تيتانيوم

الفيزيائية

تيتانيوم هو عنصر كيميائي في الجدول الدوري ورمزه Ti ورقمه الذري 22. فلز انتقالي خفيف الوزن و له خواص فيزيائية متعددة : فإنه يكون لامع (له بريق) ذو كثافة عالية. يمكن سحبه، يمكن طرقه، وغالبا درجة انصهاره عالية نسبيا تقدر بأكثر من 1650 درجة مئوية أو 3000 درجة فهرنهايت. كما أنه صلب وناقل جيد للكهرباء والحرارة. ويرجع هذا بصفة عامة لكثافته القليلة.وطراوته عن المعادن الأخرى. وتحدث خاصية التواصل غالبا لأن كل ذرة يكون بها الكترونات غير مرتبطة جيدا في مداره الأخير (إلكترون التكاثر) وعلى هذا يتكون مايشبه البحر حول كاتيون نواة الفلز مما يسبب خاصية التواصل. تستخدم القوات المسلحة كميات هائلة من التيتانيوم في الطائرات والمحركات النفاثة لأنها قوية وخفيفة. يستطيع مقاومة درجات الحرارة حتى درجة 427°م والتي تجعل منه فلزًا مفيدًا في أنواع متعددة من الآليات

الكيميائية

معظم المعادن غير ثابتة كيميائيا، تتفاعل مع الأكسجين في الهواء لتكوين أكاسيد بمرور الوقت (الحديد يصدأ على مر السنين، يحترق البوتاسيوم في ثواني : الفضة تفقد لمعانها في شهور) اما التيتانيوم مقاوم التآكل أو الصدأ الناتج عن مياه البحر أو بخار البحر مثله في ذلك مثل البلاتين. وفي هذه الخاصية يفوق الفولاذ الذي لا يصدأ. ولا تؤثر الحموض أو ماء القلويات عالية التآكل على التيتانيوم. وهو فلز قابل للطرق، وله معدل قوة ـ وزن أعلى من الفولاذ. وجميع هذه الصفات تجعل منه فلزًا ذا أهمية كبرى. التيتانيوم يتفاعل بسهولة مع الأكسجين في 1200 درجة مئوية (2190 درجة فهرنهايت) في الهواء، وعند درجة حرارة 610 (1130 درجة فهرنهايت) في الأكسجين النقي، والتي تشكل ثاني أكسيد التيتانيوم. ونتيجة لذلك، لا ينبغي تذويب هذا المعدن في الهواء الطلق فانه يحترق قبل الوصول إلى نقطة الذوبان. ذوبان غير ممكن إلا في جو خامل أو في فراغ. عند درجة حرارة 550درجة مئوية (1022 درجة فهرنهايت)، فهو يجمع مع الكلور. ويتفاعل أيضا مع الهالوجينات الأخرى، ويمتص الهيدروجين. التيتانيوم هو أحد العناصر القليلة التي تحرق في غاز النيتروجين النقي، وكرد فعل على 800 درجة مئوية (1470درجة فهرنهايت) لتشكيل نيتريد التيتانيوم، والذي يسبب التقصف.

وقد أظهرت التجارب أن التيتانيوم يصبح المشعة طبيعيا بعد فقدان الكترون، وانبعاث البوزيترون مما يؤدي إلى انبعاث الاشعة.

المركبات

عدد الأكسدة +4 يهيمن الكيمياء التيتانيوم ولكن المركبات في حالة الأكسدة +3 شائعة أيضا. لأنها اعداد أكسدة عالية العديد من مركبات التيتانيوم لها درجة عالية من خلال الترابط التساهمي. الصفير والياقوت ستار يتم الحصول عليهما من الشوائب ثاني أكسيد التيتانيوم الموجودة فيه. تيتانات هي مركبات المصنوع من ثاني أكسيد التيتانيوم، تيتانات الباريوم له خصائص كهرضغطية، مما يجعل من الممكن استخدامها بمثابة محول الصوت والكهرباء. تتشكل عسترات من التيتانيوم من خلال تفاعل الكحول ورابع كلوريد التيتانيوم وتستخدم لأقمشة مقاومة للماء. رابع كلوريد التيتانيوم TiCl4، التي تسمى أحيانا "دغدغة" هو سائل اصفراللون والذي يستخدم كمادة وسيطة في صناعة ثاني أكسيد التيتانيوم للدهان. يستخدم على نطاق واسع في الكيمياء العضوية، حمض لويس على سبيل المثال في الثكاثف، وكلوريد التيتانيوم الثالث (TiCl3)، والذي يستخدم كعامل مختزل.

الظهور

دائما المستعبدين التيتانيوم إلى عناصر أخرى في الطبيعة. ذلك هو العنصر الأكثر وفرة وهو من المعادن التاسعة وخمسون المكونة للقشرة الأرضية ونسبته (0.63 ٪ من كتلتها)، وهو من المعادن السابعة والخمسين الأكثر وفرة. وهو موجود في معظم الصخور البركانية والرواسب والمشتقة منها (وكذلك في الكائنات الحية والهيئات الطبيعية من الماء). من 801 أنواع من الصخور البركانية التي حللها المصح الجيولوجي بالولايات المتحدة، التيتانيوم حصته في التربة حوالي 0،5 حتي 1،5 ٪.

يتم توزيعها على نطاق واسع ويحدث أساسا في المعادن، وكذلك في العديد من خامات الحديد. وله اهمية اقتصادية، والتيتانيوم موجود في غرب أستراليا، كندا، الصين، الهند وموزامبيق ونيوزيلندا والنرويج وأوكرانيا. يستخرج أيضا بكميات كبيرة من الروتيل في أمريكا الشمالية وجنوب أفريقيا والمساعدة في الإسهام في الإنتاج السنوي من 90000 طن من المعادن و 4.3 مليون طن من ثاني أكسيد التيتانيوم. تقدر مجموع الاحتياطيات من التيتانيوم ليتجاوز 600 مليون طن.

النظائر

طبيعيا التيتانيوم تتألف من 5 نظائر مستقرة : 46Ti، 47Ti، 48Ti، 49Ti، و50Ti، مع 48Ti كونها الأكثر وفرة (73.8 ٪ وفرة الطبيعية). اتسمت أحد عشر النظائر المشعة، مع 44Ti الأكثر ثباتا مع نصف عمر 63 عاما، 45Ti وله عمر نصف 184.8 دقيقة، 51Ti وله عمر نصف 5.76 دقيقة، و52Ti وله عمر نصف 1،7 دقائق. وكل النظائر المشعة المتبقية لها عمر نصف التي هي أقل من 33 ثانية، وغالبيتها لها نصف عمر أقل من نصف ثانية.

وتتراوح نظائر التيتانيوم في الوزن الذري من 39،99 (40Ti) إلى 57،966 (58Ti). ونظام التهافت الأساسي قبل أكثر النظائر ثباتا وفير، 48Ti، هو أسر الإلكترون في النظام الأساسي بعدها يحدث انبعاث اشعة بيتا. المنتجات التهافت الأساسي قبل 48Ti هي العنصر 21 (سكانديوم) والمنتجات الأولية بعد العنصر 23 (الفاناديوم).

تيتانيوم

تيتانيوم

المواضـــــــيع المشابــــــهه