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Pentru alte utilizări ale numelui Titan, vezi Titan (dezambiguizare).

• Titanul este un element chimic din grupa a IV-a a tabelului periodic. Numele său provine de la cuvântul grecesc Titanos (titani).

Modelul atomic al titanului

[modifică] Caracteristici

• Simbol chimic: Ti
• Număr atomic: 22
• Masă atomică: 47,88 g/mol
• Densitate, (la 20°C): 4,5 g/cm³ , (puţin superioară aluminiului)
• Electronegativitate (pe scala Pauling): 1,5
• Punct de topire: 1660 °C
• Punct de fierbere: 3260 °C
• Stare: solidă (metal)
• Culoare: alb-strălucitoare (în stare pură)
• Rezistenţă la tracţiune: excelentă.
• Titanul este un metal cristalizat în reţea hexagonală compactă. Are asemănări cu fierul sau cu nichelul. Este dur şi casant. În stare foarte pură este maleabil. Conduce bine căldura şi electricitatea. Este mai uşor decât alte metale cu proprietăţi mecanice şi termice similare.
• Formează combinaţii în stările de valenţă 4, 3 şi 2, (primele fiind cele mai stabile).
• Pulberea de Ti arde în aer, şi este singurul elemnt care arde în azot. La temperatură obişnuită, titanul compact este stabil la aer. Când suprafaţa metalului este pură, titanul se aprinde în oxigen la 25 °C. Încălzit la 600 grade Celsius, titanul reactioneaza cu oxigenul formând dioxid de titan, TiO₂.
• Clasa de combustie: D , (alături de alte metale inflamabile: magneziu, potasiu, sodiu), in stare de pulbere pura.
• La temperatură ridicată, se combină cu carbonul, borul şi siliciul. Nitrura, carbura şi borura de titan sunt compuşi foarte stabili şi duri. La temperaturi mai mari de 150 °C reacţionează cu fluorul, iar la peste 300 °C reacţionează cu clorul. La temperaturi înalte se aliază cu fierul, obţinându-se aliajul Fe₃Ti.
• Apa şi acizii diluaţi atacă titanul, cu excepţia acidului fluorhidric. Cu acidul clorhidric diluat, la încălzire, formează TiCl₃. Acidul azotic fierbinte transformă titanul în oxid hidratat, greu solubil în acizi şi baze.

[modifică] Istoric

Titanul a fost descoperit de către chimistul englez William Gregor în anul 1791.

[modifică] Răspândire

Titanul este al noualea element în ordinea abundenţei în scoarţa terestră (0,6%). Se găseşte în natură, în special sub formă de bioxid de titan (TiO₂), în minereuri de rutil, ilmenit, perowskit, sfen şi în amestecuri de pământuri rare. Titanul mai este prezent în meteoriţi dar şi în Soare. Unele roci de pe Lună conţin mari concentraţii ale dioxidului TiO₂. Zăcăminte de minereuri titanifere se găsesc în Australia, S.U.A., Canada, Norvegia, Finlanda, Franţa, India, Rusia, Japonia, Africa de Sud şi Brazilia. Rusia şi Japonia sunt exportatoare de titan. În România se găseşte ilmenit asociat cu magnetit, la Borleşti, Ditrău, Valea Drăganului, etc.

[modifică] Compuşii titanului

Fiind un metal al grupelor tranziţionale, titanul formează numeroşi compuşi chimici. În funcţie de condiţiile mediului înconjurător, unii compuşi sunt stabili şi alţii instabili. Dintre compuşii titanului, mai importante sunt:

• halogenurile, (în special tetraclorura de titan TiCl₄);
• dioxidul de titan TiO₂.

