Le proprietà fisiche primarie del titanio come elemento chimico metallico includono la sua proprietà non magnetica, la bassa densità e il rapporto resistenza-peso. Fu scoperto per la prima volta in Inghilterra nel 1791 dal reverendo William Gregor, che era anche un mineralogista, che originariamente chiamò la manaccanite di metallo dopo la parrocchia di Mannaccan in Cornovaglia, in Inghilterra, dove lo scoprì. Il minerale di titanio è comune nella crosta terrestre in minerali come ilmenite o titanato di ferro, FeTiO3 e rutilo, più comunemente noto come biossido di titanio, TiO2.
Le proprietà chimiche del titanio includono la sua natura resistente alla corrosione che lo rende adatto per strumenti medici, poiché non interagisce chimicamente con i tessuti umani. La sua resistenza a molte forme di acido lo rende utile nelle applicazioni industriali in cui vengono elaborati prodotti chimici caustici. Il titanio è anche uno dei pochi elementi che possono bruciare in assenza di ossigeno. In un’atmosfera di azoto puro, reagirà a una temperatura di 1,470° Fahrenheit (800° Celsius) per formare nitruro di titanio, TiN.
Il biossido di titanio è un composto ampiamente utilizzato del metallo, applicato come forma di pigmento in vernici, lozioni solari e coloranti alimentari. La stragrande maggioranza del minerale di titanio estratto in tutto il mondo viene convertita in una forma pura di TiO2, mentre il resto è legato con metalli come vanadio e alluminio per l’uso in superfici strutturali, dove pesa il 40% in meno dell’acciaio rinforzato al carbonio.
Le proprietà minerali di ossido dei composti di titanio hanno portato a difficoltà di purificazione dopo la sua scoperta. Il titanio puro a un livello del 99.9% del metallo non fu isolato fino a 119 anni dopo da Matthew Hunter nel 1910, un metallurgista della Nuova Zelanda che chiamò il metodo di purificazione il processo Hunter. Ulteriori metodi di purificazione del metallo furono scoperti nel 1936 e, nel 1948, la sua produzione mondiale era salita a tre tonnellate all’anno. Questo numero sarebbe presto salito alle stelle a causa delle proprietà uniche del titanio e la produzione globale del 2011 è stimata a 223,000 tonnellate.
Le forti proprietà meccaniche del titanio lo rendono essenziale nelle strutture della cellula degli aerei che fanno ampio uso del metallo e, a partire dal 2006, la produzione aeronautica ha visto i prezzi globali del titanio iniziare a salire rapidamente. Ciò è in parte dovuto al fatto che è costoso purificare il metallo e la raffinazione costa cinque volte di più rispetto all’alluminio. Il costo è 10 volte superiore per creare lingotti di metallo in titanio e prodotti finiti in metallo rispetto all’alluminio. Anche la domanda del mercato mondiale di titanio puro è 10,000 volte inferiore a quella del mercato dell’acciaio, il che contribuisce alle fluttuazioni dei prezzi. A partire dal 2005, le nazioni che si preparavano a diventare le migliori raffinerie di titanio erano Giappone e Cina, seguite da vicino da Russia e Stati Uniti.