Titanij
hemijski element sa simbolom Ti i atomskim brojem 22 / From Wikipedia, the free encyclopedia
Titanij je hemijski element sa simbolom Ti i atomskim brojem 22. To je sjajni prelazni metal, srebrenaste boje, male gustoće ali veoma velike čvrstoće. Dosta je otporan na koroziju u morskoj vodi, zlatotopki i hloru.
Titanij u periodnom sistemu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Hemijski element, Simbol, Atomski broj | Titanij, Ti, 22 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Serija | Prelazni metali | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupa, Perioda, Blok | 4, 4, d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Izgled | srebrenasti metal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Zastupljenost | 0,41[1] % | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomske osobine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomska masa | 47,867(1)[2] u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomski radijus (izračunat) | 140 (176) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalentni radijus | 160 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waalsov radijus | - pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronska konfiguracija | [Ar] 3d2 4s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Broj elektrona u energetskom nivou | 2, 8, 10, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Izlazni rad | 4,33 eV[3] eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. energija ionizacije | 658,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. energija ionizacije | 1309,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. energija ionizacije | 2652,5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. energija ionizacije | 4174,6 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fizikalne osobine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Agregatno stanje | čvrsto | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mohsova skala tvrdoće | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristalna struktura | heksagonalna (do 882 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gustoća | 4500[4] kg/m3 pri 298,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetizam | paramagnetičan ( = 1,8 · 10−4)[4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tačka topljenja | 1941 K (1668 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tačka ključanja | 3533[5] K (3260 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molarni volumen | 10,64 · 10−6 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Toplota isparavanja | 457[5] kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Toplota topljenja | 18,7 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pritisak pare | 0,49 Pa pri 1933 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Brzina zvuka | 4140 m/s pri 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Specifična toplota | 523[1] J/(kg · K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Specifična električna provodljivost | 2,5 · 106 S/m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Toplotna provodljivost | 22 W/(m · K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hemijske osobine | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oksidacioni broj | +2, +3, +4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oksid | TiO2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrodni potencijal | –0,86 V (TiO2+ + 2H+ + 4e- → Ti + 2H2O) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativnost | 1,54 (Pauling-skala) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Izotopi | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sigurnosno obavještenje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oznake upozorenja Prah | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Obavještenja o riziku i sigurnosti | R: 17-36/37/38 (prah) S: 26 (prah) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ako je moguće i u upotrebi, koriste se osnovne SI jedinice. Ako nije drugačije označeno, svi podaci dobijeni su mjerenjima u normalnim uvjetima. |
Titanij je otkrio William Gregor 1791. u Cornwallu, Velika Britanija a ime mu je dao Martin Heinrich Klaproth po Titanima iz grčke mitologije. Element se javlja unutar brojnih mineralnih depozita, uglavnom kao rutil i ilmenit, koji su široko rasprostranjeni u Zemljinoj kori i litosferi, a ima ga i u gotovo svim živim bićima, stijenama, vodotokovima, morima i zemljištu.[6] Metal se dobija iz svojih osnovnih mineralnih ruda pomoću Krollovog[3] i Hunterovog procesa. Njegov najčešći spoj, titanij-dioksid je fotokatalizator a koristi se i za proizvodnju bijelih pigmenata.[7] Drugi spojevi su titanij-tetrahlorid (TiCl4), koji sastojak dimnih zavjesa i katalizator i titanij-trihlorid (TiCl3), koji se koristi u proizvodnji polipropilena kao katalizator.[6]
Titanij se može legirati, između ostalih, i sa željezom, aluminijem, vanadijem i molibdenom, dajući vrlo jake ali lagahne legure pogodne za avionske i aeronautičke aplikacije (mlazne motore, rakete i svemirske letjelice), vojne i industrijske procese (hemikalije i petrohemikalije, tvornice za desalinizaciju, proizvodnju papira), kao i za brojne aplikacije u autoindustriji, prehrambenoj industriji, medicinskim protezama, ortopedskim implantatima, zubnim i endodontskim instrumentima, zubnim implantatima, sportskoj opremi, nakitu, mobilnim telefonima i drugim.[6]
Dvije najkorisnije osobine ovog metala su otpornost na koroziju i najbolji odnos između čvrstoće i gustoće od bilo kojeg drugog metalnog elementa.[8] U nelegiranom obliku, titanij je čvrst poput nekih vrsta čelika, ali je mnogo manje gustoće.[9] Postoje dva alotropska oblika[10] i pet prirodnih izotopa ovog elementa, od 46Ti do 50Ti, među kojim je 48Ti najrasprostranjeniji (73,8%).[11] Iako imaju isti broj valentnih elektrona i nalaze se u istoj grupi periodnog sistema elemenata, titanij i cirkonij se znatno razlikuju po mnogim hemijskim i fizičkim osobinama.