チタンの化学的および物理的性質
アルケミストHP
チタンは、人間のインプラント、航空機、その他多くの製品に使用される強力な金属です。この便利な要素に関する事実は次のとおりです。
基本的な事実
- チタンは、イルメナイトとして知られる黒い砂から発見されました。イルメナイトは、酸化鉄と酸化チタンの混合物です。
- チタンを発見したとき、ウィリアム・グレゴールはマナカン教区の牧師でした。彼は彼の新しい金属を「マナカナイト」と名付けました。
- ドイツの化学者マルティン・クラプロスは、グレゴールの新しい金属を再発見し、地球のギリシャ神話の存在であるタイタンにちなんでチタンと名付けました。 「チタン」という名前が好まれ、最終的に他の化学者によって採用されましたが、最初の発見者としてグレゴールを認めました。
- 純粋なチタン金属は、マシュー・ハンターによって 1910 年まで分離されませんでした。発見から 119 年後です。
- 全チタンの約 95% が二酸化チタン、TiO の製造に使用されています。2.二酸化チタンは、塗料、プラスチック、歯磨き粉、紙に使用される非常に明るい白色の顔料です。
- チタンは体内で毒性がなく、反応しないため、医療処置に使用されます。
- ロスアラモス国立研究所 (2001)
- クレセント ケミカル カンパニー (2001)
- ランゲの化学ハンドブック (1952)
- 化学と物理学の CRC ハンドブック (第 18 版)
- 国際原子力機関 ENSDF データベース (2010 年 10 月)
同位体
チタンには、Ti-38 から Ti-63 までの 26 の同位体が知られています。チタンには、原子量が 46 ～ 50 の 5 つの安定同位体があります。最も豊富な同位体は Ti-48 で、すべての天然チタンの 73.8% を占めています。
プロパティ
チタンには 融点 1660 +/- 10°C、沸点 3287°C、比重 4.54、 原子価 純チタンは光沢のある白い金属で、密度が低く、強度が高く、耐食性に優れています。希硫酸に耐性があり、 塩酸 、湿った塩素ガス、ほとんどの有機酸、および塩化物溶液。チタンは、酸素がない場合にのみ延性があります。チタンは空気中で燃焼し、窒素中で燃焼する唯一の元素です。
チタンは二形で、880°C 付近で六角形の a 型が立方体の b 型にゆっくりと変化します。金属は赤熱温度で酸素と結合し、550°C で塩素と結合します。チタンはスチールと同じくらいの強度がありますが、45% 軽量です。金属はアルミニウムより 60% 重いですが、強度は 2 倍です。
チタン金属は生理学的に不活性であると考えられています。純粋な二酸化チタンは適度に透明で、非常に高い屈折率とダイヤモンドよりも高い光学分散を備えています。天然チタンは、重陽子を照射すると放射性が高くなります。
用途
チタンは、アルミニウム、モリブデン、鉄、マンガン、およびその他の金属との合金化に重要です。チタン合金は、軽量強度と極端な温度に耐える能力が必要な状況で使用されます (航空宇宙用途など)。チタンは淡水化プラントで使用されることがあります。この金属は、海水にさらされる必要のある部品によく使用されます。海水からの陰極腐食保護を提供するために、白金でコーティングされたチタン陽極を使用することができます。
体内で不活性であるため、チタン金属は外科的用途があります。二酸化チタンは人工宝石の製造に使用されますが、得られる石は比較的柔らかいです。スター サファイアとルビーのアステリズムは、TiO の存在によるものです。2.二酸化チタンは、家庭用塗料やアーティスト用塗料に使用されています。塗料は永久的で、優れたカバー力を提供します。赤外線の優れた反射材です。この塗料は太陽観測所でも使用されています。
酸化チタン顔料は、元素の最大の用途を占めています。酸化チタンは、一部の化粧品で光を分散させるために使用されています。四塩化チタンは、ガラスのイリダイゼーションに使用されます。この化合物は空気中で強く発煙するため、煙幕の製造にも使用されます。
ソース
チタンは9位 豊富な元素 地球の地殻で。ほとんどの場合、火成岩に見られます。ルチル、イルメナイト、スフェーン、および多くの鉄鉱石とチタン酸塩で発生します。チタンは、石炭灰、植物、および人体に含まれています。チタンは太陽や隕石に含まれています。アポロ 17 号ミッションから月への岩石には、最大 12.1% の TiO が含まれていました2.以前のミッションの岩石は、二酸化チタンの割合が低かった. M型星のスペクトルに酸化チタンのバンドが見られる。 1946 年、クロールは、四塩化チタンをマグネシウムで還元することによりチタンを商業的に製造できることを示しました。