منو
 کاربر Online
678 کاربر online
تاریخچه ی: تیتانیم

V{maketoc}





























































































((Scandium)) - __Titanium__ - ((Vanadium))
__Ti__
((Zirconium|Zr))  
 
 
{picture=Ti_TableImage.png}
این جدول تناوبی عناصر است. ((جدول استاندارد|جدول کامل))

__عمومی__
((فهرست نام عناصر|نام)), ((فهرست علائم عناصر|علامت اختصاری)), ((فهرست شماره عناصر|شماره))Titanium, Ti, 22
((گروه شیمیایی)) ((فلز انتقالی))
((گروه جدول تناوبی|گروه)), ((دوره جدول تناوبی|تناوب)), ((بلوک جدول تناوبی|بلوک))((عنصر گروه 4|4)), ((عنصر دوره 4|4)) , ((بلوک d|d))
((جرم حجمی)), ((درجه سختی موهز|سختی)) 4507 ((کیلوگرم برمترمکعب|kg/m3)), 6
((رنگ)) فلزی نقره ای
{picture=125pxTi2C22.jpg}
__خواص اتمی__
((وزن اتمی)) ((1 E-26 kg| 47.867 amu))
((شعاع اتمی)) (calc.) ((1 E-10 m|140 «176» pm))
((شعاع کووالانسی)) 136 ((پیکومتر|pm))
((شعاع وندروالس)) اطلاعات موجود نیست
((ساختار الکترونی)) ~np~~/np~((Argon|Ar))~np~]~/np~3d2 4((اوربیتال s|s))2]
((الکترون|e-)) بازای هر ((سطح انرژی))2, 8, 10, 2
((درجه اکسیداسیون)) ((«اکسید))) 4 ((«آمفوتریک)))
((ساختار کریستالی)) شش گوش
__خواص فیزیکی__
((حالت ماده)) جامد ((«مغناطیسی|__)))
((نقطه ذوب)) 1941 ((کلوین|K)) (3034 °((فارنهایت|F)))
((نقطه جوش)) 3560 K (5949 °F)
((حجم مولی)) 10.64 ((scientific notation|ש»10-6 ««متر مکعب بر مول|m3/mol))
((گرمای تبخیر)) 421 ((کیلوژول بر مول|kJ/mol))
((گرمای هم جوشی)) 15.45 kJ/mol
((فشار بخار)) 0.49 ((پاسکال|Pa)) at 1933 K
((سرعت صوت)) 4140 ((متر بر ثانیه|m/s)) at 293.15 K
__متفرقه__
((الکترونگاتیویته)) 1.54 ((«درجه پائولینگ)))
((ظرفیت گرمایی ویژه)) 520 ((ژول بر کیلوگرم-کلوین|J/«kg*K)))
((رسانائی الکتریکی)) 2.34 106/m ((اهم))
((رسانائی گرمایی)) 21.9 ((وات بر متر-کلوین|W/«m*K)))
1st ((پتانسیل یونیزاسیون)) 658.8 kJ/mol
2nd پتانسیل یونیزاسیون1309.8 kJ/mol
3rd پتانسیل یونیزاسیون2652.5 kJ/mol
4th پتانسیل یونیزاسیون4174.6 kJ/mol
5th پتانسیل یونیزاسیون9581 kJ/mol
6th پتانسیل یونیزاسیون11533 kJ/mol
7th پتانسیل یونیزاسیون13590 kJ/mol
8th پتانسیل یونیزاسیون16440 kJ/mol
9th پتانسیل یونیزاسیون18530 kJ/mol
10th پتانسیل یونیزاسیون20833 kJ/mol
__پایدارترین ایزوتوپها__
















((ایزوتوپ|iso))((وفور طبیعی|NA))((نیمه عمر)) ((روش فروپاشی|DM))((انرژی فروپاشی|DE)) ((مگا|M))(( الکترون ولت|eV))((محصول فروپاشی|DP))
44Ti((رادیو ایزوتوپ مصنوعی|{syn.}))((1 E9 s|63 y)) ((الکترون گیری|ε))0.26844((scandium|Sc))
46Ti8.0%Ti با24 ((نوترون)) ((ایزوتوپ پایدار|پایدار)) است.
47Ti7.3%Ti با25 نوترون پایدار است.
48Ti__73.8%__Ti با26 نوترون پایدار است.
49Ti5.5%Ti با27 نوترون پایدار است.
50Ti5.4%Ti با28 نوترون پایدار است.

((International System of واحدهای|SI)) & ((دما و فشار استاندارد|STP)) استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.