[modifică] Fabricare

Titanul se obţine din minereuri şi se prelucrează uşor sub diferite forme: precum foi de metal, fire de metal, pudră sau tije metalice. Titanul ca metal nu se poate obţine printr-o metodă de reducere, deoarece rezultă şi o carbură foarte stabilă, dar J. W. Kroll a pus la punct procedeul Kroll de reducere a clorurii de titan, prin încălzire cu un aliaj de magneziu şi de sodiu într-o atmosferă inertă de argon sau de heliu. Titanul de înaltă puritate se obţine în laborator după metoda van Arkel şi de Boer. Pentru scopuri industriale se prepară ferotitanul, care conţine 18-45% Ti şi se topeşte la 1400 °C.

[modifică] Utilizare

Titanul are o deosebită importanţă în tehnică, intrând în compoziţia multor aliaje neferoase cât şi a unor oţeluri. Aliajele titanului cu fierul ( cum este ferotitanul), fiind uşoare, refractare, dure, cu bună rezistenţă mecanică şi anticorosive, sunt folosite ca adaosuri la oţelurile speciale. Titanul şi aliajele sale se mai folosesc în: aeronautică, marină, transporturi rutiere şi feroviare ( caroserii, osii, roţi de vagoane, şine de cale ferată). Borura de titan, fiind foarte dură, se utilizează la turbine, reactoare. Utilizarea industrială a titanului este limitată de dificultatea extragerii sale.

[modifică] Vezi şi

• Tabelul periodic al elementelor
• Lista elementelor chimice după nume

[modifică] Bibliografie

• Dicţionar enciclopedic român, Editura Politică, Bucureşti, 1966
• Istoria generală a ştiinţei, vol. IV, Editura ştiinţifică şi enciclopedică, Bucureşti, 1976
• Edith Beral & Mihai Zapan - Chimie anorganică, Editura tehnică, Bucureşti, 1977.

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Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

Escândio - Titânio - Vanádio Ti Zr Hf
Geral
Nome, símbolo, número	Titânio, Ti, 22
Classe, série química	Metal, transição
Grupo, período, bloco	4, 4, d
Densidade, dureza	4507 kg/m3, 6
Cor e aparência	Prateado
Propriedades atômicas
Massa atómica	47,867(1) u
Raio médio†	140 pm
Raio atômico calculado	176 pm
Raio covalente	136 pm
Raio de van der Waals	Sem dados
Configuração electrónica	[Ar]3d24s2
Estado de oxidação (óxido)	4 (anfótero)
Estrutura cristalina	Hexagonal
Propriedades físicas
Estado da matéria	Sólido
Ponto de fusão	1941 K
Ponto de ebulição	3560 K
Entalpía de vaporização	421 kJ/mol
Entalpía de fusão	15,45 kJ/mol
Pressão de vapor	0,49 Pa a 1933 K
Velocidade do som	4140 m/s a 293,15 K
Informações diversas
Eletronegatividade	1,54 (Pauling)
Calor específico	520 J/(kg·K)
Condutividade elétrica	2,34 x 106/m Ω
Condutividade térmica	21,9 W/(m·K)
Potencial de ionização
1º ="658,8" kJ/mol	6º ="11533" kJ/mol
2º ="1309,8" kJ/mol	7º ="13590" kJ/mol
3º ="2652,5" kJ/mol	8º ="16440" kJ/mol
4º ="4174,6" kJ/mol	9º ="18530" kJ/mol
5º ="9581" kJ/mol	10º ="20833" kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso. AN Meia-vida MD ED MeV PD 44Ti {sintético} 63 anos ε 0,268 44Sc 46Ti 8,0% Ti é estável com 24 neutrons 47Ti 7,3% Ti é estável com 25 neutrons 48Ti 73,8% Ti é estável com 26 neutrons 49Ti 5,5% Ti é estável com 27 neutrons 50Ti 5,4% Ti é estável com 28 neutrons
Unidades SI e CNPT exceto onde indicado o contrário.

O Titânio é um elemento químico de símbolo Ti, número atômico 22 (22 prótons e 22 elétrons) com massa atômica 47,90 u. Trata-se de um metal de transição leve, forte, cor branca metálica, lustroso e resistente à corrosão, sólido na temperatura ambiente. O titânio é muito utilizado em ligas leves e em pigmentos brancos.

