsesprothèses.

Généralités

• Symbole : Ti
• Numéro atomique : 22
• Électrons par niveau d'énergie : 2, 8, 8, 4
• Masse atomique : 47,867 u
• IsotopesIsotopes les plus stables : ⁴⁶Ti stable avec 24 neutronsneutrons (8 %), ⁴⁷Ti stable avec 25 neutrons (7,3 %), ⁴⁸Ti stable avec 26 neutrons (73,8 %), ⁴⁹Ti stable avec 27 neutrons (5,5 %), ⁵⁰Ti stable avec 28 neutrons (5,4 %)
• Série : métauxmétaux de transition
• Groupe, période, bloc : 4, 4, d
• Densité : 4,51
• Point de fusionfusion : 1.668 °C
• Point d'ébullition : 3.287 °C

Historique du titane

En 1791, William Gregor isola l'un des composés du titane, l'ilménite. Indépendamment, Martin Heinrich Klaproth trouva en 1795 un métal inconnu dans le rutile (dioxyde de titanedioxyde de titane avec des traces de ferfer), semblable à celui de Gregor, et lui donna le nom de titane, en référence aux géants de la mythologie grecque. La production de titane presque pur date de 1910, tandis qu'un procédé industriel de fabrication ne sera mis au point qu'en 1939.

Propriétés du titane

Le titane est très apprécié dans l'industrie à plus d'un titre : sa masse volumiquemasse volumique est inférieure de 40 % à celle de l'acieracier mais sa résistance mécanique est importante ainsi que sa résistance au feufeu et il a une excellente tenue à la corrosion. En outre, il est très biocompatible, comme l'or et le platineplatine.

Utilisation du titane

L'immense majorité du titane se fait sous forme de dioxyde de titane (TiO₂), que l'on retrouve comme pigmentpigment ou opacifiant dans les peintures, les crèmes solaires, les dentifrices, les céramiquescéramiques, les médicaments, etc.

Historiquement, l'aéronautique et l'aérospatiale ont été les premières à exploiter le titane. Il est employé dans la plupart des avions sous forme de pièces forgées ou de boulons. Sur le lanceurlanceur Ariane 5Ariane 5, on emploie le titane pour les pièces en contact avec le mélange dihydrogène-dioxygène pendant la combustioncombustion dans le moteur vulcain. Faiblement magnétique, il se retrouve dans des outils de la Station spatiale internationaleStation spatiale internationale (ISS).

En chimiechimie, le titane sert à fabriquer des réacteurs dans les raffineries car il résiste bien au dioxyde de carbonedioxyde de carbone et au sulfure d'hydrogènesulfure d'hydrogène. Sa résistance au chlorechlore le fait utiliser dans les processus de blanchiment de la pâte à papier.

Les militaires emploient aussi largement le titane dans les blindages. La coque des sous-marinssous-marins russes de la classe Alfa est entièrement réalisée en titane.

Au niveau médical, du fait que l'os adhère spontanément au titane et que celui-ci est biocompatible, il est un matériaumatériau de choix pour les prothèses. Des outils en titane sont aussi utilisés en chirurgiechirurgie.

Effets du titane sur la santé

Le titane n'est pas considéré comme toxique et ne joue aucun rôle biologique dans le corps humain. Cependant, l'inhalationinhalation excessive de titane élémentaire ou de dioxyde de titane peut provoquer de légers changements dans les poumonspoumons.