钛
原子序数为22的化学元素 / 维基百科,自由的 encyclopedia
钛(英语:Titanium),是一种化学元素,化学符号为Ti,原子序数为22,原子量为7001478670000000000♠47.867 u。钛是银白色的过渡金属,其特征为重量轻、强度高、具金属光泽,亦有良好的抗腐蚀能力(包括海水、王水及氯气)。由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱,以及高强度、低密度,常用来制造火箭及航天器,因此获美誉为“太空金属”[4]。钛于1791年由格雷戈尔于英国康沃尔郡发现,并由克拉普罗特用希腊神话的泰坦为其命名。
钛被认为是一种稀有金属,这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰度在所有元素中居第十位。[5]钛的矿石主要有钛铁矿及金红石,广布于地壳及岩石圈之中。钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中[6]。从主要矿石中萃取出钛需要用到克罗尔法[7]或亨特法。钛最常见的化合物是二氧化钛,可用于制造白色颜料[8]。其他化合物还包括四氯化钛(TiCl4,作催化剂及用于制造烟幕或空中文字(英语:Skywriting))及三氯化钛(TiCl3,用于催化聚丙烯的生产)[6]。
钛能与铁、铝、钒或钼等其他元素熔成合金,造出高强度的轻合金,在各方面有着广泛的应用,包括宇宙航行(喷气发动机、导弹及航天器)、军事、工业程序(化工与石油制品、海水淡化及造纸)、汽车、农产食品、医学(义肢、骨科移植及牙科器械与填充物)、运动用品、珠宝及手机等等。[6]
钛最有用的两个特性是,抗腐蚀性,及金属中最高的强度-重量比[9]。在非合金的状态下,钛的强度跟某些钢相若,但却还要轻45%[10]。有两种同素异形体[11]和五种天然的同位素,由46Ti到50Ti,其中丰度最高的是48Ti(73.8%)[12]。钛的化学性质及物理性质和锆相似,这是因为两者的价电子数目相同,并于元素周期表中同属一族。