É um elemento que ocorre em vários minerais, sendo as principais fontes o rutilo e a Ilmenita. Apresenta inúmeras aplicações como metal de ligas leves na indústria aeronáutica, aeroespacial e outras.

Este metal foi descoberto na Inglaterra por William Justin Gregor em 1791, a partir do mineral conhecido como ilmenita.

[editar] Características principais

Titânio concentrado

O Titânio é um elemento metálico muito conhecido por sua excelente resistência à corrosão (quase tão resistente quanto a platina) e por sua grande resistência mecânica. Possui baixa condutividade térmica e alta condutividade elétrica. É um metal leve, forte e de fácil fabricação com baixa densidade (40% da densidade do aço). Quando puro é bem dúctil e fácil de trabalhar. O ponto de fusão relativamente alto faz com que seja útil como um metal refratário. Ele é tão forte quanto o aço, mas 45% mais leve. É 60% mais pesado que o alumínio, porém duas vezes mais forte. Tais características fazem com que o titânio seja muito resistente contra os tipos usuais de fadiga. Esse metal forma uma camada passiva de óxido quando exposto ao ar, mas quando está em um ambiente livre de oxigênio ele é dúctil. Ele queima quando aquecido e é capaz de queimar imerso em nitrogênio gasoso. É resistente à diluição nos ácidos sulfúrico e hidroclorídrico, assim como à maioria dos ácidos orgânicos.

Experimentos têm mostrado que titânio natural se torna notavelmente radioativo após ser bombardeado por deutério, emitindo principalmente posítrons e raios gama. O metal é dimórfico com a forma hexagonal alfa mudando para um cúbico beta muito lentamente por volta dos 800ºC. Quando incandescente ele se combina com oxigênio, e ao alcançar 550ºC é capaz de combinar com o cloro.

Quanto à fabricação do titânio metálico, existem atualmente seis tipos de processos disponíveis: "Kroll", "Hunter”, redução eletrolítica, redução gasosa, redução com plasma e redução metalotérmica. Dentre estes, destaca-se o processo Kroll, que é o responsável, até hoje, pela maioria do titânio metálico produzido no mundo ocidental.

Na forma de metal e suas ligas, cerca de 60% do titânio são utilizados nas indústrias aeronáuticas e aeroespaciais, sendo aplicados na fabricação de peças para motores e turbinas, fuselagem de aviões e foguetes.

[editar] Aplicações

Relógio de pulso com tampa de titânio

[editar] Na engenharia

1. Indústria química, devido à sua resistência à corrosão e ao ataque químico;
2. Indústria naval: o titânio metálico é empregado em equipamentos submarinos e de dessalinização de água do mar;
3. Indústria nuclear: é empregado na fabricação de recuperadores de calor em usinas de energia nuclear;
4. Indústria bélica: o titânio metálico é sempre empregado na fabricação de mísseis e peças de artilharia;
5. Na metalurgia, o titânio metálico, ligado com cobre, alumínio, vanádio, níquel e outros, proporciona qualidades superiores aos produtos. Outra aplicação, que se dá somente com o rutilo, é no revestimento de eletrodos de soldar.

[editar] Outras Aplicações

1. Aproximadamente 95% de todo o titânio é consumido na forma de dióxido de titânio (TiO₂), um pigmento permanente intensamente branco. Tintas feitas com dióxido de titânio são excelentes refletores de radiação infravermelha sendo assim muito utilizadas por astrônomos;
2. Aplicações em produtos para consumo como bicicletas, óculos e computadores estão se tornando bem comuns. As ligas mais comuns são com alumínio, ferro, manganês, molibdênio e outros metais;
3. Tetracloreto de titânio (TiCl₄), um líquido incolor, é usado para iridizar vidro;
4. Dióxido de titânio também é usado em protetores solares devido à sua capacidade de proteger a pele;
5. Por ser considerado fisiologicamente inerte, o metal é utilizado em implantes.

