titane - chimie.

titane - chimie. 1 PRÉSENTATION titane, élément métallique blanc argenté, brillant, de symbole Ti et de numéro atomique 22, principalement utilisé pour obtenir des alliages légers et résistants. Le titane appartient au groupe IVb (colonne 4) des éléments de transition et est situé dans la quatrième période du tableau périodique. 2 DÉCOUVERTE Le titane est découvert en 1791 par un homme d'église britannique, William Gregor, dans le minerai ménaccanite. Quatre ans plus tard, le chimiste allemand Martin Heinrich Klaproth redécouvre cet élément dans le minerai rutile, et le nomme titane par référence à la force des Titans de la mythologie grecque. Le métal est finalement isolé sous une forme relativement pure en 1910 par Matthew A. Hunter. 3 PROPRIÉTÉS Le titane pur est soluble dans l'eau chaude et dans les acides sulfurique et fluorhydrique ; il est insoluble dans l'eau froide. Le métal est extrêmement fragile à froid, mais est facilement malléable et ductile à des températures relativement élevées. Il fond vers 1 668 °C, bout vers 3 287 °C, a une densité de 4,5 et une masse atomique de 47,867. Le titane brûle dans l'oxygène à 610 °C, en formant le dioxyde de titane. Le métal brûle également dans l'azote à 800 °C, pour former le nitrure de titane, TiN. Dans ses composés, le titane a une valence de 4, de 3 ou de 2, comme, respectivement, dans le tétrachlorure de titane TiCl4, dans le trichlorure TiCl3, et enfin dans le dichlorure TiCl2. 4 ÉTAT NATUREL ET PRÉPARATION Le titane est le 9e élément le plus abondant dans la croûte terrestre. Dans la nature, on ne le trouve pas à l'état pur, mais sous forme d'oxyde, dans l'ilménite, sous la forme du composé de formule FeTiO 3, dans le rutile, sous la forme de TiO2, et dans le titanite. Pour obtenir l'oxyde de titane, le minerai est broyé et mélangé avec du carbonate de potassium et de l'acide fluorhydrique aqueux. On obtient alors le fluorotitanate de potassium, K 2TiF6. Celui-ci est extrait à l'eau chaude et se décompose en présence d'ammoniac. L'oxyde ammoniacal hydraté qui est obtenu est calciné dans un récipient en platine. Il se forme alors le dioxyde de titane TiO2. Pour obtenir le titane métallique pur, on traite d'abord l'oxyde par le chlore, pour former le tétrachlorure de titane, un liquide volatil, puis on réduit ce liquide par le magnésium dans un récipient scellé en fer. Le métal est alors fondu et moulé en lingots. 5 APPLICATIONS Le titane est très utilisé dans l'industrie, car il allie trois principales propriétés intéressantes : une faible masse volumique, une importante résistance à la corrosion lorsque le métal n'est pas allié, et d'excellentes propriétés mécaniques. Ainsi, le titane est utilisé dans les alliages métalliques et en remplacement de l'aluminium. En alliage avec l'aluminium et le vanadium, le titane est utilisé en aviation dans les cloisons anti-feu, les revêtements extérieurs, les canalisations hydrauliques et les supports de moteur. Les ailettes des compresseurs, les disques et l'habillage des moteurs à réaction sont également en titane. Un avion à réaction de transport commercial utilise entre 320 et 1 135 kg de ce métal. Un avion à réaction supersonique de transport, se déplaçant à des vitesses comprises entre 2 400 et 3 250 km/h, utilise entre 14 et 45 t de titane. Ce métal est également très utilisé dans les missiles et les sondes spatiales, comme les sondes Mercury, Gemini et Apollo. Parmi les autres alliages courants de ce métal, on peut citer le ferrocarbure de titane, qui est obtenu par réduction de l'ilménite avec du coke dans un four électrique, le cuprotitane, formé par réduction du rutile en ajoutant du cuivre et, enfin, le manganotitane, obtenu par réduction du rutile en ajoutant du manganèse ou des oxydes de manganèse. Le titane est également utilisé dans les échangeurs de chaleur des usines de dessalement, en raison de sa résistance à la corrosion de l'eau salée. Le dioxyde de titane, appelé blanc de titane, est un pigment blanc brillant utilisé dans les peintures et vernis, les laques, les plastiques, le papier, les textiles et le caoutchouc. Enfin, le titane est très utilisé dans le secteur médical pour la réalisation de broches et de prothèses, car le corps humain ne manifeste pratiquement aucun phénomène d'allergie ou de rejet vis-à-vis de ce métal. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.