Titan Ti

Entdeckung

1791 untersuchte der englische Geistliche und Hobby-Mineraloge William Gregor einen schwarzen, magnetischen Sand aus einem Bach in der Gemeinde Manaccan in Cornwall. Er stellte fest, dass er Eisen und das Oxid eines unbekannten Metalls enthielt, und nannte das Mineral Menachanit – heute als Ilmenit bekannt.

Einige Jahre später, 1795, fand der deutsche Chemiker Martin Heinrich Klaproth unabhängig davon dasselbe Oxid im Mineral Rutil aus Ungarn. Er erkannte es als neues Element, gab ihm den Namen Titan und bestätigte später, dass Gregors Metall dasselbe war.

Reines Titan erwies sich als sehr schwer herzustellen, weil sich das heiße Metall mit Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff verbindet. 1910 gewann Matthew Hunter in den USA nahezu reines Titan, indem er Titantetrachlorid mit Natrium erhitzte. Das Kroll-Verfahren, das William Kroll in den 1930er- und 1940er-Jahren mit Magnesium statt Natrium entwickelte, ermöglichte die großtechnische Produktion und ist bis heute das wichtigste Verfahren.

Herkunft des Namens

Klaproth benannte das Element nach den Titanen, den mächtigen Söhnen der Erdgöttin in der griechischen Mythologie – nach dem Vorbild des Urans, das er nach dem Planeten Uranus benannt hatte. Das Symbol ist Ti.

Wichtigste Verwendungen

• Pigment: Der größte Teil des Titanerzes wird zu Titandioxid verarbeitet, einem strahlend weißen Pigment für Farben, Papier, Kunststoffe und Kosmetik.
• Luft- und Raumfahrt: Titanlegierungen wie Ti-6Al-4V werden in Strahltriebwerken, Flugzeugzellen und Raumfahrzeugen verwendet.
• Medizin: Titan ist biokompatibel und verwächst mit Knochen; daher dient es für Hüft- und Knieprothesen, Zahnimplantate und Knochenplatten.
• Chemische Industrie und Meerwasser: Seine Korrosionsbeständigkeit eignet sich für Wärmetauscher, Meerwasserentsalzungsanlagen und Offshore-Ausrüstung.
• Konsumgüter: Fahrradrahmen, Golfschläger, Uhren, Brillengestelle und Schmuck.

Isotope

Titan hat fünf stabile Isotope, Titan-46 bis Titan-50, von denen Titan-48 mit etwa 74 Prozent das häufigste ist. Das radioaktive Titan-44 mit einer Halbwertszeit von etwa 60 Jahren entsteht bei Supernova-Explosionen; Gammastrahlung aus seinem Zerfall wurde im Überrest Cassiopeia A nachgewiesen und liefert Astronomen einen direkten Beleg dafür, wie solche Explosionen neue Elemente schmieden.

Im Alltag

Titanmetall ist ungiftig und wird deshalb häufig im Körper sowie in Schmuck für Menschen mit Metallallergien eingesetzt. Titandioxid steckt in weißer Farbe, Sonnenschutzmitteln und Zahnpasta. Seine Verwendung als Lebensmittelfarbstoff (E 171) wurde in der Europäischen Union 2022 vorsorglich verboten, in manchen anderen Ländern ist sie weiterhin erlaubt.

Feines Titanpulver kann brennen, massives Titan ist jedoch sehr sicher im Umgang.