钛是地壳中含量第9位的元素,存在于各种自然水体和生命中。它也存在于大多数火成岩和沉积岩中。其合金用途广泛,包括现代航空航天工业以及珠宝、移动设备和医学领域的应用。详细了解元素周期表中该元素的含义。
什么是钛?
它是一种灰色过渡金属,具有高硬度和低密度。当它处于纯净状态时,海水或氯不能腐蚀它,因为它像钢一样非常耐用和坚固。它的熔点很高,这在导热性和导电性较低的情况下很有用。
钛符号
Ti位于元素周期表第4族,原子序数22,重量为47.90。其最常见的化合物是二氧化钛、四氯化钛和三氯化钛。此外,它还有两种同素异形体和 5 种天然同位素。
钛的特性
与其他金属一样,它与钒、铝、铁和钼等形成合金。了解有关其作为过渡金属的特殊性的更多信息:
- 化学反应性:高,因为它在达到熔点之前就开始燃烧。
- 熔点:熔点高,因此被用作难熔金属。
- 状况:坚固、自然。
- 变化:在低温下,它会结晶成紧凑的六角形,但在高温下,它会结晶成立方体形状。
- 电阻:上限为538℃,下限为-253℃。短期内可在高达 1100°C 左右的温度下使用。
钛的化学和物理特性
- 原子序数:22
- 电负性: 1.5
- 共价半径(Å): 1.36
- 原子质量(克/摩尔): 47.90
- 电子排布: [Ar] 3d 2 4s 2
- 第一电离势(eV): 6.89
- 汽化焓: 421 kJ/mol
- 熔化焓: 15.45 Kj/mol
- 熔点: 1668
- 声速: 293.15 K 时为 4140 m/s
- 蒸气压: 1933 K 时 0.49 Pa
- 晶体结构:六方晶系
- 沸点: 3260
- 钛的密度: 4.51
钛的起源
这个名字来自拉丁语泰坦,可能意味着大地之子。它的发现可以追溯到 1791 年,由牧师 William Gregor 发现。这位矿物学家在溪流中发现了一种黑沙,并观察到磁铁吸引了它。然后他对其进行了分析,并目睹了两种金属氧化物,一种是铁,另一种变成了钛,尽管当时他无法识别它。
后来,在 1795 年,化学家 Martin Heinrich Klaproth 在研究金红石矿物时发现了这种金属,他将其命名为钛,以纪念希腊神话中的泰坦。
钛有什么用途?
通常在不锈钢合金中使用它来降低碳含量。最常见的是铁、锰、钒、铜等金属。此外,还可以在以下区域找到它:
航空航天工业
由于它耐高温、不变形,用于制造船舶、导弹、火箭、船只和汽车装甲。它还用于起落架、液压系统和排气管。
药品
在该领域,其应用涉及牙科植入物和手术器械。由于它与骨骼融为一体,因此非常适合生产骨科零件。还可以制作螺丝、钉子、轮椅和拐杖。
化学工业
它用于储罐和热交换器等设备。由于其硬度,它用于钻孔、钢铁和冶金应用。此外,它还用于超声波焊接、溅射、波峰焊、烟幕和虹彩玻璃。
添加剂和颜料
二氧化碳 它用于为油漆、塑料和牙膏提供白色。它还用于水泥、宝石、纸张、赋予钓鱼竿硬度以及作为防晒霜的成分。
珠宝商
由于其耐用性和惰性,它被用作与金的合金来制造所述金属。此外,它还用于手表、雕塑、家具和装饰品的外壳。此外,由于它能够获取不同的颜色,因此通常将其用于身体穿孔。
日常生活
它用于许多运动器材,如高尔夫球杆、网球拍、自行车车架和长曲棍球杆握把。此外,它还用于眼镜框、手电筒、厨房用具、马蹄铁制作和笔记本电脑外壳。由于其耐腐蚀,它被用于制造传动轴、海水淡化厂的热交换器、潜水刀、鱼钩和钓鱼线。简而言之,钛 它是一种过渡金属,属于元素周期表第 4 族,存在于土壤、水和岩石中。它在化学工业、骨科器械医药和体育用品等日常用品中的用途非常广泛。