Přeskočit na obsah

Titan (prvek): Porovnání verzí

Upravit odkazy
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Interaktivně procházet historii
← Přejít na předchozí porovnání
Smazaný obsah Přidaný obsah
VizuálníWikitext
m typografie
→‎Objev prvku: Název + reference.
 
(Není zobrazeno 37 mezilehlých verzí od 24 dalších uživatelů.)
Řádek 1: Řádek 1:
{{Infobox - chemický prvek
{{Infobox - chemický prvek
<!-- tabulka ( + část obecné) -->
<!-- tabulka ( + část obecné) -->
| značka = Ti
| značka = Ti
| protonové číslo = 22
| protonové číslo = 22
| nukleonové číslo = 46
| nukleonové číslo = 46
| název = Titan
| název = Titan
| latinsky = Titanium
| latinsky = Titanium
| nad =
| nad =
| pod = [[Zirkonium|Zr]]
| pod = [[Zirkonium|Zr]]
| vlevo = [[Skandium]]
| vlevo = [[Skandium]]
| vpravo = [[Vanad]]
| vpravo = [[Vanad]]
| dolní tabulka = ano
| dolní tabulka = ano
<!-- obecné -->
<!-- obecné -->
| chemická skupina = Přechodné kovy
| chemická skupina = Přechodné kovy
| číslo CAS = 7440-32-6
| číslo CAS = 7440-32-6
| skupina = 4
| skupina = 4
| perioda = 4
| perioda = 4
| blok = d
| blok = d
| koncentrace v zemské kůře = 5 700 až 6 300&nbsp;ppm
| koncentrace v zemské kůře = 5 700 až 6 300&nbsp;ppm
| koncentrace v mořské vodě = 0,001&nbsp;mg/l
| koncentrace v mořské vodě = 0,001&nbsp;mg/l
| obrázek = Titan-crystal_bar.JPG
| obrázek = Titan-crystal_bar.JPG
| emisní spektrum = Titanium spectrum visible.png
| emisní spektrum = Titanium spectrum visible.png
| vzhled = Šedý až stříbřitě bílý, lehký kov
| vzhled = Šedý až stříbřitě bílý, lehký kov
<!-- Atomové vlastnosti -->
<!-- Atomové vlastnosti -->
| relativní atomová hmotnost = 47,867
| relativní atomová hmotnost = 47,867
| atomový poloměr = 147&nbsp;pm
| atomový poloměr = 147&nbsp;pm
| kovalentní poloměr = 160&nbsp;pm
| kovalentní poloměr = 160&nbsp;pm
| Van der Waalsův poloměr =
| Van der Waalsův poloměr =
| elektronová konfigurace = [Ar] 3d<sup>2</sup> 4s<sup>2</sup>
| elektronová konfigurace = [Ar] 3d<sup>2</sup> 4s<sup>2</sup>
| oxidační čísla = I, II, III, IV
| oxidační čísla = I, II, III, IV
<!-- Fyzikální vlastnosti -->
<!-- Fyzikální vlastnosti -->
| skupenství = [[Pevná látka|Pevné]]
| skupenství = [[Pevná látka|Pevné]]
| krystalografická soustava = Hexagonální
| krystalografická soustava = Hexagonální
| hustota = 4,506 g/cm<sup>3</sup>
| hustota = 4,506 g/cm<sup>3</sup>
| tvrdost = 6,0
| tvrdost = 6,0
| magnetické chování = [[Paramagnetismus|Paramagnetický]]
| magnetické chování = [[Paramagnetismus|Paramagnetický]]
| teplota tání = 1667,85
| teplota tání = 1667,85
| teplota varu = 3286,85
| teplota varu = 3286,85
| molární objem = 10,64×10<sup>−6</sup>&nbsp;m<sup>3</sup>/mol
| molární objem = 10,64×10<sup>−6</sup>&nbsp;m<sup>3</sup>/mol
| skupenské teplo tání = 14,15 kJ/mol
| skupenské teplo tání = 14,15 kJ/mol
| skupenské teplo varu = 425 kJ/mol
| skupenské teplo varu = 425 kJ/mol
| tlak syté páry = 100 Pa při 2403K
| tlak syté páry = 100 Pa při 2403K
| rychlost zvuku = 5290&nbsp;m/s
| rychlost zvuku = 5290&nbsp;m/s
| měrná tepelná kapacita = 523 Jkg<sup>−1</sup>K<sup>−1</sup>
| měrná tepelná kapacita = 523 Jkg<sup>−1</sup>K<sup>−1</sup>
| elektrická vodivost = 2,38×10<sup>6</sup>&nbsp;S/m
| elektrická vodivost = 2,38×10<sup>6</sup>&nbsp;S/m
| měrný elektrický odpor = 420 nΩ·m
| měrný elektrický odpor = 420 nΩ·m
| tepelná vodivost = 21,9&nbsp;W⋅m<sup>−1</sup>⋅K<sup>−1</sup>
| tepelná vodivost = 21,9&nbsp;W⋅m<sup>−1</sup>⋅K<sup>−1</sup>
<!-- Různé -->
<!-- Různé -->
| standardní elektrodový potenciál = −1,63&nbsp;V
| standardní elektrodový potenciál = −1,63&nbsp;V
| elektronegativita = 1,54
| elektronegativita = 1,54
| spalné teplo na m3 =
| spalné teplo na m3 =
| spalné teplo na kg =
| spalné teplo na kg =
| ionizační energie = 658,8 kJ/mol
| ionizační energie = 658,8 kJ/mol
| ionizační energie2 = 1309,8 kJ/mol
| ionizační energie2 = 1309,8 kJ/mol
| ionizační energie3 = 2652,5 kJ/mol
| ionizační energie3 = 2652,5 kJ/mol
| ionizační energie4 = 4324 kJ/mol
| ionizační energie4 = 4324 kJ/mol
| iontový poloměr = 68&nbsp;pm
| iontový poloměr = 68&nbsp;pm
<!-- Izotopy -->
<!-- Izotopy -->
| izotopy = {{Infobox - chemický prvek/Nestabilní izotop
| izotopy = {{Infobox - chemický prvek/Nestabilní izotop
| nukleonové číslo = 44
| nukleonové číslo = 44
| značka = Ti
| značka = Ti
Řádek 95: Řádek 95:
| výskyt = 5,4%
| výskyt = 5,4%
| počet neutronů = 28
| počet neutronů = 28
⚫
}}<!-- Bezpečnost -->
⚫
| R-věty = {{R|17}}, {{R|36/37/38}}
⚫
| S-věty = {{S|26}}
| symboly nebezpečí GHS = {{GHS02}}{{GHS07}}<ref name=pubchem_cid_23963>{{Citace elektronického periodika | titul = Titanium | periodikum = pubchem.ncbi.nlm.nih.gov | vydavatel = PubChem | url = https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/23963 | jazyk = en | datum přístupu = 2021-05-24 }}</ref><br>{{Nebezpečí}}<ref name=pubchem_cid_23963 />
}}
}}
'''Titan''' (chemická značka '''Ti''', {{vjazyce|la}} ''Titanium'') je šedý až stříbřitě bílý, lehký [[Kovy|kov]], poměrně hojně zastoupený v zemské kůře. V přírodě se vyskytuje pouze jako [[Oxidy|oxid]], který lze [[Redoxní reakce|redukovat]] a získat tak lesklý [[Přechodné kovy|přechodný kov]] stříbrné barvy, nízké [[Hustota|hustoty]] a vysoké [[Pevnost (fyzika)|pevnosti]], odolný proti [[Koroze|korozi]] v [[Mořská voda|mořské vodě]], [[Lučavka královská|lučavce královské]] a [[Chlor|chlóru]].
⚫
<!-- Bezpečnost -->