[editar] História

O titânio (chamado assim pelos Titãs, filhos de Urano e Gaia da mitologia grega) foi descoberto na Inglaterra por William Justin Gregor em 1791, a partir do mineral conhecido como ilmenita (FeTiO₃). Este elemento foi novamente descoberto mais tarde pelo químico alemão Heinrich Klaproth, desta vez no mineral rutilo (TiO₂), que o denominou de titânio em 1795.

Matthew A. Hunter preparou pela primeira vez o titânio metálico puro (com uma pureza de 99,9%) aquecendo tetracloreto de titânio (TiCl₄) com sódio a 700-800ºC num reator de aço.

O titânio como metal não foi utilizado fora do laboratório até 1946, quando William J. Kroll desenvolveu um método para produzi-lo comercialmente. O processo Kroll consiste na redução do TiCl₄ com magnésio, método que continua sendo utilizado atualmente.

[editar] Abundância e obtenção

O titânio como metal não é encontrado livre na natureza, porém é o nono em abundância na crosta terrestre e está presente na maioria das rochas ígneas e sedimentos derivados destas rochas. É encontrado principalmente nos minerais anatasa (TiO₂), brookita (TiO₂), ilmenita (FeTiO₃), leucoxeno, perovskita (CaTiO₃), rutilo (TiO₂) e titanita (CaTiSiO₅); também como titanato em minas de ferro. Destes minerais, somente a ilmenita, o leucoxeno e o rutilo apresentam importância econômica. São encontrados depósitos importantes na Austrália, na Escandinávia, Estados Unidos e Malásia.

O titânio metálico é produzido comercialmente a partir da redução do tetracloreto de titânio (TiCl₄) com magnésio a 800ºC em atmosfera de argônio. Em presença do ar reagiria com o nitrogênio e oxigênio. Este processo, desenvolvido por William Justin Kroll em 1946, é conhecido como "processo Kroll". Deste modo é obtido um produto poroso conhecido como esponja de titânio que, posteriormente, é purificado para a obtenção do produto comercial.

Com o objetivo de atenuar o grande consumo energético do processo Kroll (1,7 vezes maior que o necessário para o alumínio) encontram-se em desenvolvimento procedimentos de eletrólise com sais fundidos, ainda sem aplicação comercial.

Para a obtenção de titânio com pureza maior, em pequenas quantidades (escala de laboratório), pode-se empregar o método de van Arkel-de Boer. Este método baseia-se na reação do titânio com iodo a uma determinada temperatura para a obtenção do tetraiodeto de titânio (TiI₄) que, posteriormente, é decomposto numa determinada temperatura para devolver o metal com pureza maior.

[editar] Isótopos

São encontrados 5 isótopos estáveis na natureza: Ti-46, Ti-47, Ti-48, Ti-49 e Ti-50, sendo o Ti-48 o mais abundante (73,8%). Têm-se caracterizados 11 radioisótopos, sendo os mais estáveis o Ti-44, com uma meia-vida de 5,76 minutos e o Ti-52, de 1,7 minutos. Para os demais, suas meia-vidas são de menos de 33 segundos, e a maioria destes com menos de meio segundo.

A massa atómica dos isótopos varia desde 39,99 u (Ti-40) até 57,966 u (Ti-58). O primeiro modo de decaimento antes do isótopo mais estável, o Ti-48, é a captura eletrônica, e após este é a emissão beta. Os isótopos do elemento 21 (escândio) são os principais produtos do decaimento antes do Ti-48, os posteriores são os isótopos do elemento 23 (vanádio).

[editar] Precauções

O pó metálico é pirofórico. Por outro lado, acredita-se que seus sais não sejam especialmente perigosos. Entretanto, seus cloretos, como TiCl₃ e TiCl₄, são considerados corrosivos. O titânio tem a tendência de acumular-se nos tecidos biológicos.

