La respuesta corta es no, el titanio no se oxida.
En términos científicos, el “óxido” es una reacción química específica reservada al hierro y sus aleaciones (como el acero) cuando se exponen a la humedad y el oxígeno, creando óxido de hierro (Fe2O3). Dado que el titanio es un metal no ferroso-lo que significa que no contiene hierro- es químicamente imposible que se oxide.
Sin embargo, aunque el titanio no se oxida, no es inmune a todas las formas de corrosión. Es muy resistente, pero en determinadas condiciones extremas definidas por los límites de la ingeniería química, puede degradarse.
La ciencia: El escudo de 10 nanómetros
La resistencia a la corrosión del titanio no es magia; es química cuantificable conocida como pasivación.
En titanio bruto se expone al oxígeno, forma instantáneamente una capa microscópicamente fina de Dióxido de titanio (TiO2) en su superficie.
- Velocidad de formación: Esta reacción se produce en nanosegundos.
- Grosor: Inicialmente, la capa sólo 1-2 nanómetros espeso pero puede espesar hasta 5-10 nanómetros con el tiempo (para contextualizar, un cabello humano tiene un grosor aproximado de 80.000 nm).
- Estabilidad: A pesar de su delgadez, esta película es químicamente estable dentro de un rango de pH de 2 a 12 años.
- Rendimiento estándar: En las pruebas normalizadas de niebla salina (ASTM B117), Grado de titanio 2 y Grado 5 muestran típicamente índices de corrosión cero tras miles de horas de exposición, mientras que el acero inoxidable 316L suele mostrar signos de picaduras tras 1.000 horas en condiciones similares.
Límites de la ingeniería: Cuando falla el titanio
El titanio no es invencible. Para los ingenieros y usuarios industriales, es fundamental respetar estrictamente los siguientes límites operativos:
1. Gas cloro seco (el límite del agua)
El titanio es inmune a húmedo cloro pero puede inflamarse en seco cloro debido a una rápida reacción exotérmica.
- La frontera: Para mantener la capa protectora de pasivación, el contenido de agua en el cloro gaseoso debe ser superior a 0,5% (las normas del sector suelen recomendar >1,5% como margen de seguridad). Por debajo de este umbral de humedad, la capa de TiO2 no puede regenerarse.
2. Ácidos reductores (límites de concentración)
El titanio resiste bien los ácidos oxidantes (como el ácido nítrico), pero falla en los ácidos reductores sin inhibidores de corrosión:
- Ácido clorhídrico (HCl): El titanio no aleado (Grado 2) es generalmente resistente sólo hasta Concentración 5% a temperatura ambiente. Por encima de la concentración 10% o de temperaturas superiores a 60°C (140°F), la velocidad de corrosión aumenta significativamente.
- Ácido sulfúrico (H2SO4): Del mismo modo, el titanio sólo es estable en concentraciones muy bajas (<5%) o a bajas temperaturas.
3. Corrosión galvánica
Si el titanio se acopla con un metal distinto (como el aluminio o el acero al carbono) en un electrolito (como el agua salada), el titanio actúa como el metal noble (cátodo). No corroerá, pero acelerará la corrosión del ánodo (el otro metal).
Rendimiento en agua salada frente al acero inoxidable (El factor PREN)
Para comparar científicamente la resistencia a la oxidación, los ingenieros utilizan el Número equivalente de resistencia a las picaduras (PREN). Un número más alto indica una mayor resistencia a la corrosión por picaduras en agua salada.
Fórmula PREN: PREN = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N
| Material | Puntuación PREN típica | Riesgo de corrosión en el agua de mar |
|---|---|---|
| 304 Acero inoxidable | ~18 – 20 | Alto (se oxidará con el tiempo) |
| 316L Acero inoxidable | ~24 – 26 | Moderado (Riesgo de corrosión por picaduras o hendiduras) |
| Acero superdúplex | > 40 | Muy bajo |
| Titanio (Grado 2/5) | N/A (Inmune) | Riesgo cero |
Nota: Aunque el PREN está diseñado para el acero, el titanio se comporta como si tuviera una puntuación PREN muy superior a 40. En agua muy clorada (piscinas), los datos muestran que el titanio presenta un índice de corrosión de < 0,001 mm/año, lo que lo convierte en permanente.
Por qué puede decolorarse el titanio
A veces, los usuarios confunden la decoloración de la superficie con el óxido. Si un artículo de titanio tiene un aspecto opaco u oscuro, suele deberse a una de las siguientes razones:
- Acumulación en superficie: El titanio acumula fácilmente aceites, huellas dactilares y restos de jabón. Esta acumulación puede tener un aspecto marrón u oscuro.
- Anodizado: La exposición a altas temperaturas (>300°C) o a la tensión eléctrica puede espesar la capa de óxido, modificando la refracción de la luz y haciendo que el metal adquiera un aspecto azul, bronce o púrpura. Se trata de un fenómeno superficial, no de un daño estructural.
Cómo limpiar el titanio:
- Lavar con agua tibia y jabón suave para vajilla.
- Frote suavemente con un cepillo de dientes suave para eliminar los restos.
- Aclarar y secar con un paño de microfibra.
Conclusión
El titanio no se oxida porque carece de hierro. Su capacidad natural para formar una capa de dióxido de titanio autorreparable lo hace prácticamente inmune a la corrosión en agua salada, piscinas y condiciones atmosféricas estándar.
Aunque tiene limitaciones metalúrgicas específicas en el cloro seco y los ácidos reductores calientes, para la mayoría de las aplicaciones -incluida la ingeniería naval, los implantes médicos y los bienes de consumo- el titanio ofrece una durabilidad superior que supera los estándares del acero inoxidable.
Preguntas frecuentes
P: ¿El titanio vuelve verde la piel?
No. La piel verde suele estar causada por una reacción entre la acidez de la piel y el cobre o el níquel. El titanio es biocompatible y químicamente inerte, lo que significa que no reacciona con los aceites de la piel ni con el sudor.
P: ¿Se raya el titanio?
Sí. Aunque es resistente a la corrosión, el titanio no es a prueba de arañazos. Con el tiempo, puede desarrollar finos arañazos superficiales, formando un acabado mate (pátina). La capa de óxido se cura sobre estos arañazos al instante, manteniendo la protección contra el óxido.
Q: ¿Es magnético el titanio?
No. El titanio es paramagnético y efectivamente no magnético. Esta propiedad se utiliza a menudo para distinguirlo de las aleaciones de acero en entornos médicos (seguro para resonancia magnética).
P: ¿Cómo puedo saber si es titanio auténtico?
El titanio real es ~45% más ligero que el acero. En un taller, una prueba de rectificado es definitiva: el rectificado del titanio produce chispas blancas y brillantes, mientras que el acero produce chispas amarillas/naranjas.