| symboly nebezpečí =
Titan byl objeven anglickým chemikem Williamem Gregorem v roce 1791 a pojmenován [[Martin Heinrich Klaproth|Martinem Heinrichem Klaprothem]] podle [[Titáni|Titánů]] z [[Řecká mytologie|řecké mytologie]]. Prvek se vyskytuje v řadě [[Minerál|minerálů]], především v [[Rutil|rutilu]] a [[Ilmenit|ilmenitu]], které jsou široce rozšířeny v [[Zemská kůra|zemské kůře]] a [[Litosféra|litosféře]]; vyskytuje se téměř ve všech živých organismech a také ve [[Vodní plocha|vodních plochách]], horninách a půdě.<ref name="EBC">{{cite encyclopedia|encyclopedia=Encyclopædia Britannica|title=Titanium|year=2006|url=http://www.britannica.com/eb/article-9072643/titanium|access-date=19 January 2022}}</ref> Kov se získává z hlavních minerálních rud [[Krollův proces|Krollovým]] a [[Hunterův proces|Hunterovým]] procesem.<ref>{{Citace monografie
⚫
| R-věty = {{R|17}}, {{R|36/37/38}}
| příjmení = Lide
⚫
| S-věty = {{S|26}}
| jméno = David R.
}}
| titul = CRC Handbook of chemistry and physics: 2005-2006 a ready-reference book of chemical and physical data
'''Titan''' (chemická značka '''Ti''', {{vjazyce|la}} ''Titanium'') je šedý až stříbřitě bílý, lehký [[Kovy|kov]], poměrně hojně zastoupený v zemské kůře. Je poměrně tvrdý a mimořádně odolný proti korozi i ve slané vodě. Při teplotách pod 0,39 K se stává supravodičem I. typu. Jeho výrazně většímu technologickému uplatnění brání doposud vysoká cena výroby čistého kovu. Hlavní uplatnění nalézá jako složka různých slitin a protikorozních ochranných vrstev, ve formě chemických sloučenin slouží často jako složka barevných pigmentů.
| rok = 2005
| url = https://archive.org/details/crchandbookofche0000unse_86ed
| vydání = 86th ed
| vydavatel = CRC press Taylor & Francis Group
| místo = Boca Raton New York Washington
| isbn = 978-0-8493-0486-6
}}</ref> Nejběžnější sloučenina, [[oxid titaničitý]], je oblíbeným [[Fotokatalýza|fotokatalyzátorem]] a používá se při výrobě bílých pigmentů;<ref name="HistoryAndUse">{{cite book|last=Krebs|first=Robert E.|title=The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide|edition=2nd|publisher=Greenwood Press|location=[[Westport, CT]]|isbn=978-0-313-33438-2|year=2006|url=https://books.google.com/books?id=yb9xTj72vNAC}}</ref> mezi další sloučeniny patří [[chlorid titaničitý]] (TiCl<sub>4</sub>), součást [[Kouřová clona|kouřových clon]] a [[Katalyzátor|katalyzátorů]], a [[chlorid titanitý]] (TiCl<sub>3</sub>), který se používá jako katalyzátor při výrobě [[Polypropylen|polypropylenu]].<ref name="EBC" />

Z titanu lze získat [[Slitina|slitiny]] [[Železo|železa]], [[Hliník|hliníku]], [[Vanad|vanadu]] a [[Molybden|molybdenu]], z nichž se vyrábí pevné a lehké slitiny pro letectví ([[Proudový motor|proudové motory]], [[Raketa|rakety]] a [[Kosmická loď|kosmické lodě]]), vojenství, průmyslové procesy (chemický a petrochemický průmysl, [[Odsolování|odsolovací zařízení]], [[celulóza]] a papír), automobilový průmysl, [[zemědělství]], lékařské [[Protéza|protézy]], ortopedické implantáty, zubní a endodontické nástroje a pilníky, [[Zubní implantát|zubní implantáty]], sportovní potřeby, šperky, mobilní telefony a pro další využití.<ref name="EBC" />

Dvěma nejužitečnějšími vlastnostmi tohoto kovu jsou odolnost proti [[Koroze|korozi]] a [[Tržná délka|poměr pevnosti k hustotě]], který je nejvyšší ze všech kovů.<ref>{{harvnb|Donachie|1988|p=11}}</ref> V [[Legování|nelegovaném]] stavu je titan stejně pevný jako některé [[Ocel|oceli]], ale má menší hustotu.<ref name="Barksdale1968p738">{{harvnb|Barksdale|1968|p=738}}</ref> Existují dvě [[Alotropie|alotropické]] formy<ref name="TICE6th">{{cite encyclopedia|title=Titanium|encyclopedia=Columbia Encyclopedia|edition=6th|date=2000–2006|publisher=Columbia University Press|url=https://archive.org/details/columbiaencyclop00laga|location=New York|isbn=978-0-7876-5015-5|url-access=registration}}</ref> a pět přirozeně se vyskytujících [[Izotopy titanu|izotopů tohoto prvku]], <sup>46</sup>Ti až <sup>50</sup>Ti, přičemž <sup>48</sup>Ti je nejrozšířenější (73,8&nbsp;%).<ref name="EnvChem">{{cite web|url=http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Ti-pg2.html#Nuclides|title=Periodic Table of Elements: Ti – Titanium|access-date=26 December 2006|author=Barbalace, Kenneth L.|year=2006}}</ref>


== Objev prvku ==
== Objev prvku ==
Titan byl objeven roku [[1791]] anglickým chemikem [[William Gregor|Williamem Gregorem]] v minerálu [[ilmenit]]u a poprvé pojmenován [[Martin Heinrich Klaproth|Martinem H. Klaprothem]] roku [[1795]]. Izolován byl až v roce [[1910]] M. A. Hunterem zahříváním [[chlorid titaničitý|chloridu titaničitého]] TiCl<sub>4</sub> s kovovým [[sodík]]em v [[ocel]]ové tlakové nádobě.
Titan byl objeven roku [[1791]] anglickým chemikem [[William Gregor|Williamem Gregorem]] v minerálu [[ilmenit]]u a poprvé pojmenován [[Martin Heinrich Klaproth|Martinem H. Klaprothem]] roku [[1795]]. Název je odvozen od [[Titáni|Titánů]] z [[Řecká mytologie|řecké mytologie]].<ref>{{Citace elektronického periodika
| příjmení = Novotný
| jméno = Michal
| titul = Titán a titan
| periodikum = Český rozhlas Region
| vydavatel =
| url = https://region.rozhlas.cz/titan-a-titan-7290500
| datum vydání = 2005-01-28
| jazyk = cs
| datum přístupu = 2024-06-25
}}</ref> Izolován byl až v roce [[1910]] [[Matthew Hunter|Matthew Hunterem]] zahříváním [[chlorid titaničitý|chloridu titaničitého]] TiCl<sub>4</sub> s kovovým [[sodík]]em v [[ocel]]ové tlakové nádobě, tento postup byl pojmenován [[Hunterův proces]].


