El titanio es un metal que se halla muy difundido en la corteza terrestre, de hecho es uno de los más abundantes y que presenta numerosas aplicaciones técnicas debido a su resistencia a la corrosión y a su ligereza.

El titanio está presente en muchas especies mineralógicas, desde algunas relativamente frecuentes en la naturaleza, como la titanita, (silicato de calcio y titanio, el principal portador de este elemento químico del mundo mineral), y también en otras muy poco corrientes, como la pseudobrookita o las rarísimas yuanfuliíta y armalcolita.

En este artículo veremos los minerales que forma el dióxido de titanio TiO2, que son tres especies: rutilo, anatasa y brookita. Constituyen lo que se conoce como serie trimórfica del dióxido de titanio. Algunos de estos minerales tienen también interés industrial per se y se los sintetiza para su uso en diversas aplicaciones tecnológicas.

Rutilo

El rutilo es la variedad de dióxido de titanio más corriente y difundida, siendo asimismo una de las menas más importantes de este metal. El nombre proviene de la voz latina rutilus, que significa rojo de fuego o rojo ardiente, debido al color que a veces presenta. Este color es variable debido a las impurezas que contiene, fundamentalmente hierro, y también algunos metales de las tierras raras, cromo, vanadio y estaño. A más hierro, más oscuro. Cuando el titanio es sustituido parcialmente por hierro y niobio forma el mineral conocido como ilmenorrutilo (Fe,Nb,Ti)02, un mineral más escaso.

Normalmente se presenta en forma de cristales tetragonales, hábito prismático, usualmente bipiramidados y a veces claramente estriados, frecuentemente muy alargados según el eje mayor, alcanzando varios centímetros de longitud; aunque los cristales de este mineral suelen ser muy pequeños.

Otro hábito típico del mineral es el acicular, formando las llamadas cabelleras de Venus, que en ocasiones están incluidas en cristales de cuarzo, formando los cuarzos rutilados, algunos de ellos muy espectaculares.

Son típicas las maclas en forma de codo del estaño, similares a las de la casiterita (el rutilo es estructuralmente similar), que asimismo pueden ser cíclicas, dando unos cristales complejos de forma pseudohexagonal. Una macla típica de cristales muy alargados que forman una retícula con ángulos entre los cristales de 60º da la variedad conocida como rutilo sagenita.

El rutilo es un mineral duro y resistente al ataque de los ácidos (solo lo disuelven el ácido fluorhídrico y el sulfúrico caliente). Este hecho, junto con su relativamente elevada densidad, provoca que se encuentre en yacimientos secundarios (aluviales) provenientes de la erosión de los depósitos primarios, donde se halla como mineral accesorio en rocas ígneas; principalmente en granitos, filones de cuarzo y pegmatitas; todos ellos formados a alta temperatura, asociado a ilmenita, circón, magnetita, cuarzo, etc.; y en algunas rocas metamórficas formadas a elevada presión, como gneises y micaesquistos, ya que este mineral es típico de los ambientes metamórficos de alta presión. Los cristales aciculares también pueden aparecer por cloritización de micas ricas en titanio, estando asociados a clorita.

La localidad tipo del mineral es Horcajuelo de la Sierra, en Somosierra, Madrid. Y su primera cita, de Torrubia, data del año 1754, aunque no fue identificado como un nuevo mineral hasta el año 1803. De esta localidad provienen bonitas cristalizaciones formando maclas en codo y cíclicas de tamaño centimétrico.

Otras localidades de Madrid que han dado también buenas muestras son Montejo de la Sierra, Horcajo de la Sierra, Guadalix, La Cabrera, La Acebeda, etc.

A pesar de estar en España la localidad tipo para esta especie, en nuestro país es un mineral escaso.

Otras localidades españolas donde aparece son por ejemplo Hiendelaencina (Guadalajara), formando cristales prismáticos cortos; y ya en forma microscópica en la serranía de Ronda, Tibidabo y otras localidades próximas de Barcelona, en Peñaflor (Sevilla), Adra (Almería), en la variedad sagenita y también formando cristales prismáticos rojizos, etc. En aluviones se lo ha encontrado de Galicia, en forma de arenas negras, y cristalizado en las canteras de Porriño (Pontevedra).

Fuera de España, son famosos los grandes cristales procedentes de Graves Mountains, en Georgia, Estados Unidos; varias localidades alpinas, diversas localidades de Minas Gerais, Brasil, donde son frecuentes los cuarzos rutilados; y también en Australia, India y Escandinavia.

El rutilo se utiliza, además de cómo mena de titanio, para la fabricación de electrodos de soldadura, de los pigmentos “blanco de titanio” y “azul de titanio”, fabricación de catalizadores y láseres, entre otras aplicaciones. Los cuarzos rutilados se usan también en joyería.

Anatasa

La anatasa es el segundo polimorfo del dióxido de titanio. También conocida con el nombre de octaedrita, por su forma cristalina típica: cristales octaédricos; recibe su nombre de la voz griega ανάτασις, anatasis, que significa elongado, estirado o alargado, debido a que los octaedros suelen estar estirados.

También cristaliza en el sistema tetragonal, y en la misma clase que el rutilo, pero estructuralmente son distintos, las celdas cristalinas tienen diferente forma y tamaño, por lo que, aunque su simetría es la misma, son minerales independientes con formas cristalinas diferenciadas, asimismo algunas de sus propiedades físicas son también diferentes.

La celda cristalina de la anatasa es más grande que la del rutilo, de ahí que su densidad, como podemos ver en las tablas, la densidad de la anatasa es inferior a la del rutilo, así como la dureza. Comparte con el rutilo resistencia al ataque de los ácidos. Cuando se calienta por encima de los 915º C se convierte en rutilo, siendo infusible. Este mineral fue descrito por primera vez por el mineralogista francés René Just Haüy en 1801, siendo la localidad tipo St. Christophe-en-Oisans, Bourg d’Oisans, Isère, Rhône-Alpes, Francia.

El mineral se presenta habitualmente formando cristales octaédricos alargados, muchas veces con las caras presentando escalonamientos semejantes a estrías en sentido perpendicular al eje mayor del octaedro, mostrando estos cristales un color oscuro. También aparece formando cristales con múltiples caras y colores más vivos, a veces tabulares y más raramente prismáticos.

La anatasa es un mineral típico de filones alpinos, en pegmatitas, otras rocas ígneas y metamórficas y formando parte de depósitos aluviales, asociado a cuarzo, feldespatos, rutilo, cloritas, adularia, albita, etc.

No se utiliza este mineral como fuente de titanio, al ser más raro que el rutilo y al aparecer habitualmente bastante diseminado, sin embargo, se sintetiza para su uso en tecnología de células fotovoltaicas.

Localidades típicas para este mineral se hallan en los Alpes: Lercheltini y Thusis en Suiza, Bourg d’Oisans, en Francia; Handargervidda, Hordaland, Noruega; Rio Marina, Elba (Italia), Snowdon, Gales; y otras localidades brasileñas, rusas, etc.

En España, una localidad típica es Astorga, en León, cristales milimétricos incluidos en una roca arenisca, y recientemente han aparecido en filones de cuarzo de tipo alpino en Adra, Almería, en forma de cristales bipiramidados, a veces con vértices truncados y de color rojizo, azulado, marrón y raramente incluso negros, asociados a albita, clorita, brookita y adularia.

En Villaricos, Cuevas de Almanzora, Almería, en cristales que habitualmente no superan el milímetro, bien formados y de color negro o de un tono azul muy oscuro, asociados a cuarzo y cloritas.

En Murcia está citado junto con brookita en la cantera de Los Blancos, en El Estrecho, Sª de Cartagena, en forma de diminutos cristales, y en la Cuesta de Las Lajas, en La Unión. En Madrid, en Horcajuelo de la Sierra, en cristales de hasta 4 mm. de longitud, y en Robregordo. También se la ha encontrado en algunas canteras de Porriño, en Pontevedra. Microscópica en Sant Pere Mártir, en la Sierra de Collserola, Barcelona; Valle de Arán (Lérida) y en el Puerto de los Castaños (Cáceres).

Brookita

La brookita es el tercer polimorfo del dióxido de titanio. Debe su nombre al mineralogista y cristalógrafo inglés Henry James Brooke (1771-1857) y fue descubierta por A. Levy en 1825, siendo la localidad tipo de esta especie Twll Maen Grisial, Fron Olau, Prenteg, Gwynedd (Caernarvonshire), cerca de Tremadoc, en el macizo de Snowdon, en Gales, Gran Bretaña.

Se diferencia de los anteriores por la forma de sus cristales, pertenecientes al sistema rómbico, de forma habitualmente tabular, con las terminaciones achaflanadas, elon-gados y con estriaciones paralelas a la elongación del cristal. A veces forma cristales prismáticos y dipiramidales (arkansita).

Esta especie es estable a menor temperatura que el rutilo. Si se calienta a 750º C se convierte en rutilo. Es inatacable por los ácidos.

Es típica de filones hidrotermales de tipo alpino, pegmatitas graníticas, alcalinas; gneises y esquistos en contacto con los filones alpinos; y en depósitos sedimentarios. Suele aparecer asociada a cuarzo, anatasa y adularia. Al igual que la anatasa, no se explota como fuente de titanio, pero tiene importancia en tecnología fotovoltaica y como catalizador, por lo que se la sintetiza para su aplicación industrial.

Es un mineral bastante más escaso que los anteriores. Son típicas las brookitas provenientes de los Alpes, localidades como Thusis y Ticino en Suiza; St. Christophe-en-Oisans, en Francia; Vorderen, Eichamspitze en Austria; donde es encuentran cristales centimétricos. Recien-temente bonitos cristales de gran tamaño asociados a cuarzo provienen de las montañas de Taftan, distrito de Changai, Baluchistán, (Pakistán).

La variedad dipiramidal conocida como arkansita es típica de Magnet Cove, Arkansas (USA). En Gran Bretaña, el macizo de Snowdon, en Gales también ha dado buenos cristales; Monte Puiva, Saranpaul, en los Urales Polares en Rusia, en cristales centimétricos. En España: Horcajuelo de la Sierra, en Madrid; en filones de tipo alpino de Adra, en Almería; y en la cantera de Los Blancos, en El Estrecho, Sierra de Cartagena (Murcia).

Otros polimorfos del dióxido de titanio

En 2008 la IMA aprobó como especie independiente la akaogiíta, que es el polimorfo monoclínico del dióxido de titanio. Se lo ha encontrado en Alemania, en un gneis con granates en el cráter de impacto Ries, Nördlingen, Baviera. Se forma a partir de las elevadísimas presiones que se crean cuando un meteorito impacta contra la superficie terrestre. Cristaliza en la clase prismática del sistema monoclínico. Su nombre le fue dado en honor a Masaka Akaogi, químico japonés.

Existe otro polimorfo sintético del dióxido de titanio que aún no está aprobado por la IMA, propio de un ambiente de elevadísima presión y temperatura, resultante también de un impacto meteorítico, cuya presencia se está investigando en el cráter Ries, en Nördlingen (Alemania).