O titaani on kemiallinen alkuaine, jonka symboli on Ti ja atominumero, eli protonien lukumäärä on 22. Tämä metalli sijaitsee jaksollisen järjestelmän ryhmissä 4 ja 4.
Alkuaineen atomimassa on 47,867 u ja koska siinä on 22 elektronia atomin elektroneissa, sen elektronejakauma on 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2.
Titaanilla on toivottavia ominaisuuksia useisiin sovelluksiin, koska se on yhtä vahvaa kuin teräs ja paljon kevyempi.
Koska se on sitkeä, tulenkestävä, korroosionkestävä metalli, se kestää mekaanista kestävyyttä, lämpöstabiilisuus ja alhainen reaktiivisuus, se lisätään metalliseoksiin niin, että niillä on korkea esitys. Sen bioyhteensopivuus ja myrkyttömyys tekevät siitä hyödyllisen myös luuproteesien valmistuksessa.
Titaanin tärkeimmät ominaisuudet ovat:
- Sulamispiste: 1668 °C
- Kiehumispiste: 3287 °C
- Tiheys: 4,5 g/cm3
- Väri: hopeanharmaa
- Olomuoto 20 °C: ssa: kiinteä
- Isotoopit: Ti46, sinä47, sinä48, sinä49 ja sinä50
Tämän kemiallisen alkuaineen löysi englantilainen William Gregor vuonna 1791, ja sen nimi on johdettu kreikan kielestä. titaanit, johtui myöhemmin Martin Heinrich Klaproth.
Titaani on planeetan yhdeksänneksi yleisin alkuaine, ja sitä löytyy maankuoresta malmeissa, kuten rutiilissa (TiO2) ja ilmeniitti (FeTiO3). Siksi kaivostoiminta on tärkein menetelmä tämän metallin saamiseksi.
Mihin titaania käytetään?
Koska se on kemiallisesti reagoimaton huoneenlämmössä, helposti muovautuva, sillä on korkea mekaaninen ja korroosionkestävyys, titaania käytetään strategisena metallina.
Ilmailu- ja ilmailuteollisuus ovat titaanin pääkäyttäjiä osien, kuten turbiinien ja rungon komponenttien, valmistuksessa. Muita käyttökohteita ovat hammasproteesien, kirurgisten implanttien ja korujen valmistus.
Lääketieteessä titaani on erittäin hyödyllinen, koska se on yhteensopiva ihmiskudosten kanssa, keveys ja lujuus. Sitä käytetään kehon osien implanttien valmistukseen, kuten kiinnitysruuvit, polvinivelproteesit, olkaluun proteesit, lonkkaproteesit jne.
Titaanidioksidi (TiO2) on yksi tämän alkuaineen pääyhdisteistä, jota käytetään valkaisuaineena. Yleensä korkealaatuiset valkoiset musteet käyttävät sitä parantamaan värin ja kiillon visuaalista ulkonäköä. Myös muut tuotteet, kuten hammastahnat ja aurinkosuojat, käyttävät pigmenttiä. Sitä käytetään myös elintarvikevärinä lisättynä maitotuotteisiin, makeisiin ja juomiin.
Arkkitehtuurissa voimme nähdä titaanin käytön kaarevien rakenteiden peittämiseen Guggenheim-museossa Bilbaossa, Pohjois-Espanjassa.
Arjesta löytyy lukuisia tuotteita, joiden koostumuksessa on titaania, kuten polkupyörän rungot, silmälasit ja tennismailat.
Kemianteollisuudessa titaania käytetään katalysaattorina reaktioissa. Tällä tavoin voidaan ohjata reaktionopeutta ja lyhentää tuotteen muodostumisaikaa vaikuttamatta aineiden koostumukseen.
Autoteollisuus on tutkinut titaanin sisällyttämistä autojen valmistukseen niiden massan vähentämiseksi ja siten polttoaineen kulutuksen vähentämiseksi ja kiihtyvyyden lisäämiseksi.
Hanki lisää tietoa sisällöstä:
- Kemialliset alkuaineet
- Jaksollinen järjestelmä
- Mitä ovat metallit?
Bibliografiset viittaukset
ATKINS, P.W.; JONES, L. Kemian periaatteet: nykyajan elämän ja ympäristön kyseenalaistaminen. 3. toim. Porto Alegre: Bookman, 2006.
FELTRE, R. Fundamentals of Chemistry: voi. yksittäinen. 4. painos Sao Paulo: Moderni, 2005.
Lee, J. D. Ei niin ytimekkäästi epäorgaanista kemiaa. Käännös 5. painoksesta. Englanti. Kustantaja Edgard Blucher Ltd. 1999.
