Titanij

Izvor: Wikipedia
Sc - Ti - V
 
Ti
Zr  
 
 
Ti-TableImage.png
Opšti podaci
Ime, simbol, atomski broj titanijum, Ti, 22
Pripadnost skupu prelaznih metala
grupa, perioda IVB, 4
gustina, tvrdoća 4507kg/m3, , 6
Boja srebrnobela
Ti,22.jpg
Osobine atoma
atomska masa 47,867 u
atomski radijus 140 (176)pm
kovalentni radijus 136 pm
van der Valsov radijus bez podataka
elektronska konfiguracija [Ar]3d24s2
e- na energetskim nivoima 2, 8, 10, 2
oksidacioni broj 4
Osobine oksida amfoterni
kristalna struktura heksagonalna
fizičke osobine
agregatno stanje čvrsto
temperatura topljenja 1941 K (1668 °C)
temperatura ključanja 3560 K (3287 °C)
molska zapremina 10,64×10-3 m3/mol
toplota isparavanja 421 kJ/mol
toplota topljenja 15,45 kJ/mol
pritisak zasićene pare 0,49 Pa (1933 K)
brzina zvuka 4140 m/s
(293,15 K)
Ostale osobine
Elektronegativnost 1,54 (Pauling)
1,32 (Alred)
specifična toplota 520 J/(kg*K)
specifična provodljivost 2,34×106 S/m
toplotna provodljivost 21,9 W/(m*K)
I energija jonizacije 658,8 kJ/mol
II energija jonizacije 1309,8 kJ/mol
III energija jonizacije 2652,5 kJ/mol
IV energija jonizacije 4174,6 kJ/mol
V energija jonizacije 9581 kJ/mol
VI energija jonizacije 11533 kJ/mol
VII energija jonizacije 13590 kJ/mol
VIII energija jonizacije 16440 kJ/mol
IX energija jonizacije 18530 kJ/mol
X energija jonizacije 20833 kJ/mol
Najstabilniji izotopi
izotop zast. v.p.r. n.r. e.r. MeV p.r.
44Ti (veš.) 63 godina z.e. 0,268 44Sc
46Ti 8,0% stabilni izotor sa 24 neutrona
47Ti 7,3% stabilni izotor sa 25 neutrona
48Ti 73,8% stabilni izotor sa 26 neutrona
49Ti 5,5% stabilni izotor sa 27 neutrona
50Ti 5,4% stabilni izotor sa 28 neutrona
Tamo gde drugačije nije naznačeno,
upotrebljene su SI jedinice i normalni uslovi.
Objašnjenja skraćenica:

zast.=zastupljenost u prirodi,
v.p.r.=vreme polu raspada,
n.r.=način raspada,
e.r.=energija raspada,
p.r.=proizvod raspada,
z.e=zarobljavanje elektrona

Titanijum, titanij ili titan (Ti, latinski - titanium) je metal IVB grupe. Ima 18 izotopa čije se atomske mase nalaze između 46 do 50. Izotopi od 46 do 50 su postojani. Zastupljen je u zemljinoj kori u količini od 5000 ppm (ang. parts per million), u obliku minerala: ilmenita, rutila i titanita.

Otkrio ga je G.W. Creeda 1791 godine, i takođe nezavisno od prvog otkrića otkrio ga je M.H. Klaproth w 1795 godine.

Titanijum (mineralni koncentrat)

Najvažnije jedinjenje titanijuma je bez sumnje titanijumoksid TiO2 koji se koristi kao dodatak za izbeljivanje u pastama, prašcima i farbama.

Biološki značaj - Elementarni titanijum nije otrovan, ali neke njegove soli jesu.

Legure titanijuma su veoma lake i mehanički izdržljive - posebno na razvlačenje i zbog toga se koriste u avioindustriji, a takođe i za pravljenje bicikli i drugih sportskih sprava. Legure titanijuma imaju mnogo bolje osobine od legura aluminijuma ali su od njih značno skuplje te su zbog toga manje zastupljene

Medicinska upotreba - Titanijum se koristi, zato što je biokompatibilan, u širokoj lepezi medicinskih potreba uključujući hirurške implemente i implante, kao što je veštački zglob kuka koji može opstati na tom mestu u organizmu i preko 20 godina. Često se pravi legura sa 4% aluminijuma ili 6% aluminijuma i 6% vanadijuma. Titanijum ima osobinu da se oseointegriše i tako omogućava upotrebu zubnih implanata koji mogu da ostanu u vilici i preko 30 godina. Ovo svojstvo je takođe korisno za ortopedske primene implanata. Velika korist Titanijuma se ogleda i u njegovom modulu elastičnosti (Youngov modul) koji je sličan modulu elastičnosti kosti koju zamenjuje. Kao rezultat, skeletna opterećenja koja se javljaju između kosti i implanta su ravnomerna i ne dovode do degradacije, frakture i resorpcije okolne kosti, što je ranije bio slučaj prilikom korišćenja drugih materijala za tu svrhu. Ipak legure Titanijuma imaju 2 puta veću tvrdoću od kosti, tako da okolna kost podnosi značajno manje opterećenje pa može da dođe do njene resorpcije.

Pošto Titanijum nije feromagnetičan, pacijenti sa titanijumskim implantima mogu bezbedno biti podvrgnuti dijagnostičkoj proceduri magnetne rezonance.

Priprema implanta za implantaciju u organizam podrazumeva tretiranje implanta lukom visokotemperirane plazme koja uklanja atome sa površine i izlaže atome svežeg titanijuma koji odmah oksigeniše. Titanijum se takođe koristi za hirurške instrumente u slikom-navođenoj hirurgiji, kao i kod kolica, štaka i u svim drugim proizvodima gde je jaka snaga i mala masa materijala poželjna.