BW HSS And Carbide Cutting Too: 2007年6月14日

본문: 타이타늄 동위 원소
iso	존재비	반감기	DM	DE (MeV)	DP
⁴⁴Ti	합성	63 y	ε	-	⁴⁴Sc
⁴⁴Ti	합성	63 y	γ	0.07D, 0.08D	-
⁴⁶Ti	8.0%	중성자 24개인 Ti은 안정
⁴⁷Ti	7.3%	중성자 25개인 Ti은 안정
⁴⁸Ti	73.8%	중성자 26개인 Ti은 안정
⁴⁹Ti	5.5%	중성자 27개인 Ti은 안정
⁵⁰Ti	5.4%	중성자 28개인 Ti은 안정

참고 자료

타이타늄(titanium)은 화학 원소로 기호는 Ti이고 원자 번호는 22이다. 가볍고 단단고 내부식성이 있는 전이 금속 원소로 은백색의 금속 광택이 있다. 타이타늄은 철이나 알루미늄의 가볍고 단단한 합금을 만드는데 쓰인다. 또 이산화 타이타늄은 흰색 안료의 재료로, 페인트 등에 쓰인다.

타이타늄은 여러 광물에 널리 분포하는데, 주로 티탄철석과 금홍석에서 얻는다. 두 가지 동소체과 다섯 가지 자연 동위 원소로 발견되며, 가장 흔한 것은 Ti-48이다. 타이타늄의 가장 중요한 성질은 강철처럼 단단하지만, 무게는 60%밖에 되지 않는다는 것이다. 타이타늄의 물리적, 화학적 성질은 지르코늄과 비슷하다.

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22	jinmrskandi ← jinmrtitani → jinmrvanadi
- ↑ Sc ↓ Zr

tolsteci

cmene, sinxa, namcu

jinmrtitani, Sc, 22

selratni porsi

binjinkle

girzu, dikni, dikni girzu

4, 4, d

47.867 (1) g/mol

[Ar] 3d² 4s²

dutydikca spisa terfendi
nejni bo senta

2, 8, 10, 2

rarna ckaji

ganzu tcini

sligu

denmi to jibni kumke'o toi

4.506 g/cm³

selrunme

1941 K to 1668 °C toi

selfebvi

3560 K to 3287 °C toi

nalylikseltcini

le ? K .e le ? MPa

runme kelvo nejni

14.15 kJ/mol

febvi kelvo nejni

425 kJ/mol

gacyda'e

selratyte'i

krilisu'a

xavbliku

kijnentcini

2,3,4
jiljavslami joi kijno

ratni mijbi'ikoimre

140 pm

vricite'i

makpoi

barfu'imaksi

nengla greka'e

to 300 K toi
21.9 mW m^-1K^-1

snasutra

to le cinla garna
.e le 293 K toi
5090 m/s

teryratni selcmi

djuno

ni'o lo jinmrtitani goi ko'a cu ratni li 22 li 47pi867 fi'o sinxa la'o xy. Ti xy. gi'e linto je tsali je jinminra je sfefurfanta je rijblabi jinme

[edit] ralju steci

ni'o ko'a cu sezyfanta lenu le sefta cu fusra le slami .e le cilmo kliru gapci .e le kampu silna teryrunta

[edit] gundi terpilno

ni'o ji'i pisomu le kunra jinmrtitani cu selru'e file jinmrtitani joi kijno no'u la'o xy. TiO₂ xy. tepi'o le caiblabi selcinta noi pilno ke'a le cinta .e le papri .e le denpesxu .e le slasi

[edit] jmive terpilno

ni'o ko'a cu mapti lo remna xadni gi'e ganra selpli fi le micpli .e le xadni pujne'imi'i

