| Ιστορία |
Ανακαλύφθηκε από τον Γκρέγκορ το 1791. ονομάστηκε από τον Klaproth το 1795. Το ακάθαρτο τιτάνιο παρασκευάστηκε από τους Nilson και Pettersson το 1887. Ωστόσο, το καθαρό μέταλλο (99,9%) κατασκευάστηκε μόνο το 1910 από τον Hunter με θέρμανση TiCl4 με νάτριο σε μια χαλύβδινη βόμβα. Το τιτάνιο υπάρχει στους μετεωρίτες και στον ήλιο. Οι βράχοι που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια της σεληνιακής αποστολής Apollo 17 έδειξαν παρουσία 12,1% TiO2. Οι αναλύσεις πετρωμάτων που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια προηγούμενων αποστολών του Apollo δείχνουν χαμηλότερα ποσοστά. Οι ζώνες οξειδίου του τιτανίου είναι εμφανείς στα φάσματα των αστεριών τύπου Μ. Το στοιχείο είναι το ένατο πιο άφθονο στον φλοιό της Γης. Το τιτάνιο υπάρχει σχεδόν πάντα σε πυριγενή πετρώματα και στα ιζήματα που προέρχονται από αυτά. Εμφανίζεται στα ορυκτά ρουτίλιο, ιλμενίτη και σφαίνη και υπάρχει στα τιτανικά και σε πολλά μεταλλεύματα σιδήρου. Καταθέσεις ιλμενίτη και ρουτιλίου βρίσκονται στη Φλόριντα, την Καλιφόρνια, το Τενεσί και τη Νέα Υόρκη. Η Αυστραλία, η Νορβηγία, η Μαλαισία, η Ινδία και η Κίνα είναι επίσης μεγάλοι προμηθευτές ορυκτών τιτανίου. Το τιτάνιο υπάρχει στην τέφρα του άνθρακα, στα φυτά και στο ανθρώπινο σώμα. Το μέταλλο ήταν ένα εργαστηριακό αξιοπερίεργο μέχρι που ο Kroll, το 1946, έδειξε ότι το τιτάνιο μπορούσε να παραχθεί εμπορικά με την αναγωγή του τετραχλωριούχου τιτανίου με μαγνήσιο. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται σε μεγάλο βαθμό για την παραγωγή του μετάλλου σήμερα. Το μέταλλο μπορεί να καθαριστεί με αποσύνθεση του ιωδιδίου. Το τιτάνιο, όταν είναι καθαρό, είναι ένα γυαλιστερό, λευκό μέταλλο. Έχει χαμηλή πυκνότητα, καλή αντοχή, κατασκευάζεται εύκολα και έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση. Είναι όλκιμο μόνο όταν δεν περιέχει οξυγόνο. Το μέταλλο καίγεται στον αέρα και είναι το μόνο στοιχείο που καίγεται στο άζωτο. Το τιτάνιο είναι ανθεκτικό στο αραιό θειικό και υδροχλωρικό οξύ, τα περισσότερα οργανικά οξέα, το υγρό αέριο χλώριο και τα διαλύματα χλωρίου. Το φυσικό τιτάνιο αποτελείται από πέντε ισότοπα με ατομικές μάζες από 46 έως 50. Όλα είναι σταθερά. Δεκαοκτώ άλλα ασταθή ισότοπα είναι γνωστά. Το μέταλλο είναι διμορφικό. Η εξαγωνική μορφή αλλάζει σε κυβική μορφή πολύ αργά σε περίπου 880 μοίρες. Το μέταλλο συνδυάζεται με οξυγόνο σε κόκκινη θερμότητα και με χλώριο στους 550 βαθμούς. Το τιτάνιο είναι σημαντικό ως παράγοντας κράματος με αλουμίνιο, μολυβδαίνιο, μαγγάνιο, σίδηρο και άλλα μέταλλα. Τα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται κυρίως για αεροσκάφη και πυραύλους όπου η ελαφριά αντοχή και η ικανότητα αντοχής σε ακραίες θερμοκρασίες είναι σημαντικές. Το τιτάνιο είναι τόσο ισχυρό όσο ο χάλυβας, αλλά 45% ελαφρύτερο. Είναι 60% βαρύτερο από το αλουμίνιο, αλλά δύο φορές πιο ισχυρό. Το τιτάνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μονάδες αφαλάτωσης για τη μετατροπή του θαλασσινού νερού σε γλυκό νερό. Το μέταλλο έχει εξαιρετική αντοχή στο θαλασσινό νερό και χρησιμοποιείται για άξονες προπέλας, αρματωσιές και άλλα μέρη πλοίων που εκτίθενται σε αλμυρό νερό. Μια άνοδος τιτανίου επικαλυμμένη με πλατίνα έχει χρησιμοποιηθεί για την παροχή καθοδικής προστασίας από τη διάβρωση από το αλμυρό νερό. Το μέταλλο τιτάνιο θεωρείται φυσιολογικά αδρανές. Ωστόσο, η σκόνη τιτανίου μπορεί να είναι καρκινογόνος κίνδυνος. Όταν είναι καθαρό, το διοξείδιο του τιτανίου είναι σχετικά διαυγές και έχει εξαιρετικά υψηλό δείκτη διάθλασης με οπτική διασπορά υψηλότερη από το διαμάντι. Παράγεται τεχνητά για χρήση ως πολύτιμος λίθος, αλλά είναι σχετικά μαλακό. Τα αστεροειδή ζαφείρια και τα ρουμπίνια εμφανίζουν τον αστερισμό τους ως αποτέλεσμα της παρουσίας TiO2. Το διοξείδιο του τιτανίου χρησιμοποιείται ευρέως τόσο για το χρώμα του σπιτιού όσο και για το χρώμα του καλλιτέχνη, καθώς είναι μόνιμο και έχει καλή καλυπτική ισχύ. Η χρωστική του οξειδίου του τιτανίου ευθύνεται για τη μεγαλύτερη χρήση του στοιχείου. Το χρώμα τιτανίου είναι ένας εξαιρετικός ανακλαστήρας υπέρυθρων και χρησιμοποιείται ευρέως σε ηλιακά παρατηρητήρια όπου η θερμότητα προκαλεί κακές συνθήκες όρασης. Το τετραχλωριούχο τιτάνιο χρησιμοποιείται για τον ιριδισμό του γυαλιού. Αυτή η ένωση αναθυμιάζεται έντονα στον αέρα και έχει χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή πετασμάτων καπνού. Η τιμή του μετάλλου τιτανίου (99,9%) είναι περίπου $1100/kg. |