تیتانیم ((عنصر شیمیایی)) است که در ((جدول تناوبی)) دارای نشان Ti و ((عدد اتمی)) 22 می باشد. تیتانیم که عنصری است نرم ، سبک، نقره ای براق ، درخشان و ((فلز انتقالی)) مقاوم در برابر ((فرسایش)) ، در آلیاژهای محکم و سبک و رنگدانه های سفید کاربرد دارد. این عنصر در مواد معدنی متعددی وجود دارد ولی منابع اصلی آن ((روتیل)) و ((ایلمنیت)) هستند.

!خصوصیات قابل توجه
تیتانیم ((عنصر)) ((فلزی)) است که به سبب مقاومت زیاد خود در برابر ((فرسودگی)) ( تقریبا" به مقاومت ((پلاتینیم))) و استحکامی که نسبت به وزن خود دارد معروف است. فلزی است سبک ، محکم، قابل ساخت آسان با ((جرم حجمی)) پایین 40% ( هم چگال با ((فولاد))) که به شکل خالص کاملا" چکش خوار، آسان برای کار ، براق و به ((رنگ)) نقره ای درخشان می باشد.((نقطه ذوب)) نسبتا" زیاد این عنصر آنرا به یک ((فلز دیر گداز)) مفید تبدیل کرده است.تالیم به سختی فولاد اما 45% سبکتر از آن است وبا اینکه 60% سنگین تراز ((آلومینیم)) می باشد دو برابر محکم تر از آن است.این خصوصیات ، تیتانیم رادر برابرانواع معمولی فرسودگی بسیار مقاوم می کند.

این فلز در معرض هوا یک لایه ((اکسید)) بی اثری را تولید می کند اما اگر در محیطهای بدون ((اکسیژن)) قرار گیرد ((انعطاف پذیر)) است.این فلز که اگر در هوا گرم شود شروع به سوختن می کند، تنها عنصری است که می تواند در گاز ((نیتروژن)) خالص بسوزد. تیتانیم در مقابل ((اسید سولفوریک)) رقیق ، ((اسید هیدروکلرید ریک)) ، گاز ((کلر))، محلولهای ((کلرید)) و بیشتر ((اسید آلی|اسیدهای آلی)) مقاوم است.

تجربیات نشان داده که تیتانیم بعد از بمباران با ((دوترون)) بسیار ((رادیواکتیو)) شده و عمدتا" ارسال ((پوزیترون)) و اشعه های نیرومند گاما می کند. این عنصر دارای دو گونه است ؛ شکل آلفا چهار ضلعی که در دمای 880 درجه ((سانتیگراد)) به آرامی به شکل بتا مکعبی تغییر می کند.اگر در اثر حرارت سرخ شود با اکسیژن ترکیب شده و در حرارت 550 درجه سانتیگراد با ((کلر)) ترکیب می گردد.
!کاربردهـــــــــا
تقریبا" 95% تیتانیم به شکل دی اکسید تیتانیم ( Ti((O))2) مصرف می شود که ((رنگدانه)) سفید ثابتی است با قدرت پوشش خوب در ((رنگها)) ، ((کاغذ)) و ((پلاستیک|پلاستیکها)). رنگهایی که با ((دی اکسید تیتانیم)) ساخته می شوند منعکس کننده های بسیار خوب ((پرتو مادون قرمز)) هستند و بنابراین ((منجم|منجمان)) بطور گسترده ای از آن استفاده می کنند.

((آلیاژ))های تیتانیم به علت استحکام ، سبکی ، مقاومت بسیار زیاد در برابر فرسودگی و توانایی تحمل حرارتهای بسیار زیاد در ((هواپیما)) و ((موشک)) مورد استفاده قرار می گیرند اگرچه کاربردهای آن در محصولات مصرفی مثل ((چوب گلف)) ، ((دوچرخه)) و ((کامپیوترهای laptop)) نیز در حال رواج است.تیتانیم بیشتر با ((آلومینیم)) ((آهن)) ، ((منگنز))،((مولیبدنم)) و مواد دیگر آلیاژ می سازد.
!سایر کاربردها:
* به علت مقاومت زیاد آن در برابر ((آب دریا)) از آن برای ساخت میله های پروانه و وسایل کشتی استفاده می شود.
* برای ساخت ((سنگ جواهر))های مصنوعی ظریف بکار می رود.
* مایع بی رنگ ((تتراکلرید تیتانیم)) ( Ti((Cl))4) برایiridize ((شیشه)) مورد استفاده قرار می گیرد و چون در هوای مرطوب شدیدا" تولید بخار می کند برای ایجاد(( پرده دود))) جهت استتار) نیز کاربرد دارد.
* علاوه بر اینکه دی اکسید تیتانیم رنگدانه بسیار مهمی است چون خودش توانایی محافظت از ((پوست)) را دارد در ((کرم ضد آفتاب|کرمهای ضد آفتاب)) بکار برده می شود.
* چون این فلز از نظر فیزیولوژیکی بی اثر محسوب می شود از آن در ((پیوندهای جایگزینی مفصل)) مثل لگن مورد استفاده است.
* به علت بی اثری و رنگهای جذاب، استفاده از آن بعنوان ((زیورآلات بدن)) رایج شده است.

