Titán kémiai és fizikai tulajdonságai

A titán egy erős fém, amelyet emberi implantátumokban, repülőgépekben és sok más termékben használnak. Itt vannak tények erről a hasznos elemről:

• Titán atomszám: 22
• Szimbólum: Ti
• Atomsúly: 47.88
• Felfedezés: William Gregor 1791 (Anglia)
• Elektronkonfiguráció: [Ar] 4s² 3d²
• Szó eredete: Latin titánok: a mitológiában a Föld első fiai

A titán 26 ismert izotópja Ti-38-tól Ti-63-ig terjed. A titánnak öt stabil izotópja van, amelyek atomtömege 46-50. A legelterjedtebb izotóp a Ti-48, amely az összes természetes titán 73,8% -át teszi ki.

A titánnak a olvadáspont 1660 +/- 10 ° C, forráspont 3287 ° C, fajsúly ​​4,54, a vegyérték 2, 3 vagy 4 A tiszta titán fényes fehér fém, alacsony sűrűségű, nagy szilárdságú és nagy korrózióállóságú. Ellenáll a hígított kénsavnak és a sósavak, nedves klórgáz, legtöbb szerves sav és klorid oldatok. A titán csak akkor alakítható, ha nem tartalmaz oxigént. A titán ég a levegőben, és az egyetlen elem, amely nitrogént éget.

A titán dimorf, a hatszögletű alak lassan 880 ° C körüli b köbméterré változik. A fém kombinálódik oxigénnel vörös hőhőmérsékleten és klórral 550 ° C-on. A titán ugyanolyan erős, mint az acél, de 45% -kal könnyebb. A fém 60% -kal nehezebb, mint az alumínium, de kétszer olyan erős.

A titánfémet fiziológiásán inertnek tekintik. A tiszta titán-dioxid ésszerűen tiszta, rendkívül magas törésmutatóval és optikai diszperzióval nagyobb, mint a gyémánté. A természetes titán erősen radioaktívvá válik a deuteronokkal történő bombázás során.

A titán fontos az alumínium, a molibdén, a vas, a mangán és más fémek ötvözésében. A titánötvözeteket olyan helyzetekben használják, amikor könnyű szilárdságra és ellenálló képességre van szükség (például repülőgép-alkalmazások). A titán sótalanító üzemekben használható. A fémet gyakran használják olyan alkatrészekhez, amelyeket tengervíznek kell kitenni. A platinával bevont titán-anód használható a katódos korrózióvédelemhez a tengervíztől.

Mivel a testben inert, a titán-fém sebészeti alkalmazásra is alkalmas. A titán-dioxidot ember alkotta drágakövek készítésére használják, bár a kapott kő viszonylag puha. A csillag zafír és rubin asterizmusa TiO jelenlétének eredménye₂. A titán-dioxidot használják házfestékekhez és művészi festékekhez. A festék tartós és jó fedést biztosít. Kiválóan tükrözi az infravörös sugárzást. A festéket a napenergia obszervatóriumokban is használják.

A titán-oxid pigmentek teszik ki az elem legnagyobb felhasználását. A titán-oxidot egyes kozmetikumokban használják a fény eloszlatására. A titán-tetrakloridot az üveg megsemmisítésére használják. Mivel a vegyület erősen füstöl a levegőben, ezért füstszűrők előállítására is használják.

A titán a 9. legnagyobb bőséges elem a földkéregben. Szinte mindig megtalálható az idegen kőzetekben. Előfordul rutilban, ilmenitben, génben és sok vasércben és titanátban. A titán megtalálható a szénhamuban, a növényekben és az emberi testben. A titánt a nap és a meteoritok tartalmazzák. Az Apollo 17 holdi missziójából származó sziklák legfeljebb 12,1% TiO-t tartalmaztak₂. A korábbi missziókból származó kőzetekben alacsonyabb a titán-dioxid százalékos aránya. A titán-oxid sávok az M-típusú csillagok spektrumában láthatók. 1946-ban Kroll megmutatta, hogy a titánt kereskedelemben lehet előállítani, ha a titán-tetrakloridot magnéziummal redukálják.

• Elem besorolása:Átmeneti fém
• Sűrűség (g / cm3): 4.54
• Olvadáspont (K): 1933
• Forráspont (K): 3560
• Megjelenés: Fényes, sötétszürke fém
• Atomi sugár (délután): 147
• Atomi kötet (Cc / mol): 10.6
• Kovalens sugár (délután): 132
• Ionos sugár: 68 (+ 4e) 94 (+ 2e)
• Fajlagos hő (@ 20 ° C J / g mol): 0.523
• Fúziós hő (KJ / mól): 18.8
• Párolgási hő (kJ / mol): 422.6
• Debye hőmérséklet (K): 380.00
• Pauling negatív szám: 1.54
• Első ionizáló energia (kJ / mol): 657.8
• Oxidációs állapotok: 4, 3
• Rács szerkezete: 1.588
• Rács állandó (Å): 2.950
• CAS nyilvántartási szám: 7440-32-6

• A titánt az ilmenit néven ismert fekete homokban fedezték fel. Az ilmenit vas-oxidok és titán-oxidok keveréke.
• William Gregor volt a mannákiai plébánia lelkésze, amikor felfedezte a titánt. Az új fémét „manaccanite” -nek nevezte.
• A német kémikus, Martin Klaproth újból felfedezte Gregor új fémét, és titánnak nevezte el a Titánok, a Föld görög mitológiai lényei alapján. A „titán” nevet részesítették előnyben, és végül más kémikusok is elfogadták, ám Gregor mint eredeti felfedező elismerte.
• A tiszta titánfémet Matthew Hunter 1910-ben választotta el - a felfedezése után 119 évvel.
• Az összes titán körülbelül 95% -át titán-dioxid (TiO) előállításához használják₂. A titán-dioxid egy rendkívül fényes fehér pigment, amelyet festékekben, műanyagokban, fogkrémekben és papírban használnak.
• A titánt az orvosi eljárásokban használják, mert nem mérgező és nem reagál a szervezetben.

• Los Alamos Nemzeti Laboratórium (2001)
• Crescent Chemical Company (2001)
• Lange kémia kézikönyve (1952)
• CRC kémia és fizika kézikönyve (18. kiadás)
• ENSDF Nemzetközi Atomenergia Ügynökség adatbázis (2010. október)