鈦(Titanium)是一種金屬化學(xué)元素,化學(xué)符號(hào)Ti,原子序數(shù)22,在化學(xué)元素周期表中位于第4周期、第IVB族。由格雷戈?duì)栍?791年發(fā)現(xiàn)。是一種銀白色的過渡金屬,其特征為重量輕、強(qiáng)度高、具金屬光澤,耐濕氯氣腐蝕。但鈦不能應(yīng)用于干氯氣中,即使是溫度0℃以下的干氯氣,也會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),生成四氯化鈦,再分解生成二氯化鈦,甚至燃燒。只有當(dāng)氯氣中的含水量高于0.5%的時(shí)候,鈦在其中才能保持可靠的穩(wěn)定性。α型鈦為六方晶系、β型鈦為立方晶系。轉(zhuǎn)變溫度為882.5℃。熔點(diǎn)(1660±10)℃,沸點(diǎn)3287℃,密度為4.506g/cm3。溶于稀酸,不溶于冷水和熱水。耐海水腐蝕性很強(qiáng)。 已知的鈦的同位素有13種,包括鈦-41至鈦-53。其中鈦的穩(wěn)定同位素有鈦-46,鈦-47,鈦-48,鈦-49,鈦-50共五種,其余的同位素均有放射性。
鈦被認(rèn)為是一種稀有金屬,這是由于在自然界中其存在分散并難于提取。但其相對豐富,在所有元素中居第十位。鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石,廣布于地殼及巖石圈之中。鈦亦同時(shí)存在于幾乎所有生物、巖石、水體及土壤中。從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法或亨特法。鈦常見的化合物是二氧化鈦,可用于制造白色顏料。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl4)(作催化劑和用于制造煙幕作空中掩護(hù))及三氯化鈦(TiCl3)(用于催化聚丙烯的生產(chǎn))。鈦的發(fā)現(xiàn):
1、格雷戈?duì)?( Reverend William Gregor,1762—1817):1791年,鈦以含鈦礦物的形式在英格蘭的康沃爾郡被發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)者是英格蘭業(yè)余礦物學(xué)家格雷戈?duì)?Reverend William Gregor),當(dāng)時(shí)正業(yè)為負(fù)責(zé)康沃爾郡的克里特(Creed)教區(qū)的牧師。他在鄰近的馬納坎(Manaccan)教區(qū)中小溪旁找到了一些黑沙,后來他發(fā)現(xiàn)了那些沙會(huì)被磁鐵吸引,他意識(shí)到這種礦物(鈦鐵礦)包含著一種新的元素。經(jīng)過分析,發(fā)現(xiàn)沙里面有兩種金屬氧化物:氧化鐵(沙受磁鐵吸引的原因)及一種他無法辨識(shí)的白色金屬氧化物。意識(shí)到這種未被辨識(shí)的氧化物含有一種未被發(fā)現(xiàn)的金屬,格雷戈?duì)枌滴譅柨さ刭|(zhì)學(xué)會(huì)及德國的《化學(xué)年刊》發(fā)表了這次的發(fā)現(xiàn)。大約就在同時(shí),米勒·馮·賴興斯泰因(Franz-Joseph Müller von Reichenstein)也制造出類似的物質(zhì),但卻無法辨識(shí)它。
2、克拉普羅特 (Martin Heinrich Klaproth ,1743—1817):1795年德國化學(xué)家克拉普羅特在分析匈牙利產(chǎn)的紅色金紅石時(shí)也發(fā)現(xiàn)了這種氧化物。他主張采取為鈾(1789年由克拉普羅特發(fā)現(xiàn)的)命名的方法,引用希臘神話中泰坦神族“Titanic”的名字給這種新元素起名叫“Titanium”。中文按其譯音定名為鈦。當(dāng)他聽聞到格雷戈?duì)栞^早前的發(fā)現(xiàn)之后,克拉普羅特取得了一些馬納坎礦物的樣本,并證實(shí)它含鈦。
3、亨特 (Matthew A. Hunter):格雷戈?duì)柡涂死樟_特當(dāng)時(shí)所發(fā)現(xiàn)的鈦是粉末狀的二氧化鈦,而不是金屬鈦。因?yàn)殁伒难趸飿O其穩(wěn)定,而且金屬鈦能與氧、氮、氫、碳等直接激烈地化合,所以單質(zhì)鈦很難制取。直到1910年才被美國化學(xué)家亨特1次用鈉還原TiCl4制得純度達(dá)99.9%的金屬鈦。