A titán, vegyjele Ti, a periódusos rendszer 22. eleme, amely a d-blokkban található. Ez az elem rendkívül fontos az ipar számára, különösen a repülőgép- és űriparban, valamint az orvostechnikai alkalmazásokban is nagy jelentőségű. A titán jellemzően erős, könnyű és rendkívül ellenálló a korrózióval szemben, ami kiválóvá teszi ezekben a felhasználási területeken.
A titán előfordulása a földkéregben
A titán a földkéregben meglehetősen gyakori elem, mennyisége alapján a kilencedik leggyakoribb elem. Azonban tiszta formában ritkán fordul elő; leggyakrabban ásványok formájában található meg. Ezek közül a legfontosabbak az ilmenit (FeTiO3) és a rutil (TiO2), de előfordul még sphene (CaTiSiO5) és perovskit (CaTiO3) formájában is.
Az ilmenit és a rutil az elsődleges forrásai a titán ipari előállításának. Ezeket az ásványokat elsősorban bányászat útján nyerik ki olyan helyeken, mint Ausztrália, Dél-Afrika és Kanada. Ezt követően komplex feldolgozási folyamatokon mennek keresztül, hogy tiszta titánt vagy annak ötvözetét állítsák elő.
A titántartalmú ásványok felhasználása
A titántartalmú ásványok kiemelkedő jelentőségét mutatja az is, hogy ezeket gyakran használják pigmentként festékekben és műanyagokban való felhasználásra is. A rutil például fontos összetevője a fehér pigmenteknek.
Környezeti hatások
Az ökológiai lábnyomot tekintve bár a titánbányászat kevésbé intenzív, mint más fémeké, például az alumíniumé vagy vasé, mégis szükséges figyelemmel lenni a környezeti hatásokra. Az érintett területeken gondoskodni kell a biodiverzitás megőrzéséről és a bányászati tevékenység utáni rehabilitációról.
A titán (Ti) vegyjelének tulajdonságai
A titán, vegyjele Ti, a periódusos rendszer 22. eleme. Ez az elem egy átmenetifém, ami a d-blokkba tartozik, és híres kiváló mechanikai tulajdonságairól és korrózióállóságáról. Atomtömege 47,867 u, és ezüstszürke színű fémről van szó, amely könnyű, erős és rendkívül ellenálló a korrózióval szemben, még sós vízben vagy klórban gazdag környezetben is.
Fizikai tulajdonságok
A titán olvadáspontja körülbelül 1668 °C (3034 °F), forráspontja pedig 3287 °C (5949 °F). Nemcsak magas hőmérsékleten mutat jelentős stabilitást, de alacsony hővezetési képessége miatt jó hőszigetelő is. Ezek a tulajdonságok teszik ideális anyaggá például repülőgépek és űreszközök részeinek gyártásához.
Kémiai tulajdonságok
Kémiai szempontból a titán viszonylag reaktív. Oxidálódik, ha érintkezik az oxigénnel, különösen magas hőmérsékleten, képezve titán-dioxidot (TiO2). Ez az oxidréteg védi a fémet további korróziótól. A titán további fontos vegyületei között szerepelnek a titán-tetraklorid (TiCl4), amelyet füstköd előállítására és organotitán vegyületek előállítására használnak.
Orvosi alkalmazások
Amellett hogy az ipar számára nélkülözhetetlen, a titán biokompatibilitása miatt az orvostudományban is előkelő helyet foglal el. Implantátumok és más orvosi eszközök gyakran készülnek ebből az anyagból, mert nem vált ki allergiás reakciót az emberi testben és jól integrálódik a csontszövetekkel.
A titán előállítása
A titán előfordulása bőséges a Földön; többnyire ilmenit (FeTiO3) és rutil (TiO2) formájában található meg. Bár gyakori elem, a titán kinyerése viszonylag költséges folyamat, mivel nagy energiabefektetést igényel az oxigénmentesítése és tiszta fém formájába való átalakítása.