[edit] citri

ni'o ko'a cu sepfa'i la uili,ym.gregor. de'i le 1791moi nanca

[edit] terkunra

ni'o ko'a cu ganra fatri gi'e fadni terfa'i nenri le selro'i no'u la .anatas. .e la .brukait. .e la .elmenait. .e la .perovskait. .e la .rutail. .e la .taitenait. .e so'i le tirse selkunra .i la .rutail. .e la .elmenait. cu ralju kunragau .i ko'a cu ralju me la .elmenait. kunra fi lo sralogu'e .e lo kadnogu'e .e la'o gy. New Zealand gy. .e la'o gy. Norway gy. .e la vurgu'e

ni'o le sepli jinmrtitani cu kampu selru'e le me la'o gy. Kroll gy. pruce

[edit] teryratni

ni'o le rarna jinmrtitani cu selcme mu le stodi jinmrtitani teryratni no'u la'o xy. ^46Ti xy. .e la'o xy. ⁴⁷Ti xy. .e la'o xy. ⁴⁸Ti xy. .e la'o xy. ⁴⁹Ti xy. .e la'o xy. ⁵⁰Ti xy. gi'e selcme le papa di'erfusra teryratni

[edit] kanro joi javni steci

ni'o ko'a cu tolvindu le remna gi'e nalgau lenu jmive terpilno ne'i le remxadni .iku'i le spati cu cumki pilno le jinmrtitani lenu selspu le tabdro pruce gi'e mukti lenu spati banro

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この項目では元素について記述しています。その他の用例についてはタイタンをご覧ください。

スカンジウム - チタン - バナジウム

一般特性

チタン, Ti, 22

4 (IVA), 4 , d

4507 kg·m⁻³, 6.0

単体の色

銀白色

原子特性

原子量

47.867 amu

原子半径（計測値）

140 (176) pm

136 pm

no data

[Ar]3d² 4s²

2, 8, 10, 2,

酸化数（酸化物）

4（両性酸化物）

物理特性

1941 K
(1668 ℃, 3034 °F)

沸点

3560 K
(3287 ℃, 5949 °F)

モル体積

10.64 × 10⁻³ m³·mol⁻¹

421 kJ·mol⁻¹

15.45 kJ·mol⁻¹

0.49 Pa (1941 K)

4140 m/s (293.15 K)

その他

0.46%

1.54 （ポーリング）

520 J·kg⁻¹·K⁻¹

2.34 × 10⁶ m·Ω

21.9 W·m⁻¹·K⁻¹

第1: 658.8kJ·mol⁻¹

第2: 1309.8 kJ·mol⁻¹

第3: 2652.5 kJ·mol⁻¹

第4: 4174.6 kJ·mol⁻¹

第5: 9581 kJ·mol⁻¹

第6: 11533 kJ·mol^-1

第7: 13590 kJ·mol^-1

第8: 15250 kJ·mol^-1

第9: 16440 kJ·mol^-1

第10: 20833 kJ·mol^-1

（比較的）安定同位体

同位体	NA	半減期	DM	DE/M eV	DP
⁴⁴Ti	{syn.}	63 年	ε γ	0.268 0.07	⁴⁴Sc
⁴⁶Ti	8.0%	中性子24個で安定
⁴⁷Ti	7.3%	中性子25個で安定
⁴⁸Ti	73.8%	中性子26個で安定
⁴⁹Ti	5.5%	中性子27個で安定
⁵⁰Ti	5.4%	中性子28個で安定

注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。

チタン（独Titan, 英Titanium）は、原子番号 22の元素。元素記号はTi。チタン族元素の一つで、金属光沢を持つ遷移元素である。

地球を構成する地殻の成分として9番目に多い元素で、遷移元素としては鉄に次ぐ。金紅石やイルメナイトといった鉱石の中に多数含まれる。チタンの性質は化学的、物理的にジルコニウムに近い。

[編集] チタンの特徴

チタンはプラチナ(白金)とほぼ同等の強い耐蝕性を持つことから、室温では酸や食塩水(海水)などとは殆ど反応しないため錆を生じにくい他、少量の湿気があれば塩素系ガスとも反応しない。そのため、純チタンではやや接着性に劣るが、表面の汚れやごみといった付着物を容易に取り除くことができる。基本的に純度の高いチタンは水に不溶だが、濃縮酸のチタンでは水に可溶である。特に純度の高いチタンは無酸素の空間においての塑性に優れ、鋼鉄と似た色合いの銀灰色光沢を持つ。

チタンは他の金属に比べ、比較的融点が高く、超硬合金としてよく使用される。チタンは鋼鉄と同等の強度を持つなど大変強い物質である一方、質量は鋼鉄の45%と非常に軽く、アルミニウムと比較した場合、アルミニウムに比べ60%程度質量の大きいものの、約2倍の強度を持つ。これらの特性の影響により、チタンは他の金属よりも金属疲労が起こりにくい。