یکی از کاربردهای بالقوه تیتانیم در ((کارخانه آب شیرین کن|کارخانه های آب شیرین کن)) است.
!تاریخچــــــــه
تیتانیم ( واژه ((زبان لاتین|لاتین)) ((Titans)) اولین فرزند پسر(( Gaia))) در سال ((1791)) در ((انگلستان)) توسط جناب ((William Gregor)) که متوجه وجود عنصرجدیدی در ((ایلمنیت)) شده بود ((کشف شد)).این عنصر چند سال بعد توسط(( Heinrich Klaproth)) شیمیدان ((آلمانی)) در کانی ((روتیل)) دوباره کشف گردید. در سال(( 1795)) Klaproth این عنصر جدید را بر اساس ((Titan)) در ((اساطیر یونان)) نامگذاری نمود.
((Matthew A. Hunter)) در سال ((1910)) بوسیله حرارت دادن Ti((Cl))4 با ((سدیم)) در بمب فولادی در دمای 800-700 درجه سانتیگراد برای اولین بار تیتانیم فلزی خالص ( 9/99%) تهیه کرد.

فلز تیتانیم تا سال ((1946)) خارج از آزمایشگاه کاربردی نداشت در این سال((William Justin Kroll)) اثبات نمود که می توان تیتانیم را بوسیله کاهش ((تتراکلرید تیتانیم)) با ((منیزیم)) بصورت تجاری تولید کرد( این روش امروزه همچنان مورد استفاده است ).
!پیدایــــــش






{picture=180pxTitaniumUSGOV.jpg}


فلز تیتانیم در طبیعت بصورت ترکیب با سایر عناصر وجود دارد و این عنصر نهمین عنصر فراوان در پوسته ((زمین)) محسوب می شود ( 06/0% کل ((جرم))) و در بیشتر ((سنگ آذرین|سنگهای آذرین)) و ((رسوب|رسوبات)) آنها یافت می شود.بیشتر در مواد ((معدنی)) ((brookite)),(( ilmenite)), ((leucoxene)),(( perovskite)), ((rutile))، ((anatase)) و ((sphene)) وجود داشته و نیز در سنگ معدن(( آهن)) و ((titanates)) دیده می شود.از میان این مواد معدنی فقط ilmenite، leucoxene و rutileاز نظر اقتصادی اهمیت دارند.چون تیتانیم به راحتی در دماهای زیاد با ((اکسیژن)) و ((کربن)) ((واکنش)) می کند تهیه ((فلز)) تیتانیم خالص مشکل است. منابع مهم تیتانیم در ((استرالیا)) ، ((اسکاندیناوی)) ، ((آمریکای شمالی)) و ((مالزی)) قرار دارند.

این فلز در ((شهاب سنگ|شهاب سنگها)) یافت شده وحضورآن در ((خورشید)) و ((ستاره|ستارگان)) M-type نیز آن شناسایی شده است. ((سنگ|سنگها))یی در ماموریت ((آپولو 17)) از ((ماه «قمر زمین»|ماه)) آورده شده اند حاوی 1/12% TiO2 هستند. بعلاوه تیتانیم در خاکستر ((ذغال سنگ))، ((گیاه|گیاهان)) و حتی بدن ((انسان)) یافت شده است.

!تولیـــــــد
فلز تیتانیم بصورت تجاری بوسیله کاهش Ti((Cl))4 با ((منیزیم)) تولید می شود این فرآیند را ((William Justin Kroll)) در سال(( 1946)) ابداع کرد.این ((فرآیند گروهی)) ، گران و پیچیده است اما ممکن است فرآیند جدیدتری که روش "FFC-Cambridge" نامیده می شود جایگزین روش قدیمی گردد. در این روش از ماده خام پودر دی اکسید تیتانیم ( که شکل تصفیا شده ((روتیل)) است) برای تولید نهایی که جریان مداومی از تیتانیم مذاب است استفاده می شود. از این محصول بلافاصله در ساخت ((آلیاژ|آلیاژها))ی تجاری بهره می برند.