Em princípio, não se conhece nenhum papel biológico.

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Tytan (Ti, łac. titanium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym.

Posiada 6 izotopów kolejno o masach atomowych 44, i od 46 do 50. Izotopy od 46 do 50 są trwałe.

Występuje w skorupie ziemskiej w ilościach rzędu 5000 ppm (udział w skorupie ziemskiej 0,61%), w postaci minerałów: ilmenitu, rutylu i tytanitu.

Został odkryty w 1791 r. (początkowo pod nazwą menachanitu) przez Williama Gregora i niezależnie przez M.H. Klaprotha w 1795 r. Tytan metaliczny otrzymano dopiero w 1825, a tytan o dużej czystości udało się wydzielić w 1910 roku.

Popularnym związkiem tytanu jest dwutlenek tytanu TiO₂, zwany bielą tytanową, stosowany powszechnie jako dodatek wybielający do past, proszków i farb.

Znaczenie biologiczne – brak. Węglan tytanu ma podobnie pobudzające działanie jak węglan litu, nie jest jednak stosowany ze względu na toksyczność. Tytan metaliczny jest nietoksyczny, jednak niektóre jego sole są słabo toksyczne.

Stopy tytanu są bardzo lekkie i wytrzymałe mechanicznie – zwłaszcza na rozciąganie i są wykorzystywane w przemyśle lotniczym, kosmicznym, a także do budowy rowerów i innych przyrządów sportowych. Stopy tytanu mają lepsze własności mechaniczne od stopów glinu, ale są od nich znacznie droższe.

Tytan stosuje się w pompach jonowych i sublimacyjnych do wytwarzania ultrawysokich, "czystych" próżni. Ponadto wykorzystywany jest we współczesnej implantologii, dzięki swojej wysokiej biokompatybilności i zdolności do osseointegracji.

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Titan

Ti

22

Titan – Sølvaktig glans

4

4

d

MV

47,876 u

MV

MV

MV

MV

2,8,10,2

MV

MV

MV

Fast stoff

1668 °C

3287 °C

MV

4,506 g*cm-3

MV

MV

MV

MV

426 kJ*mol

MV

MV

5090 m*s ved 298,15 K

MV

MV

MV

21.9 W*(m·K)

MV

MV

MV

Alternative betydninger: Titan (mytologi) Titan (måne)

Titan er et metallisk grunnstoff med kjemisk symbol Ti og atomnummer 22. Atommassen er 47,9 u. Det er lett, sterkt, fleksibelt, korrosjons resistent (inkludert resistanse ovenfor sjøvann og Klorin) Stoffet har en sølvaktig glans.

En av Titan`s mest bemerkelsesverdige karkateristikker er at det er sterkt som stål, men har bare omtrent 60% av massetettheten. Titans kjemiske og fysiske egenskaper er veldig likt grunnstoffet Zirkonium. Titan forekommer i fem naturlige isotoper, ⁴⁶Titan, ⁴⁷Titan, ⁴⁸Titan, ⁴⁹Titan og ⁵⁰Titan. Hvor ⁴⁸Titan er den meste vanlige isotopen, og forekommer i 73.8 % av tilfellene.

Stoffet ble oppdaget av ulike forskere på 1790-tallet. Det forekommer blant annet i mineralet ilmenitt, som er råstoff for titanproduksjon i Norge, som foregår ved Titania A/S i Sokndal kommune.

Titan har høy styrke i forhold til vekten, og brukes alene eller i legeringer som materiale til romraketter, jetfly, ubåter, verktøy samt tennis- og squash-racketer. Vanlige titanlegeringer inneholder jern og aluminium.

Titans vanligste kjemiske forbindelse titandioksid har en stabil, hvit farge og brukes mye i maling.

[rediger] Bruksområder

Titan har ofte blitt brukt til bygninger som det 45meter høye minnet om Yuri Gagarin, den første mannen i verdensrommet som er laget av Titan på grunn av dets attraktive farger og dens rolle i romfartshistorien. ^[1]

[rediger] Opprinnelsen av navnet Titan

Navnet kommer fra gresk titan ([barn av] Jorden) eller latin Titans (Jorden). ^[2]

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Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket

22 Scandium ← Titan → Vanadium ↑ Ti ↓ Zr
Generelle eigenskapar
Namn, kjemisk symbol, atomnummer	Titan, Ti, 22
Kjemisk serie	Transisjonsmetall
Gruppe, periode, blokk	4, 4, d
Tettleik, hardleik	4507 kg/m3, 6 (ikkje SI)
Utsjånad	Sølvkvitt
Atomeigenskapar
Atommasse	47,87 u (ikkje SI)
Atomradius (berekna)	140 (176) pm
Kovalent radius	136 pm
Ioneradius	68 pm (ladning: +4)
van der Waals radius	(?) pm
Elektronkonfigurasjon	[Ar]3d24s2
Elektron per energinivå	2, 8, 10, 2
Oksidasjonstrinn (oksid)	+3, +4 (Amfotært)
Krystallstruktur	Heksagonal
Fysiske eigenskapar
Tilstandsform	Fast stoff
Smeltepunkt	1935 K (1662°C)
Kokepunkt	3560 K (3287°C)
Molart volum	10,64 cm3/mol
Fordampingsvarme	425,2 kJ/mol
Smeltevarme	16,11 kJ/mol
Damptrykk	0,49 Pa ved 1933 K
Ljodfart	4140 m/s ved 293,15 K
Diverse eigenskapar
Elektronegativitet	1,54 (Paulings skala)
Spesifikk varmekapasitet	523 J/(kg·K)
Elektrisk konduktivitet	2,34 MS/m
Termisk konduktivitet	21,9 W/(m·K)
Ioniseringspotensial	658,8 kJ/mol
Mest stabile isotopar
Iso- top Naturleg førekomst Halverings- tid (ikkje SI) NM NE MeV (ikkje SI) NP 44Ti (kunstig) 63 år ε 0,268 44Sc 46Ti 8,0% (stabil) 47Ti 7,3% (stabil) 48Ti 73,8% (stabil) 49Ti 5,5% (stabil) 50Ti 5,4% (stabil)
SI-einingar og STP er brukt unntatt der det er avmerka

Sjå òg: Titan (fleirtydingsside)

Titan er eit metallisk grunnstoff med kjemisk symbol Ti og atomnummer 22. Det er eit transisjonsmetall og er plassert i gruppe 4 i periodesystemet. Stoffet vart oppdaga av ulike forskarar på 1790-talet. Namnet kjem frå titanane, som var ei gudeslekt av himmelens og jordas born i gresk mytologi, og jordas første søner i romersk mytologi.

[endre] Bruk av titan

Klokke med titanbelegg

Titan har høg styrke i forhold til vekta, og blir brukt åleine eller i legeringar som materiale til romrakettar, jetfly, ubåtar, verktøy samt tennis- og squash-racketar. Vanlege titanlegeringar inneheld jern og aluminium. Det kjemiske stoffet titandioksid har ein stabil, kvit farge og er mykje brukt i maling.

[endre] Historie

Titan vart oppdaga i england av William Gregor i 1791. Han oppdaga grunnstoffet i mineralet ilmenitt. Omtrent samstundes laga Franz Joeseph Muller ein liknande substans utan at han greidde å identifisera stoffet. Fleire år seinare vart grunnstoffet igjen oppdaga uavhengig av dette. Denne gong av Martin Heinrich Klaproth som gav det namnet titan.

Reint metall har vore vanskeleg å utvinna, og vart først danna i 1910. Først i 1946 vart det brukt utanfor laboratorium, etter at William Justin Kroll viste at kommersiell produksjon kan skje ved reduksjon av titantetraklorid med magnesium etter Krollprosessen.

[endre] Førekomst og produksjon

Titan førekjem blant anna i mineralet ilmenitt, som er råstoff for titanproduksjon i Noreg. Dei viktigaste norske titanprodusentane er Titania A/S, Tinfos, og Kronos Titan A/S.

[endre] Kjemi

Titan har vanlegvis oksidasjonstal 4 i sambindingar, men kan òg ha oksidasjonstal 3.

Titanmetall er dekka av eit oksidlag som vernar det. Metallet kan brenna i luft. Da vert titandioksid og titannitrid danna.

Ti + O₂ → TiO₂ 2Ti + N₂ → TiN

Titan reagerer vanlegvis ikkje med basar.

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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、Core drill、Tapered end mills、Metric end mills、Miniature end mills、Pilot reamer、Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

Titanium, of titaan, is een scheikundig element met symbool Ti en atoomnummer 22. Het is een grijs metallisch overgangsmetaal, het behoort met Zirconium (Zr), Hafnium (Hf) en Rutherfordium (Rf) tot de titaangroep.

[bewerk] Ontdekking

In 1791 ontdekte Rev. William Gregor een nog onbekend element in het mineraal ilmeniet. In 1795 herontdekte Martin Heinrich Klaproth het element, ditmaal in rulieterts en noemde het titanium naar de titanen uit de Griekse mythologie. Omdat het metaal bij hoge temperaturen makkelijk reageert met zuurstof en koolstof, is het moeilijk om zuiver titanium te produceren. In 1922 lukte het A.E. van Arkel om zuiver metallisch titaan te bereiden (jodideproces).

[bewerk] Toepassingen

Titanium wordt hoofdzakelijk (ongeveer 95%) gebruikt in de vorm van titaniumdioxide (TiO₂); een intens wit pigment (titaanwit) in verf, papier en kunststoffen. Verf met titaniumdioxide reflecteert infrarood licht zeer goed, waardoor het veel wordt gebruikt in de astronomie.

Omdat het metaal sterk, licht en erg corrosiebestendig is, en bovendien bestand tegen extreme temperatuursschommelingen, worden titaniumlegeringen veel toegepast bij de constructie van vliegtuigen en raketten. Andere toepassingen van titanium zijn:

• Als legering in fietsen, golf clubs, brilmonturen, laptopbehuizingen en horloge-kasten en banden vanwege licht gewicht.
• Als materiaal voor prothesen b.v. voor heupgewrichten vanwege biologisch inert.
• In scheepsschroeven vanwege de goede bestendigheid tegen zeewater.
• In een platenwarmtewisselaar, bijvoorbeeld wanneer deze wordt toegepast om te koelen door middel van zeewater.
• Titaniumtetrachloride (TiCl₄, een kleurloze vloeistof) wordt gebruikt voor de productie van Titanium volgens het chlorideprocédé. Daarbij verhit men TiO₂, gemengd met grafiet, in een oven in een stroom chloorgas. Na afkoeling condenseert het titaniumtetrachloride. Dat kan, bijvoorbeeld door natrium, gereduceerd worden tot titanium. Titaniumtetrachloride is een uiterst gevaarlijke stof; het veroorzaakt een dichte nevel als het in aanraking komt met vocht uit de lucht.
• Titaniumdioxyde, in nevelvorm, wordt nu ook gebruikt als bedekkende laag op de oppervlakte van gebouwen of als ingrediënt in plastieken, stoffen en ceramiektegels. Op deze wijze gebruikt doet het dienst als katalysator om de verontreinigende stoffen van voertuiguitlaten te ontbinden en 'op te eten'. Deze techniek maakt ook de muren schoon en zuivert de lucht ten voordele van de astmapatiënten.
• Als constructiemateriaal in ontziltingsinstallaties om zeewater via destillatie om te zetten in drinkwater vanwege de corrosiebestendigheid.

