Titan

Titan ist das neunthäufigste Element in der Erdkruste und kommt in verschiedenen natürlichen Gewässern und im Leben vor. Es kommt auch in den meisten magmatischen und sedimentären Gesteinen vor. Seine Legierungen werden vielfältig eingesetzt, unter anderem in der modernen Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in Anwendungen in Schmuck, Mobilgeräten und der Medizin. Erfahren Sie mehr darüber, was dieses Element des Periodensystems bedeutet.

Was ist Titan?

Es handelt sich um ein graues Übergangsmetall mit hoher Härte und geringer Dichte. Im reinen Zustand kann Meerwasser oder Chlor es nicht angreifen, da es sehr widerstandsfähig und fest wie Stahl ist. Sein Schmelzpunkt ist hoch, was bei geringer thermischer und elektrischer Leitfähigkeit nützlich ist.

Titan-Symbol

Ti Es befindet sich in der Gruppe 4 des Periodensystems mit der Ordnungszahl 22 und einem Gewicht von 47,90. Die häufigsten Verbindungen sind Titandioxid, Titantetrachlorid und Titantrichlorid. Darüber hinaus gibt es zwei allotrope Formen und fünf natürliche Isotope.

Eigenschaften von Titan

Wie andere Metalle verbindet es sich zu Legierungen unter anderem mit Vanadium, Aluminium, Eisen und Molybdän. Erfahren Sie mehr über seine Besonderheiten als Übergangsmetall:

  • Chemische Reaktivität : Hoch, da es zu brennen beginnt, bevor es den Schmelzpunkt erreicht.
  • Schmelzpunkt : Da es hoch ist, wird es als feuerfestes Metall verwendet.
  • Zustand : Solide und natürlich.
  • Veränderungen : Bei niedrigen Temperaturen kristallisiert es in einer kompakten sechseckigen Form, bei hohem Klima erhält es jedoch eine kubische Form.
  • Widerstand : Die Obergrenze liegt bei 538 °C und die Untergrenze bei -253 °C. Kurzzeitig kann es bis etwa 1100°C eingesetzt werden.

Chemische und physikalische Eigenschaften von Titan

  1. Ordnungszahl : 22
  2. Elektronegativität: 1,5
  3. Kovalenter Radius (Å): 1,36
  4. Atommasse (g/mol): 47,90
  5. Elektronische Konfiguration: [Ar] 3d 2 4s 2
  6. Erstes Ionisationspotential (eV): 6,89
  7. Verdampfungsenthalpie: 421 kJ/mol
  8. Schmelzenthalpie: 15,45 Kj/mol
  9. Schmelzpunkt: 1668  
  10. Schallgeschwindigkeit: 4140 m/s bei 293,15 K
  11. Dampfdruck: 0,49 Pa bei 1933 K
  12. Kristallstruktur: sechseckig
  13. Siedepunkt: 3260
  14. Dichte von Titan: 4,51

Herkunft von Titan

Der Name leitet sich vom lateinischen Wort „titans“ ab, was möglicherweise „Kinder der Erde“ bedeutet. Seine Entdeckung geht auf das Jahr 1791 durch den Pfarrer William Gregor zurück. Dieser Mineraloge fand in einem Bach eine Art schwarzen Sand und beobachtete, dass er von einem Magneten angezogen wurde. Dann analysierte er es und entdeckte zwei Metalloxide, eines war Eisen und das andere wurde zu Titan, obwohl er es zu diesem Zeitpunkt nicht identifizieren konnte.

Später, im Jahr 1795, arbeitete der Chemiker Martin Heinrich Klaproth mit einem Rutilmineral und stieß auf dieses Metall , das er zu Ehren der Titanen der griechischen Mythologie Titan nannte.

Wofür wird Titan verwendet?

Es ist üblich, es in Edelstahllegierungen zu verwenden, um den Kohlenstoffgehalt zu reduzieren. Am häufigsten sind Eisen, Mangan, Vanadium, Kupfer und andere Metalle. Darüber hinaus ist es in folgenden Bereichen zu finden:

Luft- und Raumfahrtindustrie

Da es hohen Temperaturen standhält und sich nicht verformt, wird es bei der Herstellung von Schiffen, Raketen, Booten und Autopanzerungen verwendet. Es wird auch in Fahrwerken, Hydrauliksystemen und Abgaskanälen verwendet.

Medizin

In diesem Bereich betreffen die Anwendungen Zahnimplantate und chirurgische Instrumente. Da es sich in die Knochen integriert, eignet es sich ideal für die Herstellung orthopädischer Teile. Es können auch Schrauben, Nägel, Rollstühle und Krücken hergestellt werden.

Chemieindustrie

Es wird in Geräten wie Tanks und Wärmetauschern verwendet. Aufgrund seiner Härte wird es beim Bohren sowie in Stahl- und Metallurgieanwendungen eingesetzt. Darüber hinaus wird es beim Ultraschallschweißen, Sputtern, Wellenlöten, Rauchschutz und irisierenden Gläsern verwendet.

Zusatzstoffe und Pigmente

Kohlendioxid Es wird verwendet, um Farben, Kunststoff und Zahnpasta eine weiße Farbe zu verleihen. Es wird auch in Zement, Edelsteinen und Papier verwendet, um Angelruten Härte zu verleihen und als Zutat in Sonnenschutzmitteln.

Juwelier

Aufgrund seiner Haltbarkeit und seiner inerten Eigenschaften wird es als Legierung mit Gold zur Herstellung dieses Metalls verwendet. Außerdem wird es für die Hüllen von Uhren, Skulpturen, Möbeln und Dekorationsgegenständen verwendet. Da es außerdem verschiedene Farben annehmen kann, wird es häufig für Piercings verwendet.

Alltagsleben

Es wird in vielen Sportgeräten wie Golfschlägern, Tennisschlägern, Fahrradrahmen und Lacrosse-Schlägergriffen verwendet. Darüber hinaus wird es in Brillengestellen, Taschenlampen, Küchenutensilien, zur Herstellung von Hufeisen und Laptoptaschen verwendet. Aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit wird es bei der Herstellung von Getriebewellen, Wärmetauschern in Entsalzungsanlagen, Tauchmessern, Haken und Angelschnüren verwendet. Kurz gesagt, Titan Es ist ein Übergangsmetall, das zur Gruppe 4 des Periodensystems gehört und in Erde, Wasser und Gesteinen vorkommt. Sein Einsatz ist sehr vielfältig in der chemischen Industrie, der Medizin für orthopädische Geräte und Alltagsgegenständen wie Sportartikeln.