Titane Ti

Découverte

En 1791, le pasteur et minéralogiste amateur anglais William Gregor examina un sable noir et magnétique provenant d'un ruisseau de la paroisse de Manaccan, en Cornouailles. Il constata qu'il contenait du fer et l'oxyde d'un métal inconnu, et nomma le minéral ménachanite, aujourd'hui appelé ilménite.

Quelques années plus tard, en 1795, le chimiste allemand Martin Heinrich Klaproth découvrit indépendamment le même oxyde dans le rutile de Hongrie. Il le reconnut comme un nouvel élément, lui donna le nom de titane et confirma plus tard que le métal de Gregor était le même.

Le titane pur se révéla très difficile à obtenir, car le métal chaud se combine avec l'oxygène, l'azote et le carbone. En 1910, Matthew Hunter produisit aux États-Unis du titane presque pur en chauffant du tétrachlorure de titane avec du sodium. Le procédé Kroll, mis au point par William Kroll dans les années 1930 et 1940 avec du magnésium, rendit possible la production à grande échelle et reste aujourd'hui la principale méthode.

Origine du nom

Klaproth nomma l'élément d'après les Titans, les puissants fils de la déesse de la Terre dans la mythologie grecque, sur le modèle de l'uranium, qu'il avait nommé d'après la planète Uranus. Le symbole est Ti.

Principales utilisations

• Pigment : la majeure partie du minerai de titane est transformée en dioxyde de titane, un pigment d'un blanc éclatant utilisé dans les peintures, le papier, les plastiques et les cosmétiques.
• Aéronautique et spatial : les alliages de titane comme le Ti-6Al-4V équipent les moteurs d'avion, les cellules et les engins spatiaux.
• Médecine : le titane est biocompatible et se lie à l'os ; il sert donc aux prothèses de hanche et de genou, aux implants dentaires et aux plaques d'ostéosynthèse.
• Industrie chimique et eau de mer : sa résistance à la corrosion convient aux échangeurs de chaleur, aux usines de dessalement et aux équipements offshore.
• Biens de consommation : cadres de vélo, clubs de golf, montres, montures de lunettes et bijoux.

Isotopes

Le titane possède cinq isotopes stables, du titane 46 au titane 50, dont le plus courant est le titane 48, avec environ 74 %. Le titane 44, radioactif, de demi-vie d'environ 60 ans, est produit lors des explosions de supernovæ ; les rayons gamma de sa désintégration ont été détectés dans le rémanent Cassiopée A, fournissant aux astronomes une preuve directe de la façon dont ces explosions forgent de nouveaux éléments.

Dans la vie quotidienne

Le titane métallique n'est pas toxique : c'est pourquoi il est largement utilisé à l'intérieur du corps et dans les bijoux destinés aux personnes allergiques aux métaux. Le dioxyde de titane se trouve dans la peinture blanche, les crèmes solaires et le dentifrice. Son usage comme colorant alimentaire (E171) a été interdit dans l'Union européenne en 2022 par précaution, bien qu'il reste autorisé dans certains autres pays.

La poudre fine de titane peut brûler, mais le titane massif se manipule sans danger.