[bewerk] Opmerkelijke eigenschappen

Titanium staat bekend om de goede corrosiebestendige eigenschappen (bijna net zo resistent als platina) en de gunstige sterkte-massaverhouding. Titanium is net zo sterk als staal, maar heeft slechts 60% van de dichtheid. Zoals meer metalen is titanium brandbaar in zuurstof, maar het is het enige metaal dat brandt in een atmosfeer van zuivere stikstof.

[bewerk] Verschijning

Titanium komt op aarde in ruime mate voor in mineralen. Het vormt 0,6% van de massa van de aardkorst en is daarmee 9e op de ranglijst van meest voorkomende elementen na O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na en K. De bekendste titaniumhoudende mineralen zijn ilmeniet en rutiel. Belangrijke vindplaatsen van titaniumerts bevinden zich in Australië, Zuid-Afrika, Scandinavië, Noord-Amerika en Maleisië.

In meteorieten en sterren (M-type, zoals de Zon) worden soms hoge concentraties titanium gemeten. Stenen die Apollo 17 van de Maan terugbracht bestonden voor 12,1% uit titaniumdioxide. In lage concentraties komt titanium ook voor in steenkool, planten en dieren.

Op commerciële schaal wordt titanium tegenwoordig verkregen door TiCl₄ te reduceren met magnesium, een ingewikkeld en kostbaar proces dat in 1946 door William Justin Kroll is ontwikkeld. Een andere techniek die sinds het einde van de twintigste eeuw in opkomst is, is de "FFC-Cambridge"-techniek waarbij titaniumdioxide wordt gebruikt.

[bewerk] Isotopen

In de natuur komen vijf stabiele isotopen van titanium voor waarvan ⁴⁸Ti het meest. Daarnaast zijn er een aantal radioactieve isotopen bekend met halfwaardetijden variërend van 63 jaar tot enkele seconden.

[bewerk] Toxicologie en veiligheid

In poedervorm is titanium brandbaar. Daarentegen gedraagt het materiaal zich in het menselijk lichaam inert; de titaniumdeeltjes die afslijten van een eventueel implantaat, reageren niet met het weefsel in het lichaam. Titanium wordt, evenals aluminium, tegen corrosie beschermd door een natuurlijke, afsluitende oxydelaag. Zeer belangrijk is de bestendigheid van deze laag tegen chloride-ionen. Daardoor is het metaal bestendig tegen zeewater en vormt het een alternatief voor roestvast staal in een chloridebevattend milieu.

Geplatineerd titanium.

De oxydelaag op een titaniumelektrode in water gedraagt zich als een selectieve geleider. Een kathode van titanium laat een elektrische stroom gemakkelijk door, maar een anode van titanium heeft een veel hogere potentiaalgradiënt in het oxyde nodig om dezelfde stroom door te laten. Als men echter titanium platineert door met een kathodisch proces platina op en in het oxyde af te scheiden wordt het oxyde ook in anodische richting doorlaatbaar voor stroom. Dit systeem wordt veelvuldig toegepast als anodemateriaal bij elektrolyses, bij galvanische processen en bij kathodische bescherming in een chloridebevattende omgeving.

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Titāns ir ķīmiskais elements ar simbolu Ti un atomskaitli 22. Dabā titāns nav sastopams brīvā veidā, taču ir sastopams rūdās, un kā piemaisījums citu metālu rūdām. Titāns ir viegls, izturīgs un korozijas izturīgs metāls. Titānu nevar iegūt ar pirometalurģiskām metodēm (reducējot ar oglekli paaugstinātā temperatūrā), tapēc, ka tas tad reaģē ar gaisu. Titānu iegūst no hlorīda, kuru pēc tam attīra un reducē inertu gāzu atmosfērā ar magniju, tas ir dārgi. Titāna dioksīdu lieto par balto pigmentu (krāsai). Titāna hlorīds istabas temperatūrā ir šķidrums. Savienojumos titānam parasti ir vērtība +4, lai arī var būt +3.

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