Titanio

Il titanio è il nome dell'elemento chimico con numero atomico 22 e simbolo Ti. È un metallo abbastanza abbondante nella crosta del nostro pianeta, il cui colore è grigiastro.

La scoperta del titanio fu fatta dallo scienziato britannico William Gregor nel 1790. L'elemento è noto per la sua resistenza alla corrosione e la sua durezza, motivo per cui è spesso paragonato all'acciaio. Per le sue caratteristiche, il titanio è un metallo usato nell'ingegneria aerospaziale perché può resistere alle temperature estreme che si trovano nello spazio esterno.

La sua alta resistenza significa anche che il titanio è usato nell'industria chimica per la sua capacità di resistere all'azione di diversi tipi di acidi. Anche l'industria delle armi, l'industria automobilistica e la gioielleria fanno uso del metallo.

L'elemento chimico si trova in vari minerali, rocce ignee e in organismi animali e vegetali. Di solito viene estratto dal rutilo, presente nelle zone costiere, raffinandolo attraverso vari processi.

Sono stati individuati cinque isotopi naturali di buona stabilità. D'altra parte, gli scienziati hanno riconosciuto più di una dozzina di radioisotopi, la maggior parte dei quali hanno una bassa stabilità

Si noti che il titanio può essere fuso, forgiato e saldato, così come sottoposto ad altri processi. Questo, insieme al suo basso livello di tossicità, lo rende adatto a una vasta gamma di applicazioni. L'Australia, il Sudafrica e il Canada sono tra i maggiori produttori mondiali di ossido di titanio.

Alcune cliniche dentali scelgono il titanio per i loro impianti perché ha un alto grado di biocompatibilità, e questo è legato alle sue caratteristiche di ossido superficiale. Che sia immerso nell'acqua o esposto all'aria aperta, finché è a temperatura ambiente, il titanio forma rapidamente degli ossidi che hanno uno spessore da 3 a 5 nm. Tra i molti ossidi di varia stechiometria (il calcolo dei rapporti di quantità tra prodotti e reagenti nel corso di una reazione chimica) che può formare, il più comune è TiO2.

È importante notare che molti processi chimici possono avvenire nelle interfacce degli impianti dentali, come la corrosione (o dissoluzione) dell'ossido, il trasporto ionico, la frammentazione e l'adsorbimento di biomolecole, l'ossidazione guidata dal metabolismo, l'incorporazione di ioni minerali nell'ossido, i processi catalitici e la denaturazione delle proteine. Sapendo questo in anticipo, molti optano per il titanio perché sanno che è meno invasivo per il corpo rispetto ad altri materiali.

Il titanio può avere tre strutture cristalline, e resiste anche agli attacchi chimici come pochi altri materiali, rendendolo uno dei materiali più resistenti alla corrosione, specialmente nel campo dell'ortodonzia e degli impianti dentali. Un altro fattore che lo rende particolarmente biocompatibile è la sua alta costante dielettrica; questa proprietà è unica per il titanio, e il valore può essere tra 50 e 170, a seconda della struttura cristallina, e ha un impatto positivo sul legame degli impianti osteointegrati (quelli che sono fissati alla bocca e mancano di mobilità).

Oltre alla sua alta resistenza, il titanio è un materiale particolarmente leggero, più di molti altri materiali da costruzione, e questo è dovuto alla sua bassa densità. Per le applicazioni biomediche, si è scoperto che il titanio può essere legato molto favorevolmente con tantalio, zirconio e niobio, purché siano materiali non tossici. Vale la pena ricordare che, d'altra parte, tali leghe non sono bioattive, cioè non si legano fortemente con l'osso, e quindi non sono adatte alla fabbricazione di impianti osteointegrati.