钛：元素

空气工艺品珠宝设计师和空间飞行器的建设，从骨科植入物，钛发现多种用途，使它成为人类所使用的最通用的金属之一。在此Buzzle文章，我告诉它的发现，提取钛的故事，其已知的性能和应用。在我们进入细节之前，这里是一个关于钛的“生命统计”表的信息。

钛（Ti）的性能

原子序数

22

原子量

47.867

电子组态

1S2 2S2 2P6 3S2 3p6 3D2 4S2

密度在固态

4.506 gm/cm3

熔点

1668（3034 F）

沸点

3287（5949 F）

摩尔热容

25.060焦耳/摩尔ķ

同位素

44Ti，46Ti，47Ti，48Ti，49Ti，期50Ti

发现钛

钛的发现是由英语牧师和矿物学家威廉·格雷戈尔在1791年，在学习中Manaccan在英格兰康沃尔郡，谷矿藏。他意识到，他已经分离出的钢灰色矿物叫钛铁矿​​称为结晶形式的铁钛氧化物，（FeTi臭氧）现在从一个全新的金属残留。他命名后发现的地方，作为“Manaccanite”。

还是这个名字没有坚持，因为在同一年，德国化学家马丁·海因里希·克拉普罗特发现相同的金属元素，从另一个称为“金红石”，目前已知的主要是二氧化钛（TiO2）组成的矿物。他命名为“钛”新金属更具想象力后，希腊神话中著名的“泰坦”。作为克拉普罗特是一个普遍的，行之有效的化学家谁连接，卡的名称，虽然格雷戈里计入首次发现。

钛的提取工艺

仍然没有人能够分离出高纯度的钛样品，在18或19世纪。在接下来的几年中，这一壮举，取得了一些足智多谋的化学家。

亨特工艺

闪光提出到1910年，马修·亨特，猕猴桃化学家提炼和修改由尼尔森和佩特森使用钠提取99.9％的纯金属钛，有延展性的财产于1887年开发的一个化学过程。这使钛首次应用范围。

猎人过程中的第一步，因为它是早知今日，包括氯，焦炭和金红石给出了一个产品四氯化钛（四氯化钛）和二氧化碳在一个非常高的温度下组成的混合物加热：

二氧化钛（固体）+ 2Cl2（固体）+（固体）→四氯化钛+ CO2（气体）

第二步是从前面的步骤，在耐高温700不锈钢外壳，液态钠（Na）的四氯化钛 - 800摄氏度加热。在这个过程被称为“减少”，钠还原四氯化钛，使99.9％的纯金属钛盐（NaCl）：

四氯化钛（液态）+ 4NA（液体）→4NaCl（液）+ TI（固体）

克罗尔法

虽然猎人过程中提取钛的创业过程中，它被替换由克罗尔过程后。在第二次世界大战期间，它的开发由威廉于1940年克罗尔。在这个过程中的第一步，由钛矿物钛铁矿或金红石由焦炭在1000摄氏度的温度降低。这样形成的混合物，然后受到氯气和四氯化钛。然后通过分馏过程的许多矿产多余的组件将被删除。四氯化钛在最后阶段被减少镁在液态形式，在温度为800 - 850度摄氏高温耐热钢外壳给钛再次：

2MG（液）+四氯化钛（气态）→2MgCl2（液）+ TI（固体）

需要进一步处理，造成产品的混合物中提取钛。这可以通过真空蒸馏。钛是通过这个过程获得高纯度和韧性。这是既定的钛生产遍布世界现在的商业过程。

钛的物理和化学性质

钛（Ti）是一个基本的化学元素，原子序数22和平均原子量47.9gm。其电子配置是1S2 2S2 2P6 3S2 3p6 4S2 3D2在D壳未成对电子。在其纯粹的形式，钛是一种银色的过渡金属。钛金属的熔点和沸点是1668摄氏度和3287摄氏度分别。

纯钛与其他金属相比，具有非常低的密度（4.506 gm/cm3在室温），并有超过平均强度。是它具有很高的耐腐蚀与其他金属相比，其最重要的财产。它可以承受稀释硫酸，盐酸，海水，氯化合物，以及气态氯和有机酸，无腐蚀。与铝，铁，钒，钼，钛形成强劲，轻合金。钛钢相比，实力相媲美，但它是轻45％！

它在地球地壳中的化合物的形式被发现，被排在第九届丰。现代研究发现，地球和月球的地质历史的份额。这并不奇怪，从通过阿波罗登月计划收集到的月球岩石样品显示了丰富的钛化合物。在未来，可开采月球钛。钛化合物的痕迹也被发现在通过光谱研究太阳的组成。事实上，钛化合物被发现在最像太阳M型矮星。钛的痕迹还发现，在人体和植物，但它是无反应，因此起着没有生物的作用。这非常的财产，其延展性令它建立外科植入物的理想元素。

钛具有平均原子量，因为它有5同位素原子量从46到50不等，其中48Ti是最丰富的。它被称为是二相性，这意味着它发生在两个晶体形式。低于摄氏880度，它的存在在六角阿尔法形式和上面的温度，在三次测试版的形式存在。这是最昂贵的金属之一。

钛的用途

由于其较高的拉伸强度，密度低，重量轻，钛金属aicrafts，空间飞行器和导弹计划的首选。其能力，形成高强度合金与其它金属增强了其在外科手术器械和假肢的可用性。由于它的多功能性，钛的用途是多方面的。

它是用来在钢铁制造，并发现铁，钒，锰，铜等其他金属混合后，在许多合金的形式使用。它是使用最广泛的二氧化钛（TiO2）作为颜料在塑料，涂料，造纸和防晒霜皮肤保护剂的使用，形式。除此之外，钛用于制造烟花爆竹，运动器材，珠宝首饰，自行车，汽车，枪械，笔记本电脑和许多其他商品。

由于其抗腐蚀性海水中的属性，它是用来为新时代的蒸馏厂建在海边上的关键部件。钛白粉被广泛用于由艺术家和墙漆用的油漆。钛涂料反映红外线辐射，因为它不会落入其吸收带。利用此属性为建筑物创造的耐热盾牌。

因此，钛证明其命名为泰坦后，建设强大的空间飞行器。它可能使人类进入外层空间的飞跃！...