Choć tytan zalega w ziemi od tysięcy lat, jego odkrycia dokonano dopiero w 1791 roku. Było ono zasługą angielskiego duchownego i mineraloga Williama Gregora. Interesowały go minerały występujące w Kornwalii (południowy zachód Anglii). Udało mu się wyodrębnić nieznany do tej pory metal. W tym samym roku podobnego odkrycia dokonał chemik z Niemiec, Martin Heinrich Klaproth. Nie wiedział o badaniach Anglika, a uzyskany przez siebie metal nazwał tytanem, odwołując się do olbrzymów z mitologii greckiej. Nazwa przetrwała, choć palmę pierwszeństwa w odkryciu przyznaje się dziś Gregorowi.
Odkrycie Anglika było jeszcze dalekie od tytanu znanego w dzisiejszej postaci. Zauważył on jedynie w strumieniu czarny piasek, który nie wiedzieć czemu dawał się przyciągać magnesowi. Po dokładnym zbadaniu tego piasku Gregor ustalił, że zawiera on tlenek żelaza i jeszcze jakiegoś nieznanego metalu o niespotykanych właściwościach.
Także Klaprothowi nie udało się uzyskać z rudy czystego tytanu. Minęło wiele lat, zanim pochodzący z Nowej Zelandii metalurg Matthew Hunter w 1910 roku uzyskał czystą metaliczną postać poprzez zastosowanie wysokich temperatur. Jego metoda nie przetrwała próby czasu, zastąpiła ją inna, nazywana procesem Krolla, a polegająca na redukcji czterochlorku tytanu magnezem.
Tytan i zimna wojna: pierwsze masowe zastosowania
Piętnaście lat później uzyskano tytan o bardzo wysokiej czystości, ale wciąż nie znajdował on zastosowania, póki nie zainteresowali się nim naukowcy z ZSRR. To oni w latach 50. XX wieku, w ramach towarzyszącego zimnej wojnie wyścigu zbrojeń zaproponowali stosowanie tytanu do budowy okrętów podwodnych. Niemalże równocześnie w USA zaczęto używać tytanu do budowania odrzutowców wojskowych. Pentagon polecił też gromadzenie zapasów tytanu, spodziewając się, że mogą stać się potrzebne, jeśli zimna wojna przekształci się w prawdziwą.
Fizyczne i chemiczne właściwości tytanu
Zainteresowanie wojskowych tytanem wynika z niezwykłych właściwości tego metalu, dzięki którym jest on niezwykle cennym surowcem dla przemysłu lotniczego i kosmonautycznego. Tytan ma ogromną wytrzymałość mechaniczną, a przy tym jest lekki. Ma wysoką temperaturę topnienia i twardość. Jest też niezwykle wytrzymały na rozciąganie.
Ku radości naukowców szybko okazało się też, że tytan jest niemal tak bardzo odporny na korozję jak platyna. Nie reaguje na rozcieńczone kwasy ani zasady. Także sól zawarta w morskiej wodzie nie niszczy jego struktur. Co więcej, stały kontakt z tlenem powoduje powstawanie na powierzchniach tytanowych specjalnej warstwy, jeszcze bardziej zwiększającej ich odporność na rdzę.
To wciąż nie wszystko, ponieważ tytan ma także właściwości wybielające i nadające połysk. Szybko więc zainteresowali się nim producenci biżuterii, rozmaitych wyrobów metalowych, przemysł farbiarski, spożywczy, a nawet kosmetyczny. Śladowe ilości tytanu można znaleźć w paście do zębów i gumie do żucia.
Tytan w medycynie i stomatologii
Listę zalet tytanu zamyka jego duża biotolerancja: organizm ludzki rzadko odrzuca przeszczepy i implanty z tytanu. Z tego powodu właśnie tytan i jego stopy to często budulec takich wyrobów medycznych jak endoprotezy stawów, sztuczne kończyny i protezy, najrozmaitsze wszczepy w postaci stabilizujących płytek, klamer, spinek, śrub i gwoździ chirurgicznych, a nawet zastawek i rozruszników serca. Stomatologia i ortodoncja wykorzystują tytan do wytwarzania protez zębowych, łuków ortodontycznych i stentów (niewielkich konstrukcji przywracających drożność naczyniom krwionośnym).
Występowanie tytanu i recykling
Światowe wydobycie tytanu nie jest wielkie, choć metal ten nie należy do najrzadziej występujących. Znajduje się zawsze w rudach innych pierwiastków, nie wyłączając rud żelaza, a jego źródłem geologicznym są skały osadowe i magmowe. Można go znaleźć w rozmaitych minerałach. Zasoby tytanu na Ziemi oceniane są na ponad 600 mln ton, a więc długo go nie zabraknie, jeśli uwzględnić, że roczna produkcja to zaledwie ok. 90 tys. ton metalu i 4,3 mln ton w postaci dwutlenku. Bardzo dużo tytanu występuje na Księżycu, co wykazały badania dostarczonych stamtąd próbek.
Metale mają jednak to do siebie, że ich pozyskiwanie z rud zalegających w i na ziemi jest wciąż kosztowne, a zatem opłacalny jest recykling. Nic więc dziwnego, że złom tytanu jest mile widziany wszędzie tam, gdzie prowadzony jest skup metali szlachetnych i rzadkich – a zatem także i u nas.