تیتانیم

	اسکاندیم → تیتانیم ← وانادیم
ظاهر
	نقرهy grey-white metallic;
ویژگی‌های کلی
نام, نماد, عدد	تیتانیم, Ti, 22
تلفظ به انگلیسی	/taɪˈteɪniəm/; tye-TAY-nee-əm
نام گروهی برای عناصر مشابه	فلزات واسطه
گروه، تناوب، بلوک	۴, ۴, d
جرم اتمی استاندارد	47.867 g·mol−۱
آرایش الکترونی	[Ar] 3d2 4s2
الکترون به لایه	2, 8, 10, 2 (تصویر)
ویژگی‌های فیزیکی
حالت	جامد
چگالی (نزدیک به r.t.)	4.506 g·cm−۳
چگالی مایع در m.p.	4.11 g·cm−۳
نقطه ذوب	1941 K, 1668 °C, 3034 °F
نقطه جوش	3560 K, 3287 °C, 5949 °F
گرمای هم‌جوشی	14.15 kJ·mol−1
گرمای تبخیر	425 kJ·mol−1
ظرفیت گرمایی	25.060 J·mol−۱·K−۱
فشار بخار
ویژگی‌های اتمی
وضعیت اکسید شدن	4, 3, 2, 1; (آمفوتر oxide)
الکترونگاتیوی	1.54 (مقیاس پاولینگ)
انرژی‌های یونیزه شدن; (more)	1st: 658.8 kJ·mol−1
	2nd: 1309.8 kJ·mol−1
	3rd: 2652.5 kJ·mol−1
شعاع اتمی	147 pm
شعاع کووالانسی	160±8 pm
متفرقه
ساختار کریستالی	hexagonal
مغناطیس	پارامغناطیس
مقاومت الکتریکی	(20 °C) 420 nΩ·m
رسانایی گرمایی	(300 K) 21.9 W·m−1·K−1
انبساط گرمایی	(25 °C) 8.6 µm·m−1·K−1
سرعت صوت (سیم نازک)	(r.t.) 5,090 m·s−1
مدول یانگ	116 GPa
مدول شیر	44 GPa
مدول باک	110 GPa
نسبت پواسون	0.32
سختی موس	6.0
سختی ویکر	970 MPa
سختی برینل	716 MPa
عدد کاس	7440-32-6
پایدارترین ایزوتوپ‌ها
	مقاله اصلی ایزوتوپ‌های تیتانیم
	ن • ب • و

تیتانیوم عنصر ۲۲ با معادل انگلیسی Titanium نماد: Ti

خواص[ویرایش]

تیتانیوم عنصری است فلزی با عدد اتمی ۲۲، در گروه IVB که در دورهٔ چهارم جدول تناوبی جای دارد. جِرم اتمی ۴۷٫۹۰، ظرفیت‌ها ۲٬۳٬۴. دارای پنج ایزُتوپ است. بسیار کمیاب است، به‌طوری‌که فقط ۰٫۶ درصد قشر زمین را تشکیل می‌دهد. ترکیب‌های آن پراکنده و استخراج آن دشوار است.

خواص فیزیکی[ویرایش]

تیتانیم فلزی است که با نسبت قدرت به وزن بالا شناخته شده است. تیتانیوم فلزی قوی با چگالی کم و کاملا انعطاف پذیر (به خصوص درحضور اکسیژن محیط) است. از لحاظ مغناطیسی پارامگنتیک بوده و رسانایی الکتریکی و حرارتی نسبتا کمی دارد.

این فلز سبک (دارای وزن مخصوص ۴/۵۱ گرم بر سانتی متر مکعب که مقداری بین چگالی آلومینیوم و آهن است) ، مقاوم (البته نه به سختی برخی ازفولادهای حرارت دیده) و دارای جلای براق- نقره ای ، عدد اتمی ۲۲ ، وزن اتمی ۴۷/۸۸، سختی در مقیاس موس ۶، دارای نقطه جوش ۳۲۸۷ درجه سانتی گراد و نقطه ذوب ۱۶۶۵درجه سانتی گراد می باشد. نقطه ذوب نسبتا بالا، آن را به عنوان فلز دیر گداز مفید می سازد. در دمای ۱۲۰۰ درجه خود به خود آتش می گیرد و به شدت اشتعال زا است[۳] . از لحاظ زمین شناسی ترکیب‌های تیتانیوم، پراکنده و استخراج آن دشوار است. نوع تجاری تیتانیوم(دارای خلوص ۹۹/۲ درصد) دارای مقاومت کششی نهایی ۶۳۰۰۰پوند بر اینچ مربع (۴۳۴مگاپاسکال) که تقریبا برابر مقاومت کششی آلیاژهای دارای عیار پایین فولاد می باشد اما به میزان ۴۵ درصد سبکتر از آن است. همچنین برخی از آلیاژهای تیتانیم (به عنوان مثال، نوع بتا C) دارای استحکام کششی بیش از۲۰۰ هزار پوند بر اینچ مربع(۱۴۰۰ مگاپاسکال) می باشند. البته، وقتی حرارت داده می شود، در دماهای بالاتر از (۸۰۶ ° F) ۴۳۰ ° C استحکام کششی خود را از دست می دهد.

کاربرد[ویرایش]

هواپیماها، موشک‏ها، جت‏ها، ماشین‌های نساجی، وسایل شیمیایی، وسایل جراحی، وسایل نمک‌زدایی، وسایل ارتوپدی، وسایل غذاسازی، هدف‌های لوله‌های اشعه ایکس، وسایل ساینده، لوله‌های راکتورها، قاب یا فریم عینک و...

پزشکی[ویرایش]

غیر سمی بودن و شرایط پذیر بودن تیتانیم باعث شده است تا این ماده در پزشکی و در درون بدن انسان مورد استفاده قرار گیرد. ایمپلنت ها، ابزارهای نگه دارنده شکستگی که در بدن بیمار کار گذاشته می شوند و ... معمولا از تیتانیم تشکیل شده اند. در اینگونه موارد تیتانیم با حدود ۴ تا ۶ درصد آلومینیم تشکیل آلیاژ می دهد.

جواهرسازی[ویرایش]

به دلیل دوام و ماندگاری بالا، تیتانیم به یکی از فلزات محبوب جواهرسازان بدل گشته است. همچنین به علت عدم تحریک آلرژیک، جواهرات تیتانیم گزینه بسیار مناسب برای افرادی است که به فلزات زینتی آلرژی دارند. تیتانیم همچنین با طلای ۲۴ عیار تشکیل آلیاژ می دهد.

موارد احتیاطی[ویرایش]

تیتانیم ماده ای غیر سمی است و حتی در مقادیر زیاد، سمی محسوب نمی شود. همچنین این ماده هیچ نقشی در سیستم طبیعی بدن انسان ایفا نمی کند. ^[۲]بطور تخمینی روزانه ۸/۰ میلی گرم تیتانیم وارد بدن انسان می شود . اگرچه تقریبا بدون جذب شدن، از بدن دفع می شود.