titán / Ti

Név: a mitológia titánjairól

Rendszám: a periódusos rendszer 22. eleme

Felfedezés:
William Gregor (1761-1817) angol lelkész találta meg ásványát.
A fémet M. H. Klaproth nevezte el.
Tiszta fémet csak 1930-ban állított elő van Arkel és de Boer.

Relatív atomtömeg: 47,9

Izotópok:
A természetben a titán 5 stabil izotópból áll 46 - 50 közötti tömegszámmal.
Nyolc további instabil izotópja ismert.

Elektronkonfiguráció: [Ar](3d)2(4s)2

Fizikai tulajdonságok:
Ezüstfehér, könnyűfém
Sűrűsége 4,51 g/cm3
Olvadáspontja 1660°C
Forráspontja 3287°C
Szilárdsága igen nagy eléri az acélét.
Kevés idegen anyag (hidrogén, szén, oxigén, nitrogén) már nagyon megváltoztatja tulajdonságait.

Kémiai tulajdonságok:
A titáncsoport első eleme.
A hidrogént elnyeli és fémes hidridet alkot.
Halogének megtámadják.
Oxigén 700 °C-ig nem hat rá, mert passzív oxidhártya védi.
Kén, szelén és tellur magas hőmérsékleten egyesül vele.
Nitrogénben 800 °C-on elég nitriddé.
Vízgőz csak nagyon magas hőmérsékleten támadja meg.
Hidrogén-fluorid már közönséges hőmérsékleten oldja, sósavban és kénsavban is oldódik, salétromsav nem hat rá.
Alkálilúgokkal szemben közönbös.

Előfordulás:
Nemrég még ritka elemnek tartották, pedig minden talajban előfordul.
Ásványai közül leggyakoribb a rutil, anatász és brookit, mindegyik TiO2, továbbá az ilmenit (FeTiO3).
Gyakoribb még a perovszkit (CaTiO3), a titanit (CaTiSiO5), stb.
A bauxitok mindíg tartalmaznak titán-dioxidot, akár 10%-ban.

Előállítás:
Titán-tetraklorid redukciójával állítható elő, pl. fém nátriummal:
TiCl4 + 4 Na = Ti + 4 NaCl.
Vákuumban kalciummal vagy magnéziummal is redukálható. Mivel az oxigénnel és a nitrogénnel hevesen reagál ezeket távol kell tartani. A nátriumos redukció során szivacsos fém keletkezik, mely sósavas mosás és szárítás után vákuumban zsugorítható.

Felhasználás:
Egyre nagyobb mennyiségben használják kitűnő mechanikai és korróziós tulajdonságai, kis súlya, valamint hőállósága miatt, pl. gázturbinák lapátjaihoz,
rakétamotorokhoz,
nagy sebességű repülőgépekhez,
vegyi berendezések béléseként.
Speciális acél és más ötvözetek készítésére is használják (a képen titánötvözet fúrószárak).
Vegyületei is széles körben használatosak.
Oxidja a festékek fontos fehér pigmentje, nagyon jó infravörös visszaverőtulajdonságú, e miatt kiterjedten használják a Nap-obszervatóriumokban.

Felhasznált irodalom