Titani është një element kimik; ka simbolin Ti dhe numrin atomik 22. Në tabelën periodike është në periudhën 4, grupi 4, blloku-d. Gjendet në natyrë vetëm si oksid, mund të reduktohet për të prodhuar një metal tranzicioni me shkëlqim me ngjyrë argjendi, densitet të ulët dhe forcë të lartë që është rezistent ndaj korrozionit në ujin e detit, aqua regia dhe klorin. Pesë përdorime të zakonshme të titanit në jetën e përditshme.
Titani u zbulua në Cornwall, Britania e Madhe, nga William Gregor në 1791 dhe u emërua nga Martin Heinrich Klaproth sipas Titanëve të mitologjisë greke. Elementi ndodh brenda një numri mineralesh, kryesisht rutil dhe ilmenit, të cilat janë të shpërndara gjerësisht në koren dhe litosferën e Tokës; Gjendet pothuajse në të gjitha gjallesat, si dhe në trupat ujorë, shkëmbinjtë dhe tokat. Metali nxirret nga mineralet e tij kryesore minerale nga proceset Kroll dhe Hunter. Kompërimi më i zakonshëm, dioksidi i titanit (TiO2), është një fotokatalizator popullor dhe përdoret në prodhimin e pigmenteve të bardha. Komponime të tjera përfshijnë tetraklorurin e titanit (TiCl4), një përbërës i ekraneve të tymit dhe katalizatorëve; dhe triklorid titani (TiCl3), i cili përdoret si katalizator në prodhimin e polipropilene.
Titani mund të aliazhohet me hekur, alumin, vanadium dhe molibden, ndër elementë të tjerë. Aliazhet e titanit që rezultojnë janë të forta, të lehta dhe të gjithanshme, me aplikime duke përfshirë hapësirën ajrore (motorë reaktivë, raketa dhe anije kozmike), proceset ushtarake, industriale (kimikate dhe petrokimikate, impiantet e shkripëzimit, pulpën dhe letrën), automobilat, bujqësinë (bujqësi), mallrat sportive, bizhuteri dhe elektronikën e konsumit. Titani konsiderohet gjithashtu si një nga metalet më biokompatibël, duke çuar në një sërë aplikimesh mjekësore duke përfshirë proteza, implante ortopedike, implante dentare dhe instrumente kirurgjikale.(1)
Vetitë tabelare të titanit – nga wikipedia
| Titani, 22Ti |
| Pamja: metalik gri-bardhë i argjendtë |
Pesha standarde atomike Ar°(Ti): • 47.867±0.001[2], • 47.867±0.001 (shkurtuar) |
| Titani në tabelën periodike |
| Numri atomik (Z): 22 |
| Konfigurimi i elektroneve: [Ar] 3d2 4s2 |
| Elektronet për guaskë: 2, 8, 10, 2 |
| Vetitë fizike |
| Faza në STP: ngurtë, e fortë |
| Pika e shkrirjes: 1941 K (1668 °C, 3034 °F) |
| Pika e vlimit: 3560 K (3287 °C, 5949 °F) |
| Dendësia (në 20° C): 4.502 g/cm3 (afër temperaturës së dhomës): 4.322 g/cm3 ,46Ti, kur është i lëngshëm (në MP-pikë shkrirje): 4.11 g/cm3 |
| Nxehtësia e shkrirjes: 14.15 kJ/mol |
| – |
| Histori |
| Emërtimi: pas Titanëve të mitologjisë greke |
| – |
Dy vetitë më të dobishme të metalit janë rezistenca ndaj korrozionit dhe raporti i rezistencës ndaj densitetit, më i larti nga çdo element metalik, megjithëse rezistenca ndaj stresit tërheqës nuk do të thotë se ka raportin më të lartë për streset e tjera: kompresimin me shumicë, prerjen dhe valën e presionit. Në gjendjen e tij të paaliazhuar, titani është po aq i fortë sa disa çeliqe, por më pak i dendur. Ekzistojnë dy forma alotropike dhe pesë izotope natyrale të këtij elementi, 46Ti deri në 50Ti, ku 48Ti janë më të bollshmet (73.8%).
Si metal, titani njihet për raportin e tij të lartë forcë-peshë. Është një metal i fortë me densitet të ulët që është mjaft duktil (veçanërisht në një mjedis pa oksigjen), me shkëlqim dhe me ngjyrë metalike-të bardhë. Për shkak të pikës së shkrirjes relativisht të lartë (1,668 °C ose 3,034 °F) ndonjëherë është përshkruar si një metal zjarrdurues, por nuk është kështu. Është paramagnetik dhe ka përçueshmëri elektrike dhe termike mjaft të ulët në krahasim me metalet e tjera. Titani është superpërçues kur ftohet nën temperaturën e tij kritike prej 0.49 K.
Histori (2)
Minerali i parë i titanit, një rërë e zezë e quajtur menachanite, u zbulua në 1791 në Cornwall nga Reverend William Gregor. Ai e analizoi atë dhe arriti në përfundimin se përbëhej nga oksidet e hekurit dhe një metal i panjohur, dhe e raportoi atë si të tillë në Shoqërinë Mbretërore Gjeologjike të Cornwall.
Në 1795, shkencëtari gjerman Martin Heinrich Klaproth i Berlinit hetoi një mineral të kuq të njohur si Schörl nga Hungaria. Kjo është një formë e rutilit (TiO2) dhe Klaproth kuptoi se ishte oksidi i një elementi të panjohur më parë të cilin ai e quajti titan. Kur iu tha për zbulimin e Gregorit, ai hetoi menachanitin dhe konfirmoi se edhe ai përmbante titan.
Vetëm në vitin 1910 MA Hunter, duke punuar për General Electric në SHBA, prodhoi metal titani të pastër duke ngrohur tetrakorur titani dhe metalin e natriumit.
Titanium-xehe-Ilmenite
Ndodhia
Titani është elementi i nëntë më i bollshëm në koren e Tokës (0.63% në masë) dhe metali i shtatë më i bollshëm. Është i pranishëm si okside në shumicën e shkëmbinjve magmatikë, në sedimentet që rrjedhin prej tyre, në gjallesat dhe trupat natyrorë të ujit. Nga 801 llojet e shkëmbinjve magmatikë të analizuara nga Shërbimi Gjeologjik i Shteteve të Bashkuara, 784 përmbanin titan. Përqindja e tij në toka është afërsisht 0.5-1.5%.
Mineralet e zakonshme që përmbajnë titan janë anataza, brookite, ilmenite, perovskite, rutil dhe titanite (sphene). Akaogiite është një mineral jashtëzakonisht i rrallë i përbërë nga dioksidi titani. Nga këto minerale, vetëm rutili dhe ilmeniti kanë rëndësi ekonomike, por edhe ato janë të vështira për t’u gjetur në përqendrime të larta. Rreth 6.0 dhe 0.7 milionë tonë të këtyre mineraleve u minuan përkatësisht në vitin 2011. Depozita të rëndësishme që mbajnë titan ekzistojnë në Australi, Kanada, Kinë, Indi, Mozambik, Zelandën e Re, Norvegji, Sierra Leone, Afrikën e Jugut dhe Ukrainë. Rezervat totale të anatazës, ilmenitit dhe rutilit vlerësohen të tejkalojnë 2 miliardë tonë.
Përqendrimi i titanit është rreth 4 picomolar në oqean. Në 100 °C, përqendrimi i titanit në ujë vlerësohet të jetë më i vogël se 10−7 M në pH 7. Identiteti i specieve të titanit në tretësirë ujore mbetet i panjohur për shkak të tretshmërisë së tij të ulët dhe mungesës së metodave spektroskopike të ndjeshme, megjithëse vetëm gjendja e oksidimit 4+ është e qëndrueshme në ajër. Nuk ekziston asnjë provë për një rol biologjik, megjithëse organizmat e rrallë dihet se grumbullojnë përqendrime të larta të titanit.
Titani përmbahet në meteoritët dhe është zbuluar në Diell dhe në yjet e tipit M (lloji më i ftohtë) me një temperaturë sipërfaqësore prej 3,200 °C (5,790 °F). Shkëmbinjtë e sjellë nga Hëna gjatë misionit Apollo 17 përbëhen nga 12.1% TiO2. Titani vendas gjendet vetëm në shkëmbinjtë që janë ekspozuar ndaj presioneve midis afërsisht 2.8 deri në 4.0 gigapascal në Tokë, por është identifikuar në nanokristalet në Hënë.
Izotopet
Titani natyral përbëhet nga pesë izotope të qëndrueshme: 46Ti, 47Ti, 48Ti, 49Ti dhe 50Ti, ku 48Ti është më i bollshmi (73.8% bollëk natyror). Njëzet e tre radioizotope janë karakterizuar, [b] më të qëndrueshmet prej të cilave janë 44Ti me një gjysmë jetë prej 63 vjetësh; 45Ti, 184.8 minuta; 51Ti, 5.76 minuta; dhe 52Ti, 1.7 minuta. Të gjitha izotopet e tjera radioaktive kanë gjysmë jetë më pak se 33 sekonda, me shumicën më pak se gjysmë sekonde.
Izotopet e titanit variojnë nga 39Ti në 66Ti. Mënyra kryesore e zbërthimit për izotopet më të lehta se 46Ti është emetimi i pozitroneve (me përjashtim të 44Ti, i cili i nënshtrohet kapjes së elektroneve), duke çuar në izotope të skandiumit, dhe mënyra kryesore për izotopet më të rënda se 50Ti është emetimi beta, duke çuar në izotope të vanadiumit. Titani bëhet radioaktiv pas bombardimit me deuterone, duke lëshuar kryesisht pozitrone dhe rreze të forta gama.
–
Referencat