見た目は銀灰色の金属元素であり、比重は4.5。融点は摂氏1812度（1667度、1668度とも）、沸点は摂氏3285度（3287度とも）である。常温、常圧で安定な結晶は、六方最密充填構造(HCP)を持つが、880゜C以上で体心立方構造(BCC) に転移する。純粋なものは耐食性が高く、展性、延性に富み、引張強度が大きい（硬くかつ軟らかく強い）。空気中では常温で酸化被膜を作り内部が保護される。フッ化水素酸には少し溶け、加熱下の塩酸に溶ける。150゜C以上でハロゲンと、700゜C以上で水素、酸素、窒素、炭素と反応する。原子価は、3価または4価である。また、磁石をわずかに引きつけられるほどの弱い常磁性や極めて低い電気伝導性、熱伝導性を持っている。

[編集] 用途

チタンの約95%は二酸化チタンとして、主に白色の顔料として絵具や合成樹脂などに使用される。ちなみに、二酸化チタンで作られた絵具は赤外線の反射率が高いため、屋外での絵画の描写に向いている他、セメントなどにも使用されることもある。

チタンの強さや軽さ、並外れた耐蝕性、極端な温度に耐えることができるといった性質から、アルミニウムや銅、鉄、マンガン、モリブデンなどとの合金が戦闘機や旅客機などの航空機分野、自動車、潜水艦の耐圧殻、ロケットやミサイル、スプーン・フォーク、中華鍋、印鑑、眼鏡のツル、時計のバンド、フライパン、ゴルフクラブなど多岐にわたって使用されるほか、鉄鋼合金との脱酸剤や、ステンレス鋼において炭素含有量を減少させる目的などにも使用される。

また、他にも以下の用途に使用されている。

海水への耐蝕性から、海水の淡水化プラントにおける熱交換器での利用。
人工の宝石の生成における原料。
四塩化チタンとしてガラスの着色や、高湿度の空気中で発煙する性質を利用した煙幕や空中文字への利用。
二酸化チタンの皮膚を保護する性質から日焼け止め剤としての利用。
優れた機械的性質、生体組織との親和性の高さによる、人工歯根や人工関節/人工骨、刃物、ピアスの素材としての利用。
形状記憶合金の材料としての利用。

その他、触媒としての利用やグッゲンハイム美術館、セリトス図書館などのような建築物にも使用されている。

[編集] 歴史

チタンはイギリスで1791年、聖職者のウィリアム・グレゴールによって発見された。彼は自分の教区内のメナカン谷で発見したので、メナカイト（menachite）と命名したが一般的には知れ渡らなかった。また、ほぼ同じ時期にはフランツ・ジョセフ・ミュラーによっても同様の物質が作られたが彼はそれをチタンであることを特定することができなかった。1795年にはドイツのマーチン・ハインリヒ・クラプロートによって鉱石（金紅石かイルメナイトのどちらかであるが、どちらかというのははっきりしていない）から独自に再発見され、ギリシア神話における地球最初の子であるティタンに因んで「チタン」と命名された。 1950年代から1960年代にかけての冷戦で、ソ連はアメリカ軍がチタンを使用することを防ぐための戦術として世界中のチタン市場を買い占めることを試みたが失敗した。

[編集] チタンの生産

自然界には純粋なチタンの単体は殆ど存在せず、化合物として主に鉱石の中に含まれる。地殻の中に約0.6%存在し、火成岩やそこから得られた沈澱物の中に多く含まれ、地球上に広く分布している。チタンの鉱石は、イルメナイト(またはチタン鉄鉱、FeTiO₃)や金紅石(またはルチル、TiO₂)、板チタン石(TiO₂)、ペロブスカイト(または灰チタン石、CaTiO₃)などが存在するが、特にイルメナイトと金紅石が経済的に重要な役割を持っている。チタンの主な採掘は、オーストラリア大陸やスカンディナヴィア半島、北アメリカ大陸などであり、1997年のチタンの世界のシェアは以下の順になっている。

オーストラリア　35.9%
カナダ　21.0％
南アフリカ共和国　17.9％
ノルウェー　6.1％

アポロ17号が月面に到着した際に持ち出された岩石から12.1%はTiO₂が検出されたほか、隕石の中からも検出されており、太陽やMタイプの惑星にも存在すると考えられている。また、チタンは石炭や植物、人体にも含まれている。

イルメナイトや金紅石などの、鉄分を含む鉱石からチタンを精錬する方法は、まず炭素と熱して鉄を除いた後、さらに炭素と熱しながら塩素を通じてTiCl₄（沸点136℃）とし、蒸留して精製する。
TiO₂＋2C＋2Cl₂→TiCl₄＋2CO

これをアルゴン中約900℃でマグネシウムと反応させて金属チタンを得る。これをクロール法と呼ぶ。
TiCl₄＋2Mg→Ti＋2MgCl₂

チタンは高温で炭化物や窒化物を作りやすいので、上述したような製法を適用する。したがってチタンは精錬に費用がかかり高価になる。

[編集] チタンの化合物

一酸化チタン (TiO)
二酸化チタン（TiO₂: 結晶には金紅石、アナターゼ、ブルッカイト型がある。白色顔料、光触媒としても注目されている）
炭化チタン (TiC)
窒化チタン (TiN)
三塩化チタン (TiCl₃)
四塩化チタン (TiCl₄)（三塩化チタン、四塩化チタン: チーグラー・ナッタ触媒）
Ti-6Al-4V
チタン酸バリウム(BaTiO₃)

[編集] 同位体

チタンは5つの安定同位体を持つが、その中でも⁴⁸Tiが最も多く地球上に存在する。

不安定同位体を含めたチタンの同位体は、39.99から57.966までの原子量を持つ。

[編集] チタン世界会議

チタン世界会議が４年後毎に開催される。チタンに関する研究開発成果等を発表する場である。次回開催は2007年 6月3日～6月7日で、国立京都国際会館で催される。日本語版概要英語版

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Skandín

Títan

Vanadín

Sirkon

Útlit
Efnatákn	Ti
Sætistala	22
Efnaflokkur	Hliðarmálmur
Eðlismassi	4507,0 kg/m³
Harka	6
Atómmassi	47,867 g/mól
Bræðslumark	1941,0 K
Suðumark	3560,0 K
Efnisástand (við staðalaðstæður)	Fast form
Lotukerfið

Títan er frumefni með efnatáknið Ti og er númer 22 í lotukerfinu. Þetta er léttur, sterkur, gljáandi, tæringaþolinn (þar með talið þol gagnvart sjó og klór) hliðarmálmur með silfurhvítann, málmkenndan lit. Títan er notað í sterkar, jafnframt léttar, málmblöndur (þá aðallega með járni og áli) og algengasta efnasamband þess, títandíoxíð, er notað í hvít litarefni.

Títan finnst í margvíslegum steintegundum en aðaluppspretta þess eru rútíl og ilmenít, sem eru víða dreifð um jörðina. Til eru tvö fjölgervisform þess og fimm náttúrulegar samsætur; Ti-46 til Ti-50, þar sem Ti-48 er algengasta samsætan (73,8%). Einn af þekktustu einkennum títans er það að það er jafn sterkt og stál en er helmingi léttara. Eiginleikar títans eru efnafræði- og eðlisfræðilega svipaðir sirkoni.

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Տիտան

Տիտան - քիմիական տարր է որի նշանն է Ti և ատոմային թիվը՝ 22:

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szkandium ← titán → vanádium

-
↑
Ti
↓
Zr

Periódusos rendszer

Általános

Név, vegyjel, rendszám

titán, Ti, 22

Elemi sorozat

átmeneti fémek

Csoport, periódus, mező

4, 4, d

ezüstös fémes

47,867(1) g/mol

[Ar] 3d² 4s²

2, 8, 10, 2

Fizikai tulajdonságok

Halmazállapot

szilárd

Sűrűség (szobahőm.)

4,506 g/cm³

Sűrűség a f.p.-on

4,11 g/cm³

Olvadáspont

1941 K
(1668 °C, 3034 °F)

Forráspont

3560 K
(3287 °C, 5949 °F)

Olvadáshő

14,15 kJ/mol

Párolgáshő

425 kJ/mol

Hőkapacitás

(25 °C) 25,060 J/(mol·K)

Gőznyomás
P/Pa	1	10	100	1 k	10 k	100 k
at T/K	1982	2171	(2403)	2692	3064	3558

Atomi tulajdonságok

Kristályszerkezet

hexagonális

Oxidációs állapotok

+4
(amfoter oxid)

Elektronegativitás

1,54 (Pauling-skála)

Ionizációs energia
(részletek)

1.: 658,8 kJ/mol

2.: 1309,8 kJ/mol

3.: 2652,5 kJ/mol

Atomsugár

140 pm

Atomsugár (számított)

Egyebek

???

Elektromos ellenállás

(20 °C) 0,420 µΩ·m

Hővezetőképesség

(300 K) 21,9 W/(m·K)

Hőtágulás

(25 °C) 8,6 µm/(m·K)

Hangsebesség (vékony rúd)

(r.t.) 5090 m/s

116 GPa

44 GPa

110 GPa

0,32

6,0

970 MPa

716 MPa

7440-32-6

Fontosabb izotópok

Fő cikk: Titán izotópjai
Izotóp	t.e.	felezési idő	B.m.	B.e. (MeV)	B.t.
⁴⁴Ti	mest.	63 y	ε	-	⁴⁴Sc
⁴⁴Ti	mest.	63 y	γ	0,07D, 0,08D	-
⁴⁶Ti	8,0%	Ti stabil 24 neutronnal
⁴⁷Ti	7,3%	Ti stabil 25 neutronnal
⁴⁸Ti	73,8%	Ti stabil 26 neutronnal
⁴⁹Ti	5,5%	Ti stabil 27 neutronnal
⁵⁰Ti	5,4%	Ti stabil 28 neutronnal

Hivatkozások

A további jelentéseket lásd a(z) Titán oldalon.

A titán a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele Ti, rendszáma 22. Az átmeneti fémek közé tartozik.

[szerkesztés] Története

Az elemet Klaproth német vegyész fedezte fel 1795-ben, és a Titánokról nevezte el, akik a görög mitológiában az Ég és a Föld gyermekei voltak, és akiket arra kárhoztattak, hogy a Föld mélyének rejtett tüzei között éljenek. Nagy tisztaságú formában csak sokkal később nyerték ki, Hunter 1910-ben a titán-kloridot (TiCl₄) nátriummal (Na) redukálva állított elő először tisztán titánt.

$\mathrm{TiCl_4 + 4Na \Rightarrow 4Ti + 4NaCl}\,\!$

[szerkesztés] Előfordulása

A titán, amely a földkéreg 0,63%-át adja, nagyon gyakori elem (a kilencedik leggyakoribb elem). Annak oka, hogy régen kevéssé ismerték, annak tulajdonítható, hogy a tiszta fémet igen nehéz volt előállítani, illetve előfordulása meglehetősen szétszórt.
Két legfontosabb ásványa az ilmenit (FeTiO₃) és a rutil (TiO₂).

[szerkesztés] Előállítása és felhasználása

1932-ben a luxemburgi Wilhelm Kroll állította elő a titánt titán-kloridból fémkalciummal (Ca), majd később magnéziummal (Mg), illetve nátriummal. Ezen eljárások költségessége megakadályozta a titán kereskedelmi hasznosítását, azonban kedvező tulajdonságai (kis sűrűség, jó mechanikai szilárdság, előnyös ötvöző tulajdonságok) indokolták felhasználását. Fő felhasználási területe még ma is a repülőgépipar, mind a motorok, mind a repülőgéptestek előállításához, de széleskörűen használják vegyipari és hajózási berendezések gyártására is. Előállítására még ma is a Kroll-módszer a legelterjedtebb: ilmenitet vagy rutilt hevítenek klór (Cl₂) és szén (C) jelenlétében 900 °C-on:

$\mathrm{2FeTiO_3 + 7Cl_2 + 6C \Rightarrow 2TiCl_4 + 2FeCl_3 + 6 CO}\,\!$

A TiCl₄ kinyerhető, majd argonatmoszférában zárt kemencében magnéziumolvadékkal redukálható 900 °C-on:

$\mathrm{TiCl_4 + 2 Mg \Rightarrow Ti + 2MgCl_2}\,\!$

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[編集] チタンの特徴

[編集] 用途

[編集] 歴史

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[szerkesztés] Előfordulása

[szerkesztés] Előállítása és felhasználása

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