Titanio

Al igual que el aluminio y el magnesio, el titanio y sus aleaciones se oxidan cuando están expuestos al aire. El titanio reacciona con el oxígeno a temperaturas de 1200 °C (1470 K) en el aire y 610 °C (883 K) en oxígeno puro, formando dióxido de titanio.​ Sin embargo, las reacciones de oxidación en contacto con el aire y agua son lentas, debido a la pasivación que forma una capa de óxido que protege al resto del metal ante su propia oxidación.​ Inicialmente, cuando se forma esta capa protectora solo tiene entre 1 y 2 nm de grosor, aumentando de tamaño lentamente hasta conseguir los 25 nm en un período de cuatro años.​ El titanio presenta una gran resistencia a la corrosión, comparable a la del platino, capaz de resistir el ataque de ácidos minerales fuertes como el sulfúrico y otros oxoácidos, de la mayoría de ácidos orgánicos y de soluciones de cloro.​ Sin embargo, los ataques de ácidos concentrados sí producen una mayor corrosión.​ El titanio es termodinámicamente muy reactivo, como indica el hecho de que el metal comience a arder antes de conseguir el punto de fusión, y la propia fusión solo es posible en una atmósfera inerte o en el vacío. Se combina con el cloro a una temperatura de 550 °C (823 K),​ reacciona con el resto de halógenos y absorbe hidrógeno.​ Es uno de los pocos elementos que arden en nitrógeno puro, reaccionando a una temperatura de 800 °C (1070 K) para formar nitruro de titanio, lo que causa una pérdida de ductilidad en el material.​

El titanio es el noveno elemento más abundante en la corteza terrestre (0.63% en masa) y el séptimo metal más abundante. Está presente como óxidos en la mayoría de las rocas ígneas, en sedimentos derivados de ellas, en seres vivos y cuerpos de agua naturales. De los 801 tipos de rocas ígneas analizadas por el Servicio Geológico de los Estados Unidos, 784 contenían titanio. Su proporción en los suelos es aproximadamente de 0.5 a 1.5%. Los minerales comunes que contienen titanio son anatasa, brookita, ilmenita, perovskita, rutilo y titanita (esfena). Akaogiita es un mineral extremadamente raro que consiste en dióxido de titanio. De estos minerales, solo el rutilo y la ilmenita tienen importancia económica, aunque incluso ellos son difíciles de encontrar en altas concentraciones. Se extrajeron aproximadamente 6.0 y 0.7 millones de toneladas de esos minerales en 2011, respectivamente. Existen depósitos significativos de ilmenita que contiene titanio en el oeste de Australia, Canadá, China, India, Mozambique, Nueva Zelanda, Noruega, Sierra Leona, Sudáfrica y Ucrania. Se produjeron alrededor de 186,000 toneladas de esponja de titanio en 2011, principalmente en China (60,000 t), Japón (56,000 t), Rusia (40,000 t), Estados Unidos (32,000 t) y Kazajistán (20,700 t). Se estima que las reservas totales de titanio superan los 600 millones de toneladas. La concentración de titanio es de aproximadamente 4 picomolar en el océano. A 100 °C, se estima que la concentración de titanio en el agua es menor de 10 M a pH 7. La identidad de las especies de titanio en solución acuosa sigue siendo desconocida debido a su baja solubilidad y la falta de métodos espectroscópicos sensibles, aunque solo el estado de oxidación 4+ es estable en el aire. No existe evidencia de un papel biológico, aunque se sabe que organismos raros acumulan altas concentraciones de titanio. El titanio se encuentra en meteoritos y ha sido detectado en el Sol y en estrellas tipo M (el tipo más frío) con una temperatura superficial de 3,200 °C (5,790 °F). Las rocas traídas de la Luna durante la misión Apollo 17 están compuestas de 12.1% de TiO2. También se encuentra en cenizas de carbón, plantas e incluso en el cuerpo humano. El titanio nativo (puro metálico) es muy raro.

El titanio se emplea en las aleaciones de acero para reducir el tamaño del grano y como desoxidante, y en las de acero inoxidable para reducir su contenido de carbono.​ Son frecuentes también las aleaciones con aluminio, vanadio, cobre, hierro, manganeso, molibdeno y otros metales.​