Энциклопедический словарь по металлургии - титан (ti)

Титан (Ti)

[titanium] — элемент IV группы Периодической системы; атомный номер 22; атомная масса 47,90; серебристо-белый, относится к легким металлам.

Природный Ti состоит из смеси пяти стабильных изотопов: ⁴⁶Ti (7,95 %), ⁴⁷Ti (7,75 %), ⁴⁸Ti (73,45 %), ⁴⁹Ti (5,51 %) и ⁵⁰Ti (5,34 %). Известны искусстенные радиоактивные изотопы ⁴⁵Ti (T1/2 = 3,09 ч), ⁵¹Ti (T1/2 = 5,79 мин) и др.

Металлический Ti был получен лишь в 1910 г. американским ученым М. А. Хантером нагреванием TiCl4 с Na в герметичной стальной капсуле, однако он был хрупким при комнатной температуре из-за высокого содержания примесей. В 1925 г. нидерладские ученые А. Ван-Аркел и Н. де Бур методом термической диссоциации Til получили металл высокой чистоты, пластичный при низких температураx.

Ti существует в двух аллотропных модификациях: ниже 882,5 °С устойчив α-Ti с гексагональной плотноупакованной решеткой (а = 295,1 пм, с = 467,9 пм), выше 882,5 °С β-Ti с ОЦК решеткой (а = 326,9 пм). Плотность α-Ti (20 °С) 4,505 г/см³, β-Ti (900 °С) 4,32 г/см³; tпл = 1668 °С; tкип = 3227 °С, λ = 22,065 Вт/(м • К); α20 °С = 8,5-10^-6 К^-1; с = 523 Дж/(кг-К); ρ20= 42,1 • 10^-6 Ом • см; сверхпроводник при < 0,38 К, парамагнитен, μ20 = 3,2 • 10^-6, σт ≈ 260 МПа, δ = 72 %, твердость по Бринеллю около 1 ГПа, E =108 ГПа.

Чистый Ti — химически активный переходный элемент, в соединениях имеет степень окисления +4, реже +3 и +2. С кислородом воздуха взаимодействует при t > 600 °С с образованием TiO2. Ti поглощает атмосферные газы и H2, образуя хрупкие сплавы, непригодные для практического использования; при активировании поверхности H2 поглощается уже при комнатной температуре. С азотом Ti реагирует при t > 400 °С и образует нитриды типа TiN. Ti энергично взаимодействует с сухими галогенами. Металл устойчив в HNO3 любой концентрации, в слабых ( .