鈦
原子序數為22的化學元素 / 維基百科,自由的 encyclopedia
鈦(英語:Titanium),是一種化學元素,化學符號為Ti,原子序數為22,原子量為7001478670000000000♠47.867 u。鈦是銀白色的過渡金屬,其特徵為重量輕、強度高、具金屬光澤,亦有良好的抗腐蝕能力(包括海水、王水及氯氣)。由於其穩定的化學性質,良好的耐高溫、耐低溫、抗強酸、抗強鹼,以及高強度、低密度,常用來製造火箭及航天器,因此獲美譽為「太空金屬」[4]。鈦於1791年由格雷戈爾於英國康沃爾郡發現,並由克拉普羅特用希臘神話的泰坦為其命名。
鈦被認為是一種稀有金屬,這是由於在自然界中其存在分散並難於提取。但其相對豐度在所有元素中居第十位。[5]鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石,廣佈於地殼及岩石圈之中。鈦亦同時存在於幾乎所有生物、岩石、水體及土壤中[6]。從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法[7]或亨特法。鈦最常見的化合物是二氧化鈦,可用於製造白色顏料[8]。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl4,作催化劑及用於製造煙幕或空中文字(英語:Skywriting))及三氯化鈦(TiCl3,用於催化聚丙烯的生產)[6]。
鈦能與鐵、鋁、釩或鉬等其他元素熔成合金,造出高強度的輕合金,在各方面有着廣泛的應用,包括宇宙航行(噴氣發動機、導彈及航天器)、軍事、工業程序(化工與石油製品、海水淡化及造紙)、汽車、農產食品、醫學(義肢、骨科移植及牙科器械與填充物)、運動用品、珠寶及手機等等。[6]
鈦最有用的兩個特性是,抗腐蝕性,及金屬中最高的強度-重量比[9]。在非合金的狀態下,鈦的強度跟某些鋼相若,但卻還要輕45%[10]。有兩種同素異形體[11]和五種天然的同位素,由46Ti到50Ti,其中豐度最高的是48Ti(73.8%)[12]。鈦的化學性質及物理性質和鋯相似,這是因為兩者的價電子數目相同,並於元素週期表中同屬一族。