Титан Ti

Открытие

В 1791 году английский священник и минералог-любитель Уильям Грегор исследовал чёрный магнитный песок из ручья в приходе Манаккан в Корнуолле. Он обнаружил, что песок содержит железо и оксид неизвестного металла, и назвал минерал менаканитом; сейчас он известен как ильменит.

Несколько лет спустя, в 1795 году, немецкий химик Мартин Генрих Клапрот независимо нашёл тот же оксид в минерале рутиле из Венгрии. Он признал его новым элементом, дал ему название «титан» и позже подтвердил, что металл Грегора — тот же самый.

Получить чистый титан оказалось очень трудно, потому что горячий металл соединяется с кислородом, азотом и углеродом. В 1910 году Мэтью Хантер в США получил почти чистый титан, нагревая тетрахлорид титана с натрием. Процесс Кролла, разработанный Уильямом Кроллом в 1930–1940-х годах с использованием магния, сделал возможным крупномасштабное производство и до сих пор остаётся основным методом.

Происхождение названия

Клапрот назвал элемент в честь титанов — могучих сыновей богини Земли в греческой мифологии, — следуя примеру урана, названного им по планете Уран. Символ — Ti.

Основные применения

• Пигмент: большая часть титановой руды превращается в диоксид титана — ослепительно белый пигмент для красок, бумаги, пластмасс и косметики.
• Аэрокосмос: титановые сплавы, например Ti-6Al-4V, используются в реактивных двигателях, планерах и космических аппаратах.
• Медицина: титан биосовместим и срастается с костью, поэтому из него делают эндопротезы тазобедренного и коленного суставов, зубные имплантаты и костные пластины.
• Химическая промышленность и морская вода: коррозионная стойкость делает его подходящим для теплообменников, опреснительных установок и морского оборудования.
• Потребительские товары: велосипедные рамы, клюшки для гольфа, часы, оправы очков и украшения.

Изотопы

У титана пять стабильных изотопов — от титана-46 до титана-50, самый распространённый из них титан-48 (около 74 процентов). Радиоактивный титан-44 с периодом полураспада около 60 лет образуется при взрывах сверхновых; гамма-лучи от его распада зарегистрированы в остатке Кассиопея A, что дало астрономам прямое свидетельство того, как такие взрывы создают новые элементы.

В повседневной жизни

Металлический титан нетоксичен, поэтому широко используется внутри тела и в украшениях для людей с аллергией на металлы. Диоксид титана содержится в белой краске, солнцезащитных кремах и зубной пасте. Его применение в качестве пищевого красителя в Европейском союзе в 2022 году было запрещено из предосторожности, хотя в некоторых других странах оно по-прежнему разрешено.

Мелкий титановый порошок может гореть, но с цельным титаном обращаться совершенно безопасно.