Titan

För andra betydelser, se Titan (olika betydelser).

Titan
Tecken Ti Atomnr. 22 Grupp 4 Period 4 Block d
Allmänt
Ämnesklass	övergångsmetaller
Densitet	4507 kg/m3 (273 K)
Hårdhet	6
Utseende	Silvrig metall
Atomens egenskaper
Atommassa	47,867 u
Atomradie (beräknad)	140 (176) pm
Kovalent radie	136 pm
Elektronkonfiguration	[Ar]3d24s2
e– per skal	2, 8, 10, 2
Oxidationstillstånd (O)	4 (amfoterisk)
Kristallstruktur	hexagonal
Ämnets fysiska egenskaper
Aggregationstillstånd	fast
Smältpunkt	1941 K (1668 °C)
Kokpunkt	3560 K (3287 °C)
Molvolym	10,64 ·10-6 m3/mol
Ångbildningsvärme	421 kJ/mol
Smältvärme	15,41 kJ/mol
Ångtryck	0,49 Pa vid 1933 K
Ljudhastighet	4140 m/s vid 293,15 K
Diverse
Elektronegativitet	1,54 (Paulingskalan)
Värmekapacitet	520 J/(kg·K)
Elektrisk ledningsförmåga	2,34·106 S/m (Ω−1·m−1)
Värmeledningsförmåga	21,9 W/(m·K)
1a jonisationspotential	658,8 kJ/mol
2a jonisationspotential	1309,8 kJ/mol
3e jonisationspotential	2652,5 kJ/mol
4e jonisationspotential	4174,6 kJ/mol
5e jonisationspotential	9581 kJ/mol
6e jonisationspotential	11533 kJ/mol
7e jonisationspotential	13590 kJ/mol
8e jonisationspotential	16440 kJ/mol
9e jonisationspotential	18530 kJ/mol
10e jonisationspotential	20833 kJ/mol
Stabilaste isotoper
Isotop F % Halv.tid Typ Energi (MeV) Prod. 44Ti syntetisk 63 år ε 0,268 44Sc 46Ti 8,0 % 46Ti, stabil isotop med 24 neutroner 47Ti 7,3 % 47Ti, stabil isotop med 25 neutroner 48Ti 73,8 % 48Ti, stabil isotop med 26 neutroner 49Ti 5,4 % 49Ti, stabil isotop med 27 neutroner 50Ti 5,4 % 50Ti, stabil isotop med 28 neutroner
SI-enheter & STP används om ej annat angivits.

Titan (lat. titanium) är ett metalliskt grundämne och det nionde vanligaste atomslaget i jordskorpan. Titan används i legeringar inom bland annat flyg- och rymdteknik. Titan används också som implantatmedel i människokroppen, till exempel för att fästa tandproteser i käkben, eftersom benvävnad växer fast i titan och titan inte orsakar avstötning. Titan används också i smycken eftersom det sällan orsakar allergi. Vidare används metallen, på grund av sin förmåga att tåla starka syror utan korrosion, som anod-/katod-ledare i ytbehandlingsindustrin och är lämplig i tillverkning av vissa typer av högtalarmembran. Titanets höga styrka, som tillåter mycket tunnare konstruktioner än flertalet andra metaller, kombinerat med en ganska låg densitet utnyttjas också vid tillverkning av utrustningar där låg vikt eftersträvas. Exempel på detta återfinns bl.a. i turbinblad, i vissa klockor samt kokkärl för vandrare.

Titandioxid, som inte släpper igenom ljus, används i solkrämer, smink och målarfärger.

Titanbearbetning

Titanets hårdhet gör det svårt att bearbeta. De flesta borrar idag består av HSS härdat stål vilket är mjukare än titan. Stansning är vanligt förekommande men sliter på stansarna; stansar som går av är inte helt ovanligt. Vid bockning spricker titan lätt om man tillämpar vanlig bockning (1–3 mm radie). Oftast måste man ha 5–10 mm radie vid bockning för att förhindra sprickor.

Legeringar

Det finns många olika titanlegeringar. Gemensamma fördelar för dem är att de är korrosionshärdiga, det vill säga rostar inte, tål värme bra och har låg densitet. Nackdelen är att titan till följd av bland annat reningsprocesser är en dyr metall.

Det finns två huvudtyper av titanlegeringar:

• Legeringar med palladium. Dessa är de mest korrosionshärdiga legeringarna.
• Legeringar med aluminium och vanadin eller mangan. Denna typ av legering har mycket bra hållfasthetsegenskaper och används bland annat till flygplansdelar och flygmotordetaljer.

Historia

År 1791 framställde engelsmannen William Gregor titanoxid ur mineralet ilmenit. Ämnet fick år 1795 namnet titanium av den tyske kemisten Martin Heinrich Klaproth, som upptäckte samma oxid i mineralet rutil.

Metallen framställdes först i oren form år 1825 av Jöns Jacob Berzelius. Rent titan utvanns 1910 av amerikanen Matthew A. Hunter genom upphettning av titan(IV)klorid med natriummetall i en sluten stålbehållare.

Se även

• Periodiska systemet
• Metall