Kemijska i fizikalna svojstva titana

Titan je jak metal koji se koristi u ljudskim implantatima, zrakoplovima i mnogim drugim proizvodima. Evo činjenica o ovom korisnom elementu:

• Titanijski atomski broj: 22
• Simbol: Ti
• Atomska težina: 47.88
• Otkriće: William Gregor 1791 (Engleska)
• Konfiguracija elektrona: [Ar] 4s² 3d²
• Podrijetlo riječi: Latinski titani: u mitologiji prvi sinovi Zemlje

Postoji 26 poznatih izotopa titana u rasponu od Ti-38 do Ti-63. Titanijum ima pet stabilnih izotopa s atomskom masom 46-50. Najzastupljeniji izotop je Ti-48, koji čini 73,8% svih prirodnih titana.

Titan ima a talište od 1660 +/- 10 ° C, vrelište 3287 ° C, specifična težina 4,54, sa a valencija od 2, 3 ili 4. Čisti titan je sjajni bijeli metal niske gustoće, visoke čvrstoće i visoke otpornosti na koroziju. Otporan je na razrjeđene sumporne i klorovodične kiseline, vlažni plin klora, većina organskih kiselina i otopina klorida. Titan je duktil samo kada nema kisika. Titan sagorijeva u zraku i jedini je element koji sagorijeva u dušiku.

Titan je dimorfan, šesterokutni oblik koji se polako mijenja u kubni oblik b oko 880 ° C. Metal se kombinira s kisikom pri crvenim temperaturama i s klorom na 550 ° C. Titan je čvrst kao čelik, ali je lakši za 45%. Metal je 60% teži od aluminija, ali je dvostruko jači.

Metal titan smatra se fiziološki inertnim. Čisti titanijev dioksid je razumno bistar, s izuzetno visokim indeksom loma i optičkom disperzijom većom od dijamanta. Prirodni titan postaje visoko radioaktivan nakon bombardiranja deuteronom.

Titan je važan za legiranje aluminija, molibdena, željeza, mangana i drugih metala. Titanove legure koriste se u situacijama kada su potrebna lagana čvrstoća i sposobnost da izdrže temperaturne krajnosti (npr., Zrakoplovne aplikacije). Titan se može koristiti u postrojenjima za desalinizaciju. Metal se često koristi za sastavne dijelove koji moraju biti izloženi morskoj vodi. Titanijska anoda prekrivena platinom može se koristiti za zaštitu katodne korozije od morske vode.

Budući da je inertan u tijelu, metal titana ima kiruršku primjenu. Titan dioksid koristi se za izradu umjetnih dragulja, iako je dobiveni kamen relativno mekan. Asterizam zvijezdanih safira i rubina rezultat je prisutnosti TiO₂. Titan dioksid koristi se u kućnim bojama i umjetničkim bojama. Boja je trajna i pruža dobru pokrivenost. Odličan je reflektor infracrvenog zračenja. Boja se koristi i u solarnim opservatorijama.

Pigmenti titanijevog oksida predstavljaju najveću upotrebu elementa. Titanov oksid koristi se u nekim kozmetikama za širenje svjetlosti. Titanijum tetraklorid koristi se za iridizaciju stakla. Budući da spoj gori u zraku, koristi se i za proizvodnju dimnih zaslona.

Titan je 9. po redu element u izobilju u zemljinoj kori. Gotovo uvijek se nalazi u magnetskim stijenama. Javlja se u rutilima, ilmenitima, sfenu i mnogim željeznim rudama i titanatima. Titan se nalazi u ugljenom pepelu, biljkama i u ljudskom tijelu. Titan se nalazi na suncu i meteoritima. Stijene iz misije Apollo 17 na Mjesec sadržavale su i do 12,1% TiO₂. Stijene iz ranijih misija pokazale su niže postotke titanovog dioksida. Trake oksida titana vide se u spektrima zvijezda M tipa. Kroll je 1946. pokazao da se titanij može proizvoditi komercijalno smanjenjem tetraklorida titana s magnezijem.

• Klasifikacija elemenata:Prijelazni metal
• Gustoća (g / cc): 4.54
• Talište (K): 1933
• Vrelište (K) 3560
• Izgled: Sjajni, tamno sivi metal
• Atomski polumjer (H) 147
• Atomski volumen (Cc / mol): 10.6
• Kovalentni polumjer (H) 132
• Ionski radijus: 68 (+ 4e) 94 (+ 2e)
• Određena toplina (@ 20 ° C J / g mola): 0.523
• Fusion Heat (KJ / mol): 18.8
• Toplina isparavanja (kJ / mol): 422.6
• Temperatura debaja (K): 380.00
• Pauling negativnost broj: 1.54
• Prva ionizirajuća energija (kJ / mol): 657.8
• Oksidacijska stanja: 4, 3
• Struktura rešetke: 1.588
• Konstantna rešetka (Å): 2.950
• CAS registarski broj: 7440-32-6

• Titan je otkriven u crnom pijesku poznatom kao ilmenit. Ilmenit je smjesa željeznih oksida i titanovih oksida.
• William Gregor bio je pastor mannacanske župe kad je otkrio titan. Svoj novi metal nazvao je 'manaccanite'.
• Njemački kemičar Martin Klaproth ponovno je otkrio Gregorov novi metal i nazvao ga titanom po Titanima, grčkim mitološkim bićima Zemlje. Naziv „titan“ preferirali su i na kraju usvojili drugi kemičari, ali priznali su Gregora kao izvornog otkrića.
• Čisti metal od titana izoliran je Matthew Hunter sve do 1910. - 119 godina nakon njegovog otkrića.
• Otprilike 95% ukupnog titana koristi se u proizvodnji titanovog dioksida, TiO₂. Titan dioksid izuzetno je svijetli bijeli pigment koji se koristi u bojama, plastici, pasti za zube i na papiru.
• Titan se koristi u medicinskim postupcima, jer je netoksičan i nereaktivan u tijelu.

• Los Alamos National Laboratory (2001)
• Crescent Chemical Company (2001)
• Langeov priručnik kemije (1952)
• CRC Priručnik za kemiju i fiziku (18. izd.)
• Međunarodna agencija za atomsku energiju ENSDF baza podataka (listopad 2010.)