امید است با استفاده از روش FFC-Cambridge مقدار بیشتری تیتانیم و باهزینه ای کمتربرای صنعت ((هوافضا)) و بازار کالاهای زینتی تهیه شود و شاهد استفاده از این فلز در محصولاتی که در حال حاضراز ((آلومینیم)) و انواع خاص ((فولاد)) استفاده می کنند باشیم.
!ترکیبــــــــات
اگرچه فلز تیتانیم به علت هزینه زیاد استخراج نسبتا" متداول نیست ، ((دی اکسید تیتانیم)) ارزان،به مقدار زیاد موجود و دارای کاربرد وسیعی بعنوان ((رنگدانه)) سفید در ((صنعت رنگ سازی)) ، ((پلاستیک)) و ((سیمان)) ساختمان می باشد.پودرTio2 از نظر شیمیایی بی اثراست ، در نور آفتاب رنگ خود را حفظ می کند و بسیار مات است : این خصوصیت باعث می شود تا مواد شیمیایی خاکستری یا قهوه ای که بیشتر پلاستیکهای خانگی را تشکیل می دهند به رنگ سفید خالص درخشانی تبدیل کند.دی اکسید تیتانیم خالص دارای ((ضریب شکست)) بسیار بالا و ((تجزیه نوری)) بیشتر از((الماس)) است. ((یاقوت کبودستاره ای)) و ((یاقوت قرمز)) درخشندگی خود را از دی اکسید تیتانیوم موجود در خود می‌‌گیرند.

!ایزوتوپهــــــا
تیتانیم بطور طبیعی دارای 5 ((ایزوتوپ)) پایدار تیتانیم 46، تیتانیم47، تیتانیم48، تیتانیم49 و تیتانیم50 است که فراوان ترین آنها تیتانیم 48 ( ((فراوانی طبیعی)) 8/73%) می باشد . 11 ((رادیوایزوتوپ)) هم برای این عنصر شناسایی شده که پایدار ترین آنها تیتانیم 44 با((نیمه عمر)) 63 سال، تیتانیم 45 با نیمه عمر 8/184 دقیقه، تیتانیم 51 با نیمه عمر 76/5 دقیقه و تیتانیم 52 با نیمه عمر7/1 دقیقه هستند. سایر ایزوتوپهای ((رادیواکتیو)) نیمه عمری کمتر از 33 ثانیه دارند که نیمه عمر اکثر آنها کمتر از نیم ثانیه می باشد.
ایزوتوپهای تیتانیم از نظر ((وزن اتمی)) بین ((amu))99/39 (تیتانیم 40) و amu966/57 (تیتانیم 58) قرار دارند.((حالت فروپاشی)) اولیه قبل از فراوان ترین ایزوتوپ (تیتانیم 48) ((جذب الکترون)) و حالت اولیه پس از آن ((ارسال بتا)) می باشد. ((محصول فروپاشی)) اولیه قبل از تیتانیم 48 ایزوتوپهای عنصر 21 ( اسکاندیم) و محصول اولیه پس از آن ایزوتوپهای عنصر 23 ( ((وانادیم))) می باشد.
!هشدارهــــــــا
پودر فلز تیتانیم خطر جدی آتش زایی دارد اما ((نمک|نمکها))ی آنرا در بیشتر موارد نسبتا"بی ضرر به حساب می آورند.اما ترکیبات با کلررا مثل TiCl3 و TiCl4 باید ((خورنده)) در نظر گرفت . تیتانیم به تجمع در ((بافت|بافتها))یی از بدن که دارای ((سیلیکا)) است تمایل دارد اما این عنصر هیچگونه نقش بیولوژیکی شناخته شده ای در ((انسان)) ندارد.
!منبع
*[http://periodic.lanl.gov/elements/22.html|Los|Alamos|National Laboratory - Titanium]
*''Guide to the Elements - Revised Edition'', Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1
*[http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/titanium/ USGS Titanium Statistics and Information]

! پیوندهای خارجی
*[http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Ti/index.html WebElements.com - Titanium] (also used as a reference)
*[http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Ti.html EnvironmentalChemistry.com - Titanium] (also used as a reference)

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 چهارشنبه 22 فروردین 1386 [08:22 ]   3   فیروزه نجفی      جاری 
 چهارشنبه 20 آبان 1383 [06:35 ]   2   نفیسه ناجی      v  c  d  s 
 چهارشنبه 06 آبان 1383 [06:33 ]   1   بابک خسروشاهی      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..