Ti
47.867Titanyum
Titanium
Yüksek mukavemet/ağırlık oranına sahip metal. Uzay araçları, tıbbi implantlar ve yarı iletken sanayisinde kullanılır.
22
47.867 g/mol
[Ar] 3d² 4s²
2 | 8 | 10 | 2
1.54
4.507 g/cm³
1667.8 °C
3286.8 °C
William Gregor
Titanyum, 1791'de İngiliz amatör mineralog William Gregor tarafından Kornwall'daki kara kumda (menakanit, bugünkü ilmenit) keşfedildi. Alman kimyacı Martin Heinrich Klaproth 1795'te aynı elementi rutil mineralinde bağımsız olarak buldu ve Yunan mitolojisindeki Titanlar'a atfen "Titanium" adını verdi. Saf titanyum metalini ilk kez Matthew Hunter 1910'da TiCl₄ + Na tepkimesiyle elde etti; endüstriyel Kroll prosesi (TiCl₄ + Mg) ise 1940'ta Wilhelm Kroll tarafından geliştirildi.
TiO₂
Titanyum DioksitTiCl₄
Titanyum TetraklorürTiN
Titanyum NitrürTiC
Titanyum KarbürBaTiO₃
Baryum TitanatHavacılık: uçak ve roket gövdelerinde çeliğe göre %40 hafif, aynı dayanım
Medikal implant: kalça, diz protezi, diş implantı, kemik vidası
TiO₂ pigmenti: en yaygın beyaz boya pigmenti (%90 pazar payı); güneş kremi UV filtresi
Spor ekipmanları: golf, bisiklet, tenis raketi çerçeveleri
Deniz uygulamaları: deniz suyu ve asitli ortamlarda korozyon direnci
Titanyum nitrür (TiN): sarı-altın rengi sert kaplama; matkaplar, kesici takım yüzeyleri
Titanyumun bilinen esansiyel bir biyolojik rolü yoktur. Ancak biyo-uyumluluğu son derece yüksektir: vücut dokuları titanyuma karşı immün tepki geliştirmez, bu da onu ortopedik ve diş implantları için ideal kılar.
01
Titanyum, birim yoğunluk başına en yüksek mukavemete sahip metallerden biridir ("güç/ağırlık oranı şampiyonu").
02
Kroll prosesi: TiCl₄ + 2Mg → Ti + 2MgCl₂ (inert atmosferde); enerji yoğun olduğundan Ti pahalıdır.
03
TiO₂ fotokatalitik aktivitesi sayesinde UV ışığında organik kirleticileri parçalar; "kendi kendini temizleyen" cam ve kaplama yüzeylerinde kullanılır.
04
Titanyum deniz suyu, klor ve birçok asitle tepkimeye girmez; bu dayanıklılığı yüzeyindeki kalın TiO₂ pasif filminden kaynaklanır.
05
NASA uzay araçlarında ve SR-71 Blackbird süpersonik casus uçağında (~%93 Ti) titanyum yoğun kullanılmış; Concorde ise ağırlıklı alüminyum alaşımı kullandı.
1
Geçiş metali; Grup 4, Periyot 4; elektron dizilimi [Ar] 3d² 4s².
2
Yaygın yükseltgenme basamağı +4; ayrıca +3 ve +2 de görülür.
3
TiO₂ beyaz pigmentin kurşun beyaza (PbCO₃) alternatifi olarak 20. yüzyılda yaygınlaştığı bilinir.
4
Biyouyumluluk → kemik implantı; Ti–6Al–4V (Ti₆Al₄V) titanyum alaşımı en yaygın medikal alaşım.