== Základní fyzikálně-chemické vlastnosti ==
== Základní fyzikálně-chemické vlastnosti ==
Řádek 113: Řádek 138:


Ve sloučeninách se vyskytuje v mocenství Ti<sup>III</sup> a Ti<sup>IV</sup>. Sloučeniny čtyřmocného titanu jsou neomezeně stálé, sloučeniny Ti<sup>III</sup> jsou silnými [[Redoxní reakce|redukčními]] činidly a působením vzdušného O<sub>2</sub> rychle přecházejí na Ti<sup>IV</sup>.
Ve sloučeninách se vyskytuje v mocenství Ti<sup>III</sup> a Ti<sup>IV</sup>. Sloučeniny čtyřmocného titanu jsou neomezeně stálé, sloučeniny Ti<sup>III</sup> jsou silnými [[Redoxní reakce|redukčními]] činidly a působením vzdušného O<sub>2</sub> rychle přecházejí na Ti<sup>IV</sup>.

Při teplotách pod 0,39 K se stává supravodičem I. typu.


== Výskyt a výroba ==
== Výskyt a výroba ==
Řádek 128: Řádek 155:


== Použití ==
== Použití ==
Titan se používá v oceli jako [[Legování|legující]] prvek (ferotitan) ke zmenšení [[Zrno (geologie)|velikosti zrn]] a jako deoxidant a v nerezové oceli ke snížení obsahu uhlíku.<ref name="EBC" /> Titan se často leguje s hliníkem (ke zjemnění velikosti zrn), [[Vanad|vanadem]], [[Měď|mědí]] (ke zpevnění), železem, [[Mangan|manganem]], [[Molybden|molybdenem]] a dalšími kovy.<ref name="ECE738">{{cite book|last=Hampel|first=Clifford A.|year=1968|title=The Encyclopedia of the Chemical Elements|page=738|publisher=Van Nostrand Reinhold|isbn=978-0-442-15598-8}}</ref> Výrobky z titanové slitiny (plechy, desky, tyče, dráty, výkovky, odlitky) nacházejí uplatnění v průmyslu, letectví, zábavním průmyslu a na rozvíjejících se trzích. Práškový titan se používá v [[Pyrotechnika|pyrotechnice]] jako zdroj jasně hořících částic.<ref>{{cite book|author1=Mocella, Chris|author2=Conkling, John A.|year=2019|title=Chemistry of Pyrotechnics|publisher=CRC Press|page=86|isbn=9781351626569}}</ref>
⚫
[[Soubor:Titanium Piercing.JPG|vlevo|náhled|Piercing z titanu je vhodné použít zejména do čerstvých nezahojených vpichů a to především v obočí a pupíku, které jsou náchylné na takzvané „vyrůstání piercingu“, kdy organismus kov nepřijme a tělo jej vytlačí ven, což titan díky své nečinnosti (biokompatibilitě) může do značné míry eliminovat.]]

Praktické využití elementárního titanu vyplývá především z jeho mimořádné chemické odolnosti a malé hustoty. Je přitom třeba vzít v úvahu, že výroba titanu je v současné době relativně značně finančně náročná a provozní nasazení titanových komponentů je účelné pouze v případech, kdy není možno použít levnější alternativu na bázi slitin [[hliník]]u a [[hořčík]]u – [[dural]]ů.


=== Kosmonautika, letectví, moře ===
Již od počátku průmyslové výroby kovového titanu spočívalo těžiště jeho využití v kosmických technologiích a speciálních aplikacích leteckého průmyslu. Titan a jeho [[Slitina|slitiny]] jsou proto základním materiálem při výrobě [[nosná konstrukce|skeletů]] nebo povrchových ochranných štítů kosmických objektů ([[družice]], [[vesmírné sondy]] a [[vesmírné stanice]]). V leteckém [[průmysl]]u nacházejí využití při výrobě zvláště namáhaných součástí letadel, tedy především při konstrukci vojenských stíhacích letounů a dnes i při konstrukci komerčních dopravních [[letoun]]ů.
Již od počátku průmyslové výroby kovového titanu spočívalo těžiště jeho využití v kosmických technologiích a speciálních aplikacích leteckého průmyslu. Titan a jeho [[Slitina|slitiny]] jsou proto základním materiálem při výrobě [[nosná konstrukce|skeletů]] nebo povrchových ochranných štítů kosmických objektů ([[družice]], [[vesmírné sondy]] a [[vesmírné stanice]]). V leteckém [[průmysl]]u nacházejí využití při výrobě zvláště namáhaných součástí letadel, tedy především při konstrukci vojenských stíhacích letounů a dnes i při konstrukci komerčních dopravních [[letoun]]ů.


Titan je stále častěji používán v zařízeních, která dlouhodobě pracují ve styku s [[Mořská voda|mořskou vodou]]. Mohou to být součásti lodí nebo [[ponorka|ponorek]] ([[lodní šroub]]y), ale i komponenty průmyslových celků, sloužících k [[odsolování]] [[mořská voda|mořské vody]].
Díky své vysoké chemické netečnosti se titan v okolním prostředí nevyskytuje v takové formě, která by mohla být metabolizována živými organizmy. Není proto známo žádné zapojení titanu do [[enzym]]atických reakcí nebo jejich jiné biologické uplatnění.


⚫
[[Soubor:Titanium Piercing.JPG|vlevo|náhled|Piercing z titanu je vhodné použít zejména do čerstvých nezahojených vpichů a to především v obočí a pupíku, které jsou náchylné na takzvané „vyrůstání piercingu“, kdy organismus kov nepřijme a tělo jej vytlačí ven, což titan díky své netečnosti (biokompatibilitě) může do značné míry eliminovat.]]Díky své vysoké chemické netečnosti se titan v okolním prostředí nevyskytuje v takové formě, která by mohla být metabolizována živými organizmy. Není proto známo žádné zapojení titanu do [[enzym]]atických reakcí nebo jejich jiné biologické uplatnění.
⚫
Naopak vysoká odolnost titanu je využívána při výrobě některých chirurgických [[nástroj]]ů a v současné době jsou modní piercingové ozdoby pokryté titanem pro jejich zdravotní nezávadnost a současně žádaný vzhled.


⚫
Naopak vysoká odolnost titanu je využívána při výrobě některých chirurgických [[nástroj]]ů a v současné době jsou módní piercingové ozdoby pokryté titanem pro jejich zdravotní nezávadnost a současně žádaný vzhled.
Titan, ve formě čistého titanu nebo [[titanová slitina|titanové slitiny]] (Ti-6Al-4V) se používá jako [[implantát (medicína)|implantát]] za [[kostní tkáň|kostní tkáně]] v [[ortopedie|ortopedii]], [[neurochirurgie|neurochirurgii]], [[stomatologie|stomatologii]], nebo v obličejové a plastické [[chirurgie|chirurgii]]. V současnosti je titan preferován zejména pro fyzikálně-chemické vlastnosti, mechanickou pevnost a dobrou [[korozivzdornost]].<ref>Březovská I.: Bakalářská práce. VŠCHT, Praha 2007</ref>


V [[chemický průmysl|chemickém průmyslu]] je titan stále populárnějším materiálem pro výrobu nebo pouhou vystýlku [[Chemický reaktor|chemických reaktorů]], které pracují v extrémních podmínkách a vyžadují vysokou odolnost proti [[koroze|korozi]].
V [[chemický průmysl|chemickém průmyslu]] je titan stále populárnějším materiálem pro výrobu nebo pouhou vystýlku [[Chemický reaktor|chemických reaktorů]], které pracují v extrémních podmínkách a vyžadují vysokou odolnost proti [[koroze|korozi]].


Titan je stále častěji používán v zařízeních, která dlouhodobě pracují ve styku s [[Mořská voda|mořskou vodou]]. Mohou to být součásti lodí nebo [[ponorka|ponorek]] ([[lodní šroub]]y), ale i komponenty průmyslových celků, sloužících k [[odsolování]] ([[desalinace|desalinaci]]) [[mořská voda|mořské vody]].
Titan je stále častěji používán v zařízeních, která dlouhodobě pracují ve styku s [[Mořská voda|mořskou vodou]]. Mohou to být součásti lodí nebo [[ponorka|ponorek]] ([[lodní šroub]]y), ale i komponenty průmyslových celků, sloužících k [[odsolování]] [[mořská voda|mořské vody]].

⚫
V běžném každodenním životě se s titanem lze setkat například jako s materiálem pro výrobu [[Hodinky|náramkových hodinek]] nebo částí [[šperk]]ů. Titan se používá těž na výrobu [[golfová hůl|golfových holí]], kvalitních [[Sluchátka|sluchátek]] nebo [[Jízdní kolo|jízdních kol]].


⚫
USA v období „studené války“ ještě nezvládaly technologii průmyslové výroby titanu, proto nakupovaly tento materiál pomocí prostředníků od SSSR. Příkladem je například špionážní letoun [[Lockheed SR-71 Blackbird]], jehož drak je kompletně vyroben z titanu nakoupeného v tehdejším Sovětském svazu. (Zdroj: americký dokument „Letadla, která změnila svět 1“, Arrow International media Ltd. and Smithsonian Networks L.L.C).{{doplňte zdroj}}
⚫
V běžném každodenním životě se s titanem můžeme setkat například jako s materiálem pro výrobu luxusních [[Hodinky|náramkových hodinek]] nebo částí [[šperk]]ů. Titan se používá těž na výrobu [[golfová hůl|golfových holí]], luxusních rámů jízdních kol, nebo kvalitních [[Sluchátka|sluchátek]].


=== V lékařství ===
⚫
USA v období „studené války“ ještě nezvládaly technologii průmyslové výroby titanu, proto nakupovaly tento materiál pomocí prostředníků od SSSR. Příkladem je například špionážní letoun SR-71, jehož drak je kompletně vyroben z titanu nakoupeného v tehdejším Sovětském svazu. (Zdroj: americký dokument „Letadla, která změnila svět 1“, Arrow International media Ltd. and Smithsonian Networks L.L.C).{{doplňte zdroj}}
Protože je titan biokompatibilní (není toxický a tělo ho neodmítá), má mnoho využití v medicíně, včetně chirurgických nástrojů a implantátů, jako jsou kyčelní koule a jamky (kloubní náhrady) a [[Zubní implantát|zubní implantáty]], které mohou vydržet na svém místě až 20 let.<ref name="Emsley2001p452">{{harvnb|Emsley|2001|p=452}}</ref> Titan je často [[Legování|legován]] s asi 4 % [[Hliník|hliníku]] nebo s 6&nbsp;% hliníku a 4 % [[Vanad|vanadu]].<ref>{{cite web|url=http://www.totaljoints.info/orthopaedic_metal_alloys.htm|title=Orthopaedic Metal Alloys|publisher=Totaljoints.info|access-date=27 September 2010}}</ref>
[[Soubor:Titanium_plaatje_voor_pols.jpg|náhled|Lékařské šrouby a destičky používané k nápravě zlomenin zápěstí (měřítko v&nbsp;cm)]]
Titan má přirozenou schopnost oseointegrace (vhojení implantátu do kosti), což umožňuje použití v zubních implantátech, které mohou vydržet více než 30 let. Tato vlastnost je užitečná také pro [[Vnitřní fixace|ortopedické implantáty]] (vnitřní),<ref name="Emsley2001p452" /> které těží z nižšího [[Modul pružnosti v tahu|modulu pružnosti]] titanu (Youngův modul), aby se více přiblížily modulu pružnosti kosti, kterou mají tato zařízení opravovat. V důsledku toho je zatížení kostry rovnoměrněji rozděleno mezi kost a implantát, což vede k nižšímu výskytu degradace kosti v důsledku stínění napětí a periprotetických zlomenin kosti, které se vyskytují na okrajích ortopedických implantátů. Tuhost titanových slitin je však stále více než dvakrát vyšší než tuhost kosti, takže přilehlá kost nese výrazně menší zatížení a může časem degradovat.<ref>{{cite journal|url=http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2010/09/titanium-foams-replace-injured-bones.jsp|title=Titanium foams replace injured bones|journal=Research News|date=1 September 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20100904045008/http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2010/09/titanium-foams-replace-injured-bones.jsp|access-date=27 September 2010|archive-date=4 September 2010}}</ref><ref>{{cite journal|last=Lavine|first=Marc S.|editor-last=Vignieri|editor-first=Sacha|editor-last2=Smith|editor-first2=Jesse|title=Make no bones about titanium|journal=Science|volume=359|issue=6372|date=11 January 2018|doi=10.1126/science.359.6372.173-f|pages=173.6–174|bibcode=2018Sci...359..173L|doi-access=free}}</ref>


== Sloučeniny ==
== Sloučeniny ==
Ve sloučeninách se titan vyskytuje v mocenství Ti<sup>III</sup> a Ti<sup>IV</sup>, z nichž pouze sloučeniny čtyřmocného titanu jsou neomezeně stálé.
Ve sloučeninách se titan vyskytuje v mocenství Ti<sup>III</sup> a Ti<sup>IV</sup>, z nichž pouze sloučeniny čtyřmocného titanu jsou neomezeně stálé.


* Prakticky nejvýznamnější sloučeninou titanu je [[oxid titaničitý]] TiO<sub>2</sub>. Je to velmi stabilní sloučenina, která se v krystalickém stavu vyskytuje ve 3 krystalických modifikacích, kterým odpovídají 3 různé minerály – [[rutil]], [[anatas]] a [[brookit]]. Pro praktické použití je však nejvíce vhodná amorfní prášková forma, nazývaná [[Oxid titaničitý#Barevný pigment|titanová běloba]]. Tento bílý [[pigment]] je mimořádně stálý, zdravotně zcela nezávadný s vysokou krycí schopností a patří proto mezi nejkvalitnější dostupné bílé pigmenty. Praktické použití nachází jak při výrobě barev, tak ve sklářském a keramickém průmyslu, používá se i při výrobě vysoce kvalitního papíru, jako plnivo při výrobě plastických hmot a někteří výrobci jej přidávají i do [[Zubní pasta|zubních past]]. Díky tomu, že prochází trávícím traktem nepozměněn, je používán i v potravinářském průmyslu k bělení mléka. Odhaduje se, že oxid titaničitý tvoří více než 90 % celosvětové spotřeby produktů z titanu.
* Prakticky nejvýznamnější sloučeninou titanu je [[oxid titaničitý]] TiO<sub>2</sub>. Je to velmi stabilní sloučenina, která se v krystalickém stavu vyskytuje ve 3 krystalických modifikacích, kterým odpovídají 3 různé minerály – [[rutil]], [[anatas]] a [[brookit]]. Pro praktické použití je však nejvíce vhodná amorfní prášková forma, nazývaná [[Oxid titaničitý#Barevný pigment|titanová běloba]]. Tento bílý [[pigment]] je mimořádně stálý, zdravotně zcela nezávadný s vysokou krycí schopností a patří proto mezi nejkvalitnější dostupné bílé pigmenty. Praktické použití nachází jak při výrobě barev, tak ve sklářském a keramickém průmyslu, používá se i při výrobě vysoce kvalitního papíru, jako plnivo při výrobě plastických hmot a někteří výrobci jej přidávají i do [[Zubní pasta|zubních past]]. Díky tomu, že prochází trávicím traktem nepozměněn, je používán i v potravinářském průmyslu k bělení mléka. Odhaduje se, že oxid titaničitý tvoří více než 90 % celosvětové spotřeby produktů z titanu.
* [[Chlorid titaničitý]] TiCl<sub>4</sub> je bezbarvá kapalina o bodu varu 137&nbsp;°C. Je základním meziproduktem při přípravě čistého titanu [[Krollův proces|Krollovým procesem]]. Při kontaktu s atmosférickou vlhkostí dochází k jeho postupné [[hydrolýza|hydrolýze]] podle rovnice:
* [[Chlorid titaničitý]] TiCl<sub>4</sub> je bezbarvá kapalina o bodu varu 137&nbsp;°C. Je základním meziproduktem při přípravě čistého titanu [[Krollův proces|Krollovým procesem]]. Při kontaktu s atmosférickou vlhkostí dochází k jeho postupné [[hydrolýza|hydrolýze]] podle rovnice:


Řádek 158: Řádek 189:
: Vznikající TiO<sub>2</sub> vytváří intenzivní bílý dým, který není prakticky toxický. Uvedený jev nachází využití v [[pyrotechnika|pyrotechnice]] při výrobě zadýmovacích [[Granát (zbraň)|granátů]], při vytváření umělé mlhy (například při natáčení filmů) nebo při leteckých show.
: Vznikající TiO<sub>2</sub> vytváří intenzivní bílý dým, který není prakticky toxický. Uvedený jev nachází využití v [[pyrotechnika|pyrotechnice]] při výrobě zadýmovacích [[Granát (zbraň)|granátů]], při vytváření umělé mlhy (například při natáčení filmů) nebo při leteckých show.
: TiCl<sub>4</sub> také slouží jako [[katalyzátor]] (Ziegler-Natta. NP v roce 1963) při polymeracích nenasycených uhlovodíků.
: TiCl<sub>4</sub> také slouží jako [[katalyzátor]] (Ziegler-Natta. NP v roce 1963) při polymeracích nenasycených uhlovodíků.
* Chlorid titanitý TiCl<sub>3</sub> se používá v titanometrii. Má redukční účinky. Lze taktéž použít jako Ziegler-Nattův katalyzátor.
* Chlorid titanitý TiCl<sub>3</sub> se používá v titanometrii. Má redukční účinky. Lze taktéž použít jako [[Zieglerovy–Nattovy katalyzátory|Ziegler-Nattův katalyzátor]].
* Nitrid titanu (TiN) patří k jedněm z nejtvrdších známých látek, její [[mohsova stupnice tvrdosti|tvrdost]] je 9 na 10stupňové Mohsově stupnici tvrdosti. Jeho aplikací jsou brusné materiály, ale i [[povlakování]] nástrojů, kdy je na povrchu nástroje určeného pro extrémní fyzické namáhání vytvořena tenká ochranná vrstva TiN.
* Nitrid titanu (TiN) patří k jedněm z nejtvrdších známých látek, její [[mohsova stupnice tvrdosti|tvrdost]] je 9 na 10stupňové Mohsově stupnici tvrdosti. Jeho aplikací jsou brusné materiály, ale i [[povlakování]] nástrojů, kdy je na povrchu nástroje určeného pro extrémní fyzické namáhání vytvořena tenká ochranná vrstva TiN.
* Karbid titanu (TiC) má podobné vlastnosti jako TiN a spolu s ním je využíván při výrobě [[cermet]]ů i k povlakování nástrojů.
* Karbid titanu (TiC) má podobné vlastnosti jako TiN a spolu s ním je využíván při výrobě [[cermet]]ů i k povlakování nástrojů.
Řádek 171: Řádek 202:
</gallery>
</gallery>


== Reference ==
== Odkazy ==
=== Reference ===
<references />
{{Překlad|en|Titanium|1178342865}}<references />


== Literatura ==
=== Literatura ===
* Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
* Cotton F.A., Wilkinson J.: Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
* Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
* Holzbecher Z.: Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
* {{cite book|title=Titanium: A technical guide|year=1988|last1=Donachie|first1=Matthew J., Jr.|publisher=[[ASM International (society)|ASM International]]|location=Metals Park, OH|page=11|isbn=978-0-87170-309-5|url=https://books.google.com/books?id=Ct9RAAAAMAAJ}}
* {{cite book|title=The Encyclopedia of the Chemical Elements|publisher=Reinhold Book Corporation|location=New York, NY|year=1968|editor=Clifford A. Hampel|last=Barksdale|first=Jelks|chapter=Titanium|pages=[https://archive.org/details/encyclopediaofch00hamp/page/732 732–738]|lccn=68029938|chapter-url=https://archive.org/details/encyclopediaofch00hamp|chapter-url-access=registration}}
* {{cite book|title=Nature's Building Blocks: An A-Z guide to the elements|last=Emsley|first=John|publisher=Oxford University Press|year=2001|location=Oxford, England, UK|isbn=978-0-19-850340-8|chapter=Titanium|chapter-url=https://books.google.com/books?id=j-Xu07p3cKwC|url-access=registration|url=https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl}}


== Externí odkazy ==
=== Externí odkazy ===
* {{Commonscat|Titanium}}
* {{Commonscat|Titanium}}
* {{Wikislovník|heslo=titan}}
* {{Wikislovník|heslo=titan}}
Řádek 192: Řádek 227:
[[Kategorie:Kovy]]
[[Kategorie:Kovy]]
[[Kategorie:Supravodiče]]
[[Kategorie:Supravodiče]]
[[Kategorie:Biomateriály]]

Aktuální verze z 25. 6. 2024, 08:27

Titan
  [Ar] 3d2 4s2
46 Ti
22
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
↓ Periodická tabulka ↓
Obecné
Název, značka, číslo Titan, Ti, 22
Cizojazyčné názvy lat. Titanium
Skupina, perioda, blok 4. skupina, 4. perioda, blok d
Chemická skupina Přechodné kovy
Koncentrace v zemské kůře 5 700 až 6 300 ppm
Koncentrace v mořské vodě 0,001 mg/l
Vzhled Šedý až stříbřitě bílý, lehký kov
Identifikace
Registrační číslo CAS 7440-32-6
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost 47,867
Atomový poloměr 147 pm
Kovalentní poloměr 160 pm
Iontový poloměr 68 pm
Elektronová konfigurace [Ar] 3d2 4s2
Oxidační čísla I, II, III, IV
Elektronegativita (Paulingova stupnice) 1,54
Ionizační energie
První 658,8 kJ/mol
Druhá 1309,8 kJ/mol
Třetí 2652,5 kJ/mol
Čtvrtá 4324 kJ/mol
Látkové vlastnosti
Krystalografická soustava Hexagonální
Molární objem 10,64×10−6 m3/mol
Mechanické vlastnosti
Hustota 4,506 g/cm3
Skupenství Pevné
Tvrdost 6,0
Tlak syté páry 100 Pa při 2403K
Rychlost zvuku 5290 m/s
Termické vlastnosti
Tepelná vodivost 21,9 W⋅m−1⋅K−1
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání 1667,85 °C (1 941 K)
Teplota varu 3286,85 °C (3 560 K)
Skupenské teplo tání 14,15 kJ/mol
Skupenské teplo varu 425 kJ/mol
Měrná tepelná kapacita 523 Jkg−1K−1
Elektromagnetické vlastnosti
Elektrická vodivost 2,38×106 S/m
Měrný elektrický odpor 420 nΩ·m
Standardní elektrodový potenciál −1,63 V
Magnetické chování Paramagnetický
Bezpečnost
GHS02 – hořlavé látky
GHS02
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
[1]
Nebezpečí[1]
R-věty R17, R36/37/38
S-věty S26
Izotopy
I V (%) S T1/2 Z E (MeV) P
44Ti umělý 59,1 roků ε 0,267 4 44Sc

γ 0,07 44Sc
46Ti 8,0% je stabilní s 24 neutrony
47Ti 7,3% je stabilní s 25 neutrony
48Ti 73,8% je stabilní s 26 neutrony
49Ti 5,5% je stabilní s 27 neutrony
50Ti 5,4% je stabilní s 28 neutrony
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Skandium ≺ Ti ≻ Vanad
⋎
Zr

Titan (chemická značka Ti, latinsky Titanium) je šedý až stříbřitě bílý, lehký kov, poměrně hojně zastoupený v zemské kůře. V přírodě se vyskytuje pouze jako oxid, který lze redukovat a získat tak lesklý přechodný kov stříbrné barvy, nízké hustoty a vysoké pevnosti, odolný proti korozi v mořské vodě, lučavce královské a chlóru.

Titan byl objeven anglickým chemikem Williamem Gregorem v roce 1791 a pojmenován Martinem Heinrichem Klaprothem podle Titánů z řecké mytologie. Prvek se vyskytuje v řadě minerálů, především v rutilu a ilmenitu, které jsou široce rozšířeny v zemské kůře a litosféře; vyskytuje se téměř ve všech živých organismech a také ve vodních plochách, horninách a půdě.[2] Kov se získává z hlavních minerálních rud Krollovým a Hunterovým procesem.[3] Nejběžnější sloučenina, oxid titaničitý, je oblíbeným fotokatalyzátorem a používá se při výrobě bílých pigmentů;[4] mezi další sloučeniny patří chlorid titaničitý (TiCl4), součást kouřových clon a katalyzátorů, a chlorid titanitý (TiCl3), který se používá jako katalyzátor při výrobě polypropylenu.[2]

Z titanu lze získat slitiny železa, hliníku, vanadu a molybdenu, z nichž se vyrábí pevné a lehké slitiny pro letectví (proudové motory, rakety a kosmické lodě), vojenství, průmyslové procesy (chemický a petrochemický průmysl, odsolovací zařízení, celulóza a papír), automobilový průmysl, zemědělství, lékařské protézy, ortopedické implantáty, zubní a endodontické nástroje a pilníky, zubní implantáty, sportovní potřeby, šperky, mobilní telefony a pro další využití.[2]

Dvěma nejužitečnějšími vlastnostmi tohoto kovu jsou odolnost proti korozi a poměr pevnosti k hustotě, který je nejvyšší ze všech kovů.[5] V nelegovaném stavu je titan stejně pevný jako některé oceli, ale má menší hustotu.[6] Existují dvě alotropické formy[7] a pět přirozeně se vyskytujících izotopů tohoto prvku, 46Ti až 50Ti, přičemž 48Ti je nejrozšířenější (73,8 %).[8]

Objev prvku

[editovat | editovat zdroj]

Titan byl objeven roku 1791 anglickým chemikem Williamem Gregorem v minerálu ilmenitu a poprvé pojmenován Martinem H. Klaprothem roku 1795. Název je odvozen od Titánů z řecké mytologie.[9] Izolován byl až v roce 1910 Matthew Hunterem zahříváním chloridu titaničitého TiCl4 s kovovým sodíkem v ocelové tlakové nádobě, tento postup byl pojmenován Hunterův proces.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

[editovat | editovat zdroj]
Oxid titaničitý

Titan je šedý až stříbřitě bílý, lehký a tvrdý kov. Je dobrým vodičem tepla i elektřiny. Vyznačuje se mimořádnou chemickou stálostí – je zcela netečný k působení vody a atmosférických plynů a odolává působení většiny běžných minerálních kyselin i roztoků alkalických hydroxidů. Zvolna se rozpouští v horké kyselině chlorovodíkové, naopak kyselina dusičná jeho povrch pasivuje. Pro jeho rozpouštění je nejúčinnější kyselina fluorovodíková nebo její směsi s jinými minerálními kyselinami.

Za zvýšených teplot však titan přímo reaguje s většinou nekovů, například s vodíkem, kyslíkem, dusíkem, uhlíkem, borem, křemíkem, sírou a halogeny.

Ve sloučeninách se vyskytuje v mocenství TiIII a TiIV. Sloučeniny čtyřmocného titanu jsou neomezeně stálé, sloučeniny TiIII jsou silnými redukčními činidly a působením vzdušného O2 rychle přecházejí na TiIV.

Při teplotách pod 0,39 K se stává supravodičem I. typu.

Výskyt a výroba

[editovat | editovat zdroj]

Titan je sedmým nejrozšířenějším kovem v zemské kůře, jeho obsah je odhadován na 5,7 – 6,3 g/kg. V mořské vodě je díky své chemické stálosti přítomen pouze v koncentraci 0,001 mg/l. Ve vesmíru připadá na jeden atom titanu 1 milion atomů vodíku.

V malém množství je titan obsažen ve většině minerálů a mezi jeho nejvýznamnější rudy patří ilmenit – (FeTiO3 oxid železnato-titaničitý) a rutil (TiO2 – oxid titaničitý). Významné zásoby těchto minerálů se nacházejí v Austrálii, Severní Americe, Skandinávii a Malajsii. Významně je titan zastoupen i na měsíčním povrchu – horniny, které získala mise Apollo 17 obsahují přibližně 12 % TiO2.

Přes své vysoké zastoupení v zemské kůře byl čistý kovový titan po dlouhou dobu velmi vzácným a drahým materiálem. Důvodem je skutečnost, že běžné hutní metody, které se využívají k výrobě jiných kovů, jsou v případě titanu neúčinné díky ochotě titanu reagovat za zvýšené teploty s kyslíkem, vodíkem, uhlíkem a dusíkem.

V současné době se při průmyslové výrobě titanu používá především tzv. Krollův proces. Přitom se nejprve pyrolýzou ilmenitu nebo rutilu s uhlíkem a chlorem získává chlorid titaničitý TiCl4. Po přečištění se jeho páry redukují hořčíkem v inertní argonové atmosféře při teplotě kolem 800 °C.

TiCl4 + 2 Mg → Ti + 2 MgCl2

Titan vzniklý touto reakcí je tuhá, pórovitá látka, která se po odstranění chloridu hořečnatého a nezreagovaného hořčíku dále čistí.

Použití

[editovat | editovat zdroj]

Titan se používá v oceli jako legující prvek (ferotitan) ke zmenšení velikosti zrn a jako deoxidant a v nerezové oceli ke snížení obsahu uhlíku.[2] Titan se často leguje s hliníkem (ke zjemnění velikosti zrn), vanadem, mědí (ke zpevnění), železem, manganem, molybdenem a dalšími kovy.[10] Výrobky z titanové slitiny (plechy, desky, tyče, dráty, výkovky, odlitky) nacházejí uplatnění v průmyslu, letectví, zábavním průmyslu a na rozvíjejících se trzích. Práškový titan se používá v pyrotechnice jako zdroj jasně hořících částic.[11]

Kosmonautika, letectví, moře

[editovat | editovat zdroj]

Již od počátku průmyslové výroby kovového titanu spočívalo těžiště jeho využití v kosmických technologiích a speciálních aplikacích leteckého průmyslu. Titan a jeho slitiny jsou proto základním materiálem při výrobě skeletů nebo povrchových ochranných štítů kosmických objektů (družice, vesmírné sondy a vesmírné stanice). V leteckém průmyslu nacházejí využití při výrobě zvláště namáhaných součástí letadel, tedy především při konstrukci vojenských stíhacích letounů a dnes i při konstrukci komerčních dopravních letounů.

Titan je stále častěji používán v zařízeních, která dlouhodobě pracují ve styku s mořskou vodou. Mohou to být součásti lodí nebo ponorek (lodní šrouby), ale i komponenty průmyslových celků, sloužících k odsolování mořské vody.

Piercing z titanu je vhodné použít zejména do čerstvých nezahojených vpichů a to především v obočí a pupíku, které jsou náchylné na takzvané „vyrůstání piercingu“, kdy organismus kov nepřijme a tělo jej vytlačí ven, což titan díky své netečnosti (biokompatibilitě) může do značné míry eliminovat.

Díky své vysoké chemické netečnosti se titan v okolním prostředí nevyskytuje v takové formě, která by mohla být metabolizována živými organizmy. Není proto známo žádné zapojení titanu do enzymatických reakcí nebo jejich jiné biologické uplatnění.

Naopak vysoká odolnost titanu je využívána při výrobě některých chirurgických nástrojů a v současné době jsou módní piercingové ozdoby pokryté titanem pro jejich zdravotní nezávadnost a současně žádaný vzhled.

V chemickém průmyslu je titan stále populárnějším materiálem pro výrobu nebo pouhou vystýlku chemických reaktorů, které pracují v extrémních podmínkách a vyžadují vysokou odolnost proti korozi.

Titan je stále častěji používán v zařízeních, která dlouhodobě pracují ve styku s mořskou vodou. Mohou to být součásti lodí nebo ponorek (lodní šrouby), ale i komponenty průmyslových celků, sloužících k odsolování mořské vody.

V běžném každodenním životě se s titanem lze setkat například jako s materiálem pro výrobu náramkových hodinek nebo částí šperků. Titan se používá těž na výrobu golfových holí, kvalitních sluchátek nebo jízdních kol.

USA v období „studené války“ ještě nezvládaly technologii průmyslové výroby titanu, proto nakupovaly tento materiál pomocí prostředníků od SSSR. Příkladem je například špionážní letoun Lockheed SR-71 Blackbird, jehož drak je kompletně vyroben z titanu nakoupeného v tehdejším Sovětském svazu. (Zdroj: americký dokument „Letadla, která změnila svět 1“, Arrow International media Ltd. and Smithsonian Networks L.L.C).[zdroj?]

V lékařství

[editovat | editovat zdroj]

Protože je titan biokompatibilní (není toxický a tělo ho neodmítá), má mnoho využití v medicíně, včetně chirurgických nástrojů a implantátů, jako jsou kyčelní koule a jamky (kloubní náhrady) a zubní implantáty, které mohou vydržet na svém místě až 20 let.[12] Titan je často legován s asi 4 % hliníku nebo s 6 % hliníku a 4 % vanadu.[13]

Lékařské šrouby a destičky používané k nápravě zlomenin zápěstí (měřítko v cm)

Titan má přirozenou schopnost oseointegrace (vhojení implantátu do kosti), což umožňuje použití v zubních implantátech, které mohou vydržet více než 30 let. Tato vlastnost je užitečná také pro ortopedické implantáty (vnitřní),[12] které těží z nižšího modulu pružnosti titanu (Youngův modul), aby se více přiblížily modulu pružnosti kosti, kterou mají tato zařízení opravovat. V důsledku toho je zatížení kostry rovnoměrněji rozděleno mezi kost a implantát, což vede k nižšímu výskytu degradace kosti v důsledku stínění napětí a periprotetických zlomenin kosti, které se vyskytují na okrajích ortopedických implantátů. Tuhost titanových slitin je však stále více než dvakrát vyšší než tuhost kosti, takže přilehlá kost nese výrazně menší zatížení a může časem degradovat.[14][15]

Sloučeniny

[editovat | editovat zdroj]

Ve sloučeninách se titan vyskytuje v mocenství TiIII a TiIV, z nichž pouze sloučeniny čtyřmocného titanu jsou neomezeně stálé.

  • Prakticky nejvýznamnější sloučeninou titanu je oxid titaničitý TiO2. Je to velmi stabilní sloučenina, která se v krystalickém stavu vyskytuje ve 3 krystalických modifikacích, kterým odpovídají 3 různé minerály – rutil, anatas a brookit. Pro praktické použití je však nejvíce vhodná amorfní prášková forma, nazývaná titanová běloba. Tento bílý pigment je mimořádně stálý, zdravotně zcela nezávadný s vysokou krycí schopností a patří proto mezi nejkvalitnější dostupné bílé pigmenty. Praktické použití nachází jak při výrobě barev, tak ve sklářském a keramickém průmyslu, používá se i při výrobě vysoce kvalitního papíru, jako plnivo při výrobě plastických hmot a někteří výrobci jej přidávají i do zubních past. Díky tomu, že prochází trávicím traktem nepozměněn, je používán i v potravinářském průmyslu k bělení mléka. Odhaduje se, že oxid titaničitý tvoří více než 90 % celosvětové spotřeby produktů z titanu.
  • Chlorid titaničitý TiCl4 je bezbarvá kapalina o bodu varu 137 °C. Je základním meziproduktem při přípravě čistého titanu Krollovým procesem. Při kontaktu s atmosférickou vlhkostí dochází k jeho postupné hydrolýze podle rovnice:
TiCl4 + 2 H2O → TiO2 + 4 HCl
Vznikající TiO2 vytváří intenzivní bílý dým, který není prakticky toxický. Uvedený jev nachází využití v pyrotechnice při výrobě zadýmovacích granátů, při vytváření umělé mlhy (například při natáčení filmů) nebo při leteckých show.
TiCl4 také slouží jako katalyzátor (Ziegler-Natta. NP v roce 1963) při polymeracích nenasycených uhlovodíků.
  • Chlorid titanitý TiCl3 se používá v titanometrii. Má redukční účinky. Lze taktéž použít jako Ziegler-Nattův katalyzátor.
  • Nitrid titanu (TiN) patří k jedněm z nejtvrdších známých látek, její tvrdost je 9 na 10stupňové Mohsově stupnici tvrdosti. Jeho aplikací jsou brusné materiály, ale i povlakování nástrojů, kdy je na povrchu nástroje určeného pro extrémní fyzické namáhání vytvořena tenká ochranná vrstva TiN.
  • Karbid titanu (TiC) má podobné vlastnosti jako TiN a spolu s ním je využíván při výrobě cermetů i k povlakování nástrojů.
  • Superpružné Ti-Cu slitiny. Drát z této slitiny lze ohnout do pravého úhlu, přičemž nedochází k plastické deformaci.
  • Slitiny s tvarovou pamětí Ni-Ti. Drát z této slitiny si „pamatuje“ předchozí stav před deformací. Po dodání energie (ohřevu) se vrací do původního tvaru.
  • Titanová houba získaná Krollovým procesem
    Titanová houba získaná Krollovým procesem
  • Vysoce čistý titan s viditelnými krystaly
    Vysoce čistý titan s viditelnými krystaly
  • Náramkové hodinky vyrobené z titanu
    Náramkové hodinky vyrobené z titanu
  • Vrták povlakovaný nitridem titanu
    Vrták povlakovaný nitridem titanu

Odkazy

[editovat | editovat zdroj]

Reference

[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Titanium na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b Titanium. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-24]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. ↑ a b c d Encyclopædia Britannica. Titanium. [s.l.]: [s.n.], 2006. Dostupné online. 
  3. ↑ LIDE, David R. CRC Handbook of chemistry and physics: 2005-2006 a ready-reference book of chemical and physical data. 86th ed. vyd. Boca Raton New York Washington: CRC press Taylor & Francis Group, 2005. Dostupné online. ISBN 978-0-8493-0486-6. 
  4. ↑ KREBS, Robert E. The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide. 2nd. vyd. Westport, CT: Greenwood Press, 2006. Dostupné online. ISBN 978-0-313-33438-2. 
  5. ↑ Donachie 1988, s. 11
  6. ↑ Barksdale 1968, s. 738
  7. ↑ Columbia Encyclopedia. Titanium. 6th. vyd. New York: Columbia University Press, 2000–2006. Dostupné online. ISBN 978-0-7876-5015-5. 
  8. ↑ Barbalace, Kenneth L. Periodic Table of Elements: Ti – Titanium [online]. 2006 [cit. 2006-12-26]. Dostupné online. 
  9. ↑ NOVOTNÝ, Michal. Titán a titan. Český rozhlas Region [online]. 2005-01-28 [cit. 2024-06-25]. Dostupné online. 
  10. ↑ HAMPEL, Clifford A. The Encyclopedia of the Chemical Elements. [s.l.]: Van Nostrand Reinhold, 1968. ISBN 978-0-442-15598-8. S. 738. 
  11. ↑ Mocella, Chris; CONKLING, JOHN A. Chemistry of Pyrotechnics. [s.l.]: CRC Press, 2019. ISBN 9781351626569. S. 86. 
  12. ↑ a b Emsley 2001, s. 452
  13. ↑ Orthopaedic Metal Alloys [online]. Totaljoints.info [cit. 2010-09-27]. Dostupné online. 
  14. ↑ Titanium foams replace injured bones. Research News. 1 September 2010. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 4 September 2010. 
  15. ↑ LAVINE, Marc S. Make no bones about titanium. Redakce Vignieri Sacha. Science. 11 January 2018, s. 173.6–174. DOI 10.1126/science.359.6372.173-f. Bibcode 2018Sci...359..173L. 

Literatura

[editovat | editovat zdroj]
  • Cotton F.A., Wilkinson J.: Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • Holzbecher Z.: Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • DONACHIE, Matthew J., Jr. Titanium: A technical guide. Metals Park, OH: ASM International, 1988. Dostupné online. ISBN 978-0-87170-309-5. S. 11. 
  • BARKSDALE, Jelks. The Encyclopedia of the Chemical Elements. Redakce Clifford A. