Титан (Ti): что это такое, для чего он нужен и данные о металле

О титан — химический элемент с символом Ti и атомным номером, то есть числом протонов, равным 22. Этот металл находится в 4 и 4 группе периодической таблицы.

Атомная масса элемента составляет 47,867 ед., и поскольку он имеет 22 электрона в электронах атома, его электронное распределение равно 1s.2 2 с26 3 с26 4 с2 2.

Титан обладает желательными свойствами для множества применений, поскольку он такой же прочный, как сталь, и намного легче.

Поскольку это пластичный, тугоплавкий, устойчивый к коррозии металл, он обладает механической стойкостью, термическая стабильность и низкая реакционная способность, его добавляют в металлические сплавы, чтобы они обладали высокой производительность. Его биосовместимость и нетоксичность также делают его пригодным для изготовления костных протезов.

Основные характеристики титана:

  • Температура плавления: 1668°С
  • Температура кипения: 3287°С
  • Плотность: 4,5 г/см3
  • Цвет: серебристо-серый
  • Физическое состояние при 20 °C: твердое
  • Изотопы: Ti46, ты47, ты48, ты49 а вы50

Этот химический элемент был открыт англичанином Уильямом Грегором в 1791 году, а его название произошло от греческого титаны, позже приписанный Мартином Генрихом Клапротом.

Титан является девятым по распространенности элементом на планете и содержится в земной коре в таких рудах, как рутил (TiO2) и ильменит (FeTiO3). Поэтому добыча полезных ископаемых является основным способом получения этого металла.

Титан в периодической таблице
Место титана в периодической таблице

Для чего используется титан?

Поскольку он химически неактивен при комнатной температуре, легко формуется, обладает высокой механической и коррозионной стойкостью, титан используется в качестве стратегического металла.

Авиационная и аэрокосмическая промышленность являются основными потребителями титана для производства деталей, таких как компоненты турбины и фюзеляжа. Другими областями применения являются производство зубных протезов, хирургических имплантатов и ювелирных изделий.

В медицине титан очень полезен из-за его совместимости с тканями человека, легкости и прочности. Он используется для производства имплантатов для частей тела, таких как фиксирующие винты, замена коленного сустава, протезы плечевой кости, протезы бедра и другие.

титановый протез
Рентгеновское изображение титанового протеза

Диоксид титана (TiO2) является одним из основных соединений этого элемента, используемым в качестве отбеливателя. Как правило, высококачественные белые чернила используют его для улучшения внешнего вида цвета и блеска. Другие продукты, такие как зубные пасты и солнцезащитные кремы, также используют пигмент. Существует также применение в качестве пищевого красителя, добавляемого в молочные продукты, сладости и напитки.

В архитектуре мы можем увидеть использование титана для покрытия изогнутых конструкций в Музее Гуггенхайма в Бильбао, северная Испания.

Гуггенхайм Бильбао
Музей Гуггенхайма в Бильбао, север Испании. Источник: Кристьян, через Flickr (CC BY-NC-ND 2.0)

В повседневной жизни мы можем встретить множество продуктов, в состав которых входит титан, например, велосипедные рамы, очки и теннисные ракетки.

В химической промышленности титан используется в качестве катализатора реакций. Таким образом, можно регулировать скорость реакции и сокращать время образования продукта, не влияя на состав веществ.

Автомобильная промышленность изучала использование титана при производстве автомобилей для уменьшения их массы и, таким образом, снижения расхода топлива и увеличения их ускорения.

Получите больше знаний с содержанием:

  • Химические элементы
  • Периодическая таблица
  • Что такое металлы?

Библиографические ссылки

АТКИНС, П. В.; ДЖОНС, Л. Принципы химии: вопросы современной жизни и окружающей среды. 3 изд. Порту-Алегри: Книжник, 2006.

ФЕЛЬТРЕ, Р. Основы химии: т. 1, с. не замужем. 4-е изд. Сан-Паулу: Модерна, 2005.

Ли, Дж. Д. Не такая краткая неорганическая химия. Перевод 5-го изд. Английский. Издательство Эдгард Блюхер Лтд. 1999.

Чеснок очень хорош!

Чеснок действительно хорош! На самом деле это утверждение принадлежит всем тем, кто знает о польз...

read more
Как мыло чистит?

Как мыло чистит?

Если мыло сделано из масел и жиров, как оно может очистить жирные поверхности? Любопытный вопрос,...

read more
Реакции замещения в углеводородах

Реакции замещения в углеводородах

Реакции замещения, как правило, представляют собой реакции, в которых по меньшей мере один атом в...

read more