| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| General | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nom, símbol, nombre | Titani, Ti, 22 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sèrie química | Metalls de transició | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grup, període, bloc | 4, 4, d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densitat, duresa Mohs | 4507 kg/m3, 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Aparença | Platejat | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propietats atòmiques | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pes atòmic | 47,867 uma | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radi mitjà† | 140 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radi atòmic calculat | 176 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radi covalent | 136 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radi de Van der Waals | Sense informació | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuració electrònica | [Ar]3d24s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estat d'oxidació (òxid) | 4 (amfòter) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estructura cristal·lina | Hexagonal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propietats físiques | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estat de la matèria | Sòlid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punt de fusió | 1941 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punt d'ebullició | 3560 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpia de vaporització | 421 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpia de fusió | 15,45 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pressió de vapor | 0,49 Pa a 1933 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocitat del so | 4140 m/s a 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Informació diversa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegativitat | 1,54 (Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor específica | 520 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductivitat elèctrica | 2,34 x 106/m ohm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductivitat tèrmica | 21,9 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Potencials d'ionització | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1er = 658,8 kJ/mol | 6è = 11533 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2on = 1309,8 kJ/mol | 7è = 13590 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3er = 2652,5 kJ/mol | 8è = 16440 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4t = 4174,6 kJ/mol | 9è = 18530 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5è = 9581 kJ/mol | 10è = 20833 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isòtops més estables | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Valors en el SI d'unitats i en CNPT (0º C i 1 atm), excepte quan s'indica el contrari. †Calculat a partir de distintes longituds d'enllaç covalent, metàl·lic o iònic. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
El titani és un element químic de nombre atòmic 22 que se situa en el grup 4 de la taula periòdica dels elements i se simbolitza com Ti.
És un metall de transició abundant en l'escorça terrestre; es troba, en forma d'òxid, en l'escòria de certs minerals de ferro i en cendres d'animals i plantes. El metall és de color gris fosc, de gran duresa, resistent a la corrosió i de propietats físiques semblants a les de l'acer; s'usa en la fabricació d'equips per a la indústria química i, aliat amb el ferro i altres metalls, s'empra en la indústria aeronàutica i aeroespacial.
[edita] Característiques principals
El titani és un element metàl·lic que presenta una estructura hexagonal compacta, és dur, refractari i bon conductor de l'electricitat i la calor. Presenta una alta resistència a la corrosió (quasi tan resistent com el platí) i quan és pur, és un metall lleuger, fort, brillant i blanc metàl·lic d'una relativa baixa densitat. Posseix molt bones propietats mecàniques i a més té l'avantatge, enfront d'altres metalls de propietats mecàniques semblants, que és relativament lleuger.
La resistència a la corrosió que presenta és deguda al fenomen de passivació que sofreix (es forma un òxid que el recobreix). És resistent a temperatura ambient a l'àcid sulfúric (H2SO4) diluït i a l'àcid clorhídric (HCl) diluït, així com a altres àcids orgànics; també és resistent a les bases, inclús en calent. No obstant es pot dissoldre en àcids en calent. Així mateix, es dissol bé en àcid fluorhídric (HF), o amb fluorurs en àcids. A temperatures elevades pot reaccionar fàcilment amb el nitrogen, l'oxigen, l'hidrogen, el bor i altres no metalls.
[edita] Aplicacions
- Aproximadament el 95% del titani es consumeix com a diòxid de titani (TiO2), un pigment blanc permanent que s'empra en pintures, paper i plàstics. Aquestes pintures s'utilitzen en reflectors pel fet que reflectixen molt bé la radiació infraroja.
- A causa de la seva força, baixa densitat i el que pot aguantar temperatures relativament altes, els aliatges de titani s'empren en avions i míssils. També es troba en distints productes de consum, com a pals de golf, bicicletes, etcètera. El titani es mescla generalment amb alumini, ferro, manganès, molibdè i altres metalls.
- A causa de la seva gran resistència a la corrosió es pot aplicar en casos en què estarà en contacte amb l'aigua del mar, per exemple, en aparells o hèlices. També es pot emprar en plantes dessalinitzadores.
- S'empra per a obtindre pedres precioses artificials.
- El tetraclorur de titani (TiCl4) s'usa per a irisar el vidre i pel fet que en contacte amb l'aire forma molt de fum, s'empra per a formar artificialment pantalles de fum.
- Es considera que és fisiològicament inert, per la qual cosa el metall s'empra en implants de titani, consistents en caragols de titani pur que han estat tractats superficialment per a millorar la seva oseointegració; per exemple, s'utilitza en la cirurgia maxil·lofacial a causa d'aquestes bones propietats. També pel fet de ser inert i a més poder-se pintar, s'empra com a material de pircings.
- També s'han emprat làmines primes de titani per a recobrir alguns edificis, com per exemple el Museu Guggenheim de Bilbao.
- Alguns compostos de titani poden tindre aplicacions en tractaments contra el càncer. Per exemple, el clorur de titanocè en el cas de tumors gastrointestinals i de mama.
[edita] Història
El titani (anomenat així pels Titans, fills d'Urà i Gea en la mitologia grega) va ser descobert a Anglaterra per Willian Gregor el 1791, a partir del mineral conegut com ilmenita (FeTiO3). Aquest element va ser descobert novament anys més tard pel químic alemany Heinrich Klaproth, en aquest cas en el mineral rútil (TiO2) i va ser ell qui el 1795 li va donar el nom de titani.
Matthew A. Hunter va preparar per primera vegada titani metàl·lic pur (amb una puresa del 99.9%) escalfant tetraclorur de titani (TiCl4) amb sodi a 700-800ºC en un reactor d'acer.
El titani com a metall no es va usar fora del laboratori fins que el 1946 William Justin Kroll va desenvolupar un mètode per a poder produir-lo comercialment: per mitjà de la reducció del TiCl4 amb magnesi, i aquest és el mètode utilitzat avui en dia (procés de Kroll).
[edita] Abundància i obtenció
El titani com a metall no es troba lliure en la naturalesa, però és el nové en abundància en l'escorça terrestre i està present en la majoria de les roques ígnies i sediments derivats d'elles. Es troba principalment en els minerals anatasa (TiO2), brookita (TiO2), ilmenita (FeTiO3), leucoxè, perovskita (CaTiO3), rútil (tio2) i titanita (CaTiSiO5); també com titanat i en moltes menes de ferro. D'aquests minerals, només la ilmenita, el leucoxè i el rútil tenen una significativa importància econòmica. Es troben dipòsits importants a Austràlia, la regió d'Escandinàvia, Estats Units i Malàisia.
El titani metall es produeïx comercialment per mitjà de la reducció de tetraclorur de titani (TiCl4) amb magnesi a uns 800ºC sota atmosfera d'argó (si no reaccionaria amb l'oxigen i el nitrogen de l'aire); aquest procés va ser desenvolupat el 1946 per William Justin Kroll i es continua coneixent com a procés de Kroll. D'aquesta manera s'obté un producte porós conegut com esponja de titani que posteriorment es purifica i compacta per a obtindre el producte comercial.
A fi de pal·liar el gran consum energètic del procés Kroll (de l'orde d'1,7 vegades el requerit per l'alumini) es troben en desenvolupament procediments d'electròlisi en sals foses (clorurs o òxids) que encara no han trobat aplicació comercial.
Si és necessari obtindre titani més pur es pot emprar un mètode, només aplicable en petites quantitats (a escala de laboratori) per mitjà del mètode de van Arkel-de Boer. Aquest mètode es basa en la reacció de titani amb iode a una determinada temperatura per a donar tetraiodur de titani (TiI4) i la seua posterior descomposició a una temperatura distinta per a tornar a donar el metall.
[edita] Isòtops
Es troben 5 isòtops estables en la naturalesa: Ti-46, Ti-47, Ti-48, Ti-49 i Ti-50, sent el Ti-48 el més abundant (73,8%). S'han caracteritzat 11 radioisòtops, sent els més estables el Ti-44, amb un període de semidesintegració de 5,76 minuts i el Ti-52, d'1,7 minuts. Per a la resta, els seus períodes de semidesintegració són inferiors als 33 segons, i la majoria de menys de mig segon.
El pes atòmic dels isòtops va des de 39,99 uma (Ti-40) fins a 57,966 uma (Ti-58). El primer mode de decaïment abans de l'isòtop més estable, el Ti-48, és la captura electrònica, mentres que després d'aquest és la desintegració beta. Els isòtops de l'element 21 (escandi) són els principals productes de decaïment abans del Ti-48, mentres que després són els isòtops de l'element 23 (vanadi).
[edita] Precaucions
La pols metàl·lica és pirofòrica. D'altra banda, es creu que les seves sals no són especialment perilloses. No obstant, els seus clorurs, com TiCl3 o TiCl4, són considerats corrosius. El titani té també la tendència a acumular-se en els teixits biològics.
En principi, no s'observa que jugui cap paper biològic.
[edita] Enllaços externs
- webelements.com - Titani (anglès)
- environmentalchemistry.com - Titani (anglès)
BW Bewise Inc.
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.
留言列表
