O titânio tem desempenhado um papel importante no mundo desde meados do século 20 até hoje. Devido às suas propriedades especiais, a Titanium é uma demanda extremamente alta por uma ampla gama de indústrias como dispositivos aeroespaciais, automotivos, marinhos, médicos e recreativos, e assim por diante.
Ao longo de sua história, há 4 cientistas que fizeram grandes contribuições para o desenvolvimento do Titânio – eles são o Reverendo William Gregor, Martin Heinrich Klaproth, Matthew Albert Hunter e William Justin Kroll.
Reverendo William Gregor
O titânio foi descoberto pela primeira vez em 1791 pelo reverendo William Gregor, um clérigo britânico, e mineralogista amador. Em uma caminhada um dia, Gregor, enquanto atravessava um pequeno córrego, notou uma camada de areia preta e magnética. A areia se assemelhava à pólvora na aparência. O nome que usamos para esta areia hoje é ilmenita – um mineral de óxido metálico, preto-ferro composto por óxido de ferro e titânio (FeTiO3), que é usado como a principal fonte de titânio, representando 92% de toda a extração de titânio. Gregor identificou um óxido de ferro em sua amostra e percebeu que era um metal desconhecido, mas foi incapaz de isolá-lo. E ele chamou de "menacanita" - em homenagem à paróquia de Manaccan onde ele viveu. Infelizmente sua contribuição para a descoberta de titânio foi esquecida.
Martin Heinrich Klaproth
Vários anos depois, Titânio foi "descoberto" novamente por Martin Heinrich Klaproth, um renomado químico alemão que também foi creditado com a descoberta de urânio. Klaproth verificou a presença de um óxido de um elemento desconhecido no rutile de minério da Hungria em 1795 e sugeriu o nome "titânio" em homenagem aos Titãs da antiga mitologia grega. Ao contrário da concepção popular, sua escolha de nome não se referia às propriedades de força e durabilidade do elemento, suas notas mostraram que ele escolheu o nome devido à sua neutralidade, como defendido por Antoine Lavoisier.
"Sempre que nenhum nome pode ser encontrado para um novo fóssil que indique suas propriedades peculiares e características (em que situação eu me encontro no momento) acho melhor escolher tal denominação como meios nada de si mesmo, e, portanto, não pode dar nenhuma origem a quaisquer ideias errôneas. (como Lavoisier havia sugerido) Em consequência disso, como fiz no caso do Urânio, pegarei emprestado o nome desta substância metálica da mitologia, e em particular dos Titãs, os primeiros filhos da Terra. Eu, portanto, chamo esse novo gênero metálico de Titânio."
Em 1797, Klaproth teve a oportunidade de ler o relato de Gregor sobre sua descoberta em 1791, e ele percebeu que o titânio e o mecanize eram idênticos, apenas de dois minerais diferentes. Gregor recebeu o reconhecimento como o verdadeiro descobridor do elemento, e o nome de Klaproth foi adotado eventualmente por ser considerado mais apropriado.
Matthew Albert Hunter
No entanto, foi apenas 120 anos depois, em 1910, quando o titânio puro foi isolado com sucesso.
O titânio descoberto por Gregor e Klaproth era óxido de titânio em pó, não metal de titânio – o primeiro era extremamente estável, enquanto o segundo podia reagir com oxigênio, nitrogênio, hidrogênio ou carbono de forma fácil e feroz, de modo que o titânio puro era difícil de isolar.
Matthew Albert Hunter, um químico nascido na Nova Zelândia que trabalhou nos Estados Unidos, foi o inventor do processo Hunter para a produção de metal de titânio. O processo envolve a redução do tetraclorito de titânio (TiCl4) com sódio (Na) em um reator de lote com atmosfera inerte a uma temperatura de 1.000°C. O ácido clorídrico diluído é então usado para lixiviar o sal do produto.
Em 1910, Hunter alcançou 99,9% de pureza em colaboração com a General Electric no Instituto Politécnico Rensselaer.
William Justin Kroll
O processo Kroll desenvolvido pelo metalúrgico luxemburguês William Justin Kroll substituiu o processo hunter por quase toda a produção comercial mais tarde, uma vez que era mais útil e eficaz para a fabricação em larga escala.
O processo Kroll é composto por 6 etapas para produzir o titânio.
Passo 1: O minério de titânio puro é convertido em uma esponja através da carga elétrica através do minério. Isso é feito em um clorador. O gás cloro é então passado através da carga.
Passo 2: O tetraclorito de titânio que é o resultado da etapa 1, tem o oxigênio removido que resulta em uma forma líquida de tetraclorito de titânio. Esta forma bruta de tetraclorito de titânio é então purificada através da destilação fracionária.
Passo 3: Após o processo de destilação, magnésio ou sódio é adicionado ao tetraclorito de titânio puro para criar uma esponja de titânio metálico e ou cloreto de magnésio ou sódio.
Passo 4: A esponja metálica recém-formada é então esmagada e pressionada.
Passo 5: A esponja de titânio esmagada é então derretida em um forno de arco a vácuo de eletrodo a temperaturas extremamente altas.
Passo 6: Como cada lote, chamado de lingote, pode pesar até 12.000 libras, o titânio derretido é permitido endurecer e solidificar no forno em vez de ser derramado.
A chave do processo Kroll é usar magnésio em vez de sódio, o que ajuda a reduzir o custo do processo.
A partir daí, o uso generalizado começou a se tornar uma possibilidade real.
