Chemické a fyzikální vlastnosti titanu

Titan je silný kov používaný v lidských implantátech, letadlech a mnoha dalších produktech. Zde jsou fakta o tomto užitečném prvku:

• Atomové číslo titanu: 22
• Symbol: Ti
• Atomová hmotnost: 47.88
• Objev: William Gregor 1791 (Anglie)
• Elektronová konfigurace: [Ar] 4s² 3d²
• Původ slova: Latinští titáni: v mytologii první synové Země

Existuje 26 známých izotopů titanu od Ti-38 do Ti-63. Titan má pět stabilních izotopů s atomovými hmotnostmi 46-50. Nejhojnějším izotopem je Ti-48, který představuje 73,8% veškerého přírodního titanu.

Titan má bod tání 1660 +/- 10 ° C, bod varu 3287 ° C, měrná hmotnost 4,54, a mocenství 2, 3 nebo 4. Čistý titan je lesklý bílý kov s nízkou hustotou, vysokou pevností a vysokou odolností proti korozi. Je odolný vůči zředěné síře a kyseliny chlorovodíkové, vlhký plynný chlór, většina organických kyselin a chloridové roztoky. Titan je tažný pouze v případě, že neobsahuje kyslík. Titan hoří ve vzduchu a je jediným prvkem, který hoří v dusíku.

Titan je dimorfní, přičemž hexagonální forma se pomalu mění na krychlový tvar b okolo 880 ° C. Kov se kombinuje s kyslíkem při červených teplotách a s chlorem při 550 ° C. Titan je stejně silný jako ocel, ale je o 45% lehčí. Kov je o 60% těžší než hliník, ale je dvakrát tak silný.

Titanový kov je považován za fyziologicky inertní. Čistý oxid titaničitý je přiměřeně čirý, s extrémně vysokým indexem lomu a optickou disperzí vyšší než u diamantu. Při bombardování deuterony se přírodní titan stává vysoce radioaktivním.

Titan je důležitý pro legování s hliníkem, molybdenem, železem, manganem a dalšími kovy. Slitiny titanu se používají v situacích, kdy je vyžadována nízká pevnost a schopnost odolávat extrémním teplotám (např. Aplikace v letectví a kosmonautice). Titan lze použít v závodech na odsolování. Kov se často používá pro součásti, které musí být vystaveny mořské vodě. Titanová anoda potažená platinou může být použita pro zajištění katodické ochrany proti mořské vodě.

Protože je v těle inertní, má titanový kov chirurgické aplikace. Oxid titaničitý se používá k výrobě umělých drahokamů, i když výsledný kámen je relativně měkký. Asterismus hvězdných safírů a rubínů je výsledkem přítomnosti TiO₂. Oxid titaničitý se používá v domácích a uměleckých barvách. Barva je stálá a poskytuje dobré pokrytí. Je to vynikající reflektor infračerveného záření. Barva se používá také v solárních observatořích.

Pigmenty oxidu titaničitého představují největší využití prvku. Oxid titaničitý se používá v některých kosmetických prostředcích k rozptylu světla. Chlorid titaničitý se používá k iridizaci skla. Protože směs kouří silně ve vzduchu, používá se také k výrobě kouřových clon.

Titan je 9. nejúspěšnější hojný prvek v zemské kůře. Téměř vždy se vyskytuje v vyvřelých horninách. Vyskytuje se v rutilu, ilmenitu, sfenu a mnoha železných rudách a titaničitanech. Titan se nachází v uhelném popelu, rostlinách a v lidském těle. Titan se nachází na slunci a v meteoritech. Skály z mise Apollo 17 na Měsíc obsahovaly až 12,1% TiO₂. Horniny z předchozích misí vykazovaly nižší procento oxidu titaničitého. Pásy oxidu titaničitého jsou vidět ve spektrech hvězd typu M. V roce 1946 Kroll ukázal, že titan lze vyrábět komerčně redukcí chloridu titaničitého hořčíkem.

• Klasifikace prvků:Přechodový kov
• Hustota (g / cm3): 4.54
• Bod tání (K): 1933
• Bod varu (K): 3560
• Vzhled: Lesklý, tmavě šedý kov
• Atomový poloměr (odpoledne): 147
• Atomový objem (cc / mol): 10.6
• Kovalentní poloměr (odpoledne): 132
• Iontový poloměr: 68 (+ 4e) 94 (+ 2e)
• Měrné teplo (@ 20 ° C J / g mol): 0.523
• Fusion Heat (kJ / mol): 18.8
• Odpařovací teplo (kJ / mol): 422.6
• Debye teplota (K): 380.00
• Pauling Negativity Number: 1.54
• První ionizační energie (kJ / mol): 657.8
• Oxidační státy: 4, 3
• Struktura mříže: 1.588
• Konstantní mřížka (Å): 2.950
• Registrační číslo CAS: 7440-32-6

• Titan byl objeven v černém písku známém jako ilmenit. Ilmenit je směs oxidů železa a oxidů titanu.
• William Gregor byl farářem mannacanské farnosti, když objevil titan. Svůj nový kov nazval „manaccanite“.
• Německý chemik Martin Klaproth znovu objevil Gregorův nový kov a pojmenoval ho titan po Titanech, řeckých mytologických bytostech Země. Název „titan“ byl upřednostňován a nakonec přijat jinými chemiky, ale Gregor uznal jako původního objevitele.
• Čistý titanový kov nebyl izolován teprve v roce 1910 Matthewem Hunterem - 119 let po jeho objevení.
• Přibližně 95% veškerého titanu se používá k výrobě oxidu titaničitého, TiO₂. Oxid titaničitý je extrémně jasný bílý pigment používaný v barvách, plastech, zubní pastě a papíru.
• Titan se používá při lékařských procedurách, protože je v těle netoxický a nereaktivní.

• Los Alamos National Laboratory (2001)
• Crescent Chemical Company (2001)
• Lange's Handbook of Chemistry (1952)
• CRC Příručka chemie a fyziky (18. vydání)
• Databáze Mezinárodní agentury pro atomovou energii ENSDF (říjen 2010)