Polvere di titanio

Il titanio, come il magnesio, è classificato come metallo combustibile, ma anche in questo caso le dimensioni e la forma del metallo determinano in larga misura se si accenderà o meno. Le fusioni e altri pezzi massicci di titanio non sono combustibili in condizioni normali. Piccoli trucioli, trucioli fini e polvere si infiammano facilmente e, una volta accesi, bruciano rilasciando grandi quantità di calore. I test hanno dimostrato che trucioli molto sottili e trucioli fini potrebbero essere accesi da un fiammifero e trucioli e trucioli più pesanti da un becco Bunsen.

Trucioli e trucioli grossolani 0 0,79 x 2,7 mm (1/32 x 3/28 pollici) o più grandi possono essere considerati difficili da accendere, ma a meno che non sia noto che le particelle più piccole non sono mescolate con il materiale più grossolano in quantità significative, è saggio presumere che sia possibile una facile accensione. Il titanio finemente suddiviso sotto forma di nubi o strati di polvere non si accende spontaneamente (diversamente da questo aspetto dallo zirconio, dal plutonio e da alcuni altri metalli). Le temperature di accensione delle nubi di polvere di titanio nell'aria vanno da 332 a 588 gradi C (da 630 a 1.090 gradi F) e degli strati di polvere di titanio da 382 a 510 gradi C (da 720 a 950 gradi F).

La polvere di titanio può accendersi in atmosfere contenenti anidride carbonica o azoto. Le superfici di titanio che sono state trattate con acido nitrico, in particolare con acido nitrico fumante rosso contenente dal 10 al 20% di tetrossido di azoto, diventano piroforiche e possono essere esplosive. Le condizioni insolite in cui le forme massicce di titanio si accendono spontaneamente includono il contatto con l'ossigeno liquido, nel qual caso potrebbe esplodere al contatto. È stato riscontrato che in condizioni statiche l'accensione spontanea avviene in ossigeno puro a pressioni di almeno 2.413 kPa (350 psi). Se l'ossigeno veniva diluito, la pressione richiesta aumentava, ma in nessun caso si verificava un riscaldamento spontaneo con concentrazioni di ossigeno inferiori al 35%. Un altro requisito per il riscaldamento spontaneo è una superficie fresca che si ossida rapidamente ed esotermicamente in un'atmosfera di ossigeno.

La polvere di titanio è un materiale bellissimo, leggero e resistente, ma la polvere può essere pericolosa. Il titanio viene utilizzato in applicazioni in cui sono richiesti elevata resistenza e peso ridotto, come componenti aerospaziali, parti di auto da corsa ad alte prestazioni, apparecchiature chirurgiche e sostituzioni articolari.

Ma la polvere di titanio è piroforica: una nuvola di polvere di titanio può accendersi con forza esplosiva a volte spontaneamente se esposta all'aria o quando accesa da una scintilla. Non ci vuole molto. Il limite inferiore di esplosività per la polvere di titanio è compreso tra 20 e 30 microgrammi per centimetro cubo. Ciò equivale a circa 25-40 granelli di polvere domestica in una piccola scatola di 0,4 pollici su ciascun lato.

In alcuni casi, una scarica statica di soli 25 millijoule può causare l'accensione. Si tratta più o meno della stessa quantità di energia che ottieni dall'elettricità statica creata dopo aver trascinato i piedi su un tappeto e toccato un interruttore della luce.