Il titanio: una risorsa preziosa per i Beni Culturali

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In questo articolo andremo ad esaminare le ragioni che oggi rendono il titanio non solo uno dei metalli più utilizzati nella tecnologia industriale, nell’ingegneria e nell’elettronica, ma anche un’eccellente soluzione nel restauro e nella scienza dei Beni Culturali.

Appartenente al blocco d, periodo 4, IV gruppo della tavola periodica, con numero atomico 22, il titanio venne scoperto tardivamente e valorizzato solo nella metà del 1900, a causa degli elevati costi d’impiego e alla difficoltà di plasmarlo. 

Questo prezioso metallo si estrae da minerali come l’ilmenite (dai monti Ilmen in Russia) e il rutilo, presente a tonnellate in Liguria, nell’area del Monte Tarinè, il più grande giacimento dell’Europa occidentale. 

Ma quali sono le sue straordinarie proprietà?
Fra le caratteristiche meccaniche più apprezzate negli interventi strutturali e nel consolidamento di statue ed elementi litici vi sono la stabilità alla corrosione e la bassa dilatazione termica, vicina a quella della muratura. Infatti, generalmente, i metalli hanno un coefficiente di dilatazione termica molto più alto della muratura tradizionale e questo fattore, se non opportunamente calcolato, può generare tensioni e fratture. Inoltre, il titanio, grazie alla sua eccellente resistenza alla corrosione, anche all’acqua salina, non macchia e non genera colature sulla pietra. Spesso viene usato in combinazione con altri elementi, come lo zinco, in modo da ottenere anche una buona passivazione. Le leghe a base di titanio, infatti, hanno recentemente assunto una grande importanza grazie alla loro forza e leggerezza. 

Un altro vantaggio del titanio è rappresentato dal suo utilizzo come fotocatalizzatore, in grado di degradare le sostanze inquinanti sotto irraggiamento UV. Questa proprietà è dovuta al fatto che l’ossido di titanio è un semiconduttore capace di promuovere, a seguito dell'assorbimento di un fotone, un elettrone dalla banda di valenza alla banda di conduzione ad energia superiore, generando una coppia elettrone-buca, che interagisce con le specie chimiche adsorbite sulla superficie del materiale, innescando reazioni di ossidazione e riduzione. A tal proposito, sono stati sviluppati materiali da costruzione speciali (cementi fotocatalitici) contenenti un rivestimento di TiO2 contro l’inquinamento ad opera degli ossidi di azoto e di zolfo, presenti nelle zone urbane. 

Un’altra applicazione di questo elemento nei Beni Culturali è data dal suo utilizzo come pigmento inorganico minerale sintetico, sostituendo i vecchi pigmenti a base di piombo. Il Bianco di Titanio (o biossido di titanio), disponibile sul mercato dal 1920, è chimicamente inerte e presenta un’elevata stabilità alla luce, alla temperatura e all’ umidità. Esso può essere utilizzato in tutte le tecniche, tuttavia per quelle ad olio è consigliato miscelarlo con altri pigmenti, come il bianco di zinco, che ne favorisce le proprietà siccative. Una caratteristica particolarmente positiva è che, pur essendo un bianco, ha un potere coprente molto alto e rimane opaco.

Infine, sono da annoverare le sue proprietà antibatteriche e ipoallergeniche, essenziali per l’impiego biomedico, oltre che la sua biocompatibilità. Il titanio, infatti, non rilasciando elementi tossici, risulta essere un validissimo materiale per la conservazione e il rispetto delle opere d’arte e dell’ambiente.

 Martina 

http://www.wikitecnica.com/titanio/
http://www.treccani.it/enciclopedia/fotocatalizzatore_%28Lessico-del-XXI-Secolo%29/