Титан – прочный металл, используемый в человеческих имплантатах, самолетах и многих других изделиях. Вот факты об этом полезном элементе:
Основные факты
- Атомный номер титана : 22
- Символ: Ti
- Атомный вес: 47,88
- Открытие: Уильям Грегор 1791 (Англия)
- Электронная конфигурация: [Ar] 4s 2 3d 2
- Происхождение слова: Латинские титаны: в мифологии первые сыны Земли
Изотопы
Существует 26 известных изотопов титана от Ti-38 до Ti- 63. Титан имеет пять стабильных изотопов с атомными массами 46-50. Самый распространенный изотоп – это Ti-48, составляющий 73,8% всего природного титана.
Свойства
Титан плавится температура 1660 +/- 10 ° C, точка кипения 3287 ° C, удельный вес 4,54, валентность 2, 3 или 4. Чистый титан – это блестящий белый металл с низкой плотностью, высокой прочностью и высокой степенью коррозии. сопротивление. Он устойчив к разбавленным серной и соляной кислотам, влажному газообразному хлору, большинству органических кислот и растворам хлоридов. Титан пластичен только в том случае, если он не содержит кислорода. Титан горит на воздухе и является единственным элементом, который горит в азоте.
Титан диморфен, его гексагональная форма а медленно меняется на кубическую форму b около 880 г. ° C. Металл соединяется с кислородом при температуре красного каления и с хлором при 550 ° C. Титан прочен, как сталь, но на 45% легче. Металл на 60% тяжелее алюминия, но в два раза прочнее.
Металл титана считается физиологически инертным. Чистый диоксид титана достаточно прозрачный, с чрезвычайно высоким показателем преломления и оптической дисперсией выше, чем у алмаза. Природный титан становится очень радиоактивным при бомбардировке дейтронами.
Использует
Титан важен для легирования алюминия, молибдена, железа, марганец и другие металлы. Титановые сплавы используются в ситуациях, когда требуется легкая прочность и способность выдерживать экстремальные температуры (например, в аэрокосмической отрасли). Титан можно использовать в опреснительных установках. Металл часто используется для деталей, которые должны подвергаться воздействию морской воды. Титановый анод, покрытый платиной, может использоваться для обеспечения катодной защиты от коррозии от морской воды.
Поскольку он инертен в организме, металлический титан может применяться в хирургии. Диоксид титана используется для изготовления искусственных драгоценных камней, хотя получаемый камень относительно мягкий. Астеризм звездчатых сапфиров и рубинов является результатом присутствия TiO 2 . Диоксид титана используется в красках для дома и художников. Краска стойкая и обеспечивает хорошее покрытие. Это отличный отражатель инфракрасного излучения.. Краска также используется в солнечных обсерваториях.
Пигменты оксида титана составляют наибольшее использование элемента. Оксид титана используется в некоторых косметических средствах для рассеивания света. Тетрахлорид титана используется для иридирования стекла. Поскольку соединение сильно дымится на воздухе, оно также используется для создания дымовых завес.
Источники
Титан занимает 9-е место среди наиболее распространенных. обильный элемент в земной коре. Он почти всегда находится в магматических породах. Он встречается в рутиле, ильмените, сфене и многих железных рудах и титанатах. Титан содержится в угольной золе, растениях и в организме человека. Титан содержится на солнце и в метеоритах. Камни из миссии Аполлона 17 на Луну содержали до 12,1% TiO 2 . Скалы из более ранних миссий показали более низкий процент диоксида титана. Полосы оксида титана видны в спектрах звезд M-типа. В 1946 году Кролл показал, что титан можно производить в промышленных масштабах, восстанавливая тетрахлорид титана магнием.
Physical Data
- Классификация элементов: переходный металл
- Плотность (г/куб.см): 4,54
- Точка плавления (K): 1933
- Точка кипения (K): 3560
- Внешний вид: Блестящий темно-серый металл.
- Атомный радиус (пм): 147
- Атомный объем (см3/моль): 10,6
- Ковалентный радиус (пм): 132
- Ионный радиус: 68 (+ 4e) 94 (+ 2e)
- Удельная теплоемкость (@ 20 ° CJ/г моль ): 0,523
- Теплота плавления (кДж/моль): 18,8
- Теплота испарения (кДж/моль): 422,6
- Температура Дебая (K): 380,00
- Число отрицательности Полинга: 1,54
- Первая ионизирующая энергия (кДж/моль): 657,8
- Состояния окисления: 4, 3
- Структура решетки: 1,588
- Константа решетки (Å): 2,950
- Регистрационный номер CAS: 7440-32-6
Общая информация
- Титан был обнаружен в черном песке, известном как ильменит. Ильменит представляет собой смесь оксидов железа и оксидов титана.
- Уильям Грегор был пастором прихода Маннакан, когда он обнаружил титан. Он назвал свой новый металл «манакканитом».
- Немецкий химик Мартин Клапрот заново открыл новый металл Грегора и назвал его титаном в честь титанов, греческих мифологических существ Земли. Название «титан» было предпочтено и в конечном итоге принято другими химиками, но признало Грегора как первооткрывателя.
- Чистый металлический титан не был выделен Мэтью Хантером до 1910 года – через 119 лет после его открытия.
- Примерно 95% всего титана используется в производстве диоксида титана TiO 2 . Диоксид титана – чрезвычайно яркий белый пигмент, используемый в красках, пластмассах, зубной пасте и бумаге.
- Титан используется в медицинских процедурах, потому что он нетоксичен и не вступает в реакцию с организмом.
Ссылки
- Национальная лаборатория Лос-Аламоса (2001 г.)
- Crescent Chemical Company (2001)
- Справочник по химии Ланге (1952)
- Справочник CRC по химии и физике (18-е изд.)
- База данных ENSDF Международного агентства по атомной энергии ( Октябрь 2010 г.)