A titán fizikai és kémiai tulajdonságai

- Dec 27, 2019-

A titán fizikai és kémiai tulajdonságai

A titánfém rendkívül erős redukálóképességgel rendelkezik magas hőmérsékleten. Kombinálható oxigénnel, szénnel, nitrogénnel és sok más elemmel, és bizonyos fém-oxidokból (például alumínium-oxidból) oxigént is felvehet. Szobahőmérsékleten a titán és az oxigén rendkívül vékony és sűrű oxidréteggé alakul. Ez az oxidfilmréteg szobahőmérsékleten nem reagál a legtöbb erős savval és lúggal, beleértve a savak királyát, az aqua regia-t. Csak hidrogén-fluoriddal, forró tömény sósavval és tömény kénsavval reagál, így a titán korrózióálló.

A titán ellenáll a korróziónak, ezért gyakran használják a vegyiparban. A múltban a forró salétromsavat tartalmazó kémiai reaktorokban rozsdamentes acélt használtak. A rozsdamentes acél is fél az erős marószertől, a forró salétromsavtól. Hathavonta ezeket az alkatrészeket cserélik. Most titánt használnak ezeknek az alkatrészeknek a előállításához, bár drágább, mint a rozsdamentes acél alkatrészek, de öt évig folyamatosan használható, ami sokkal költséghatékonyabb.

Az elektrokémia során a titán egyirányú szelep típusú fém, amelynek nagyon negatív potenciálja van, és általában lehetetlen titánt használni anódként a bomláshoz.

A titán legnagyobb hátránya, hogy nehéz finomítani. Elsősorban azért, mert a titán nagymértékben képes kombinálni magas hőmérsékleten, és kombinálható oxigénnel, szénnel, nitrogénnel és sok más elemmel. Ezért az emberek olvasztása vagy öntése során óvatosan kell megakadályozni, hogy ezek az elemek "megtámadják" a titánt. Titán olvasztásakor természetesen a levegő és a víz szigorúan tilos. Még a kohászatban általánosan használt alumínium-oxid tégelyek is tilosak, mivel a titán oxigént vesz az alumínium-oxidból. Jelenleg az emberek magnéziumot és titán-tetrakloridot használnak inert gáz-héliumban vagy argonban a titán finomításához.

Az emberek kihasználják a titán rendkívül erős képességét a magas hőmérsékleten történő kombinálásra. Az acélgyártás során a nitrogén könnyen oldódik az olvadt acélban. A rúd lehűlésekor buborékok képződnek a rúdban, ami befolyásolja az acél minőségét. Ezért az acélgyártók titánfémet adnak az olvadt acélhoz és egyesítik azt nitriddel, hogy salakból egy titán-nitridré váljanak, amely az olvadt acél felületén lebeg, így az öntvény viszonylag tiszta.

A titán is képes ellenállni a nulla alatti 100 foknál nagyobb tesztnek. Ezen a alacsony hőmérsékleten a titán még mindig jó szilárdságú, törékenység nélkül.

A titán és cirkónium erőteljes levegőelnyelése eltávolíthatja a levegőt és vákuumot hozhat létre. Például titánból készült vákuumszivattyúval a levegő csak egy billióhoz vezethető be.

A titán-oxid, a titán-dioxid, fehér por, a legjobb fehér pigment, közismert nevén titánfehérje.

A titán-dioxid a legfehérebb dolog a világon. Egy gramm titán-dioxid 450 négyzetcentiméternél nagyobb területet fedhet le. Ötször fehérebb, mint a leggyakrabban használt fehér pigment, a cink-báriumfehér, és ezért a fehér pigmentekhez a legjobb pigment. A világban pigmentként használt titán-dioxid évente több százezer tonna. Titán-dioxid adható a papírhoz, hogy a papír fehér és átlátszatlan legyen. A hatás tízszer nagyobb, mint más anyagoknál. Ezért titán-dioxidra van szükség bankjegy- és művészeti papírhoz. Ezen felül, a műanyag színének világossá tétele és a műselyem fényének tompítása érdekében néha titán-dioxidot adnak hozzá. A gumiiparban a titán-dioxidot a fehér gumi töltőanyagaként is használják.

Az elem neve: titán

Elemi atomtömeg: 47,87

Elemi tartalom a tengervízben (ppm)

0,00048

Az elem tartalma a napon: (ppm)

Elem típusa: Fém

Protonok a magban: 22

Külső nukleáris elektronok: 22

Atomenergia nukleáris száma: 22

Proton tömeg: 3,6806E-26

Proton relatív tömeg: 22,154

Atomi térfogat: (köbcentiméter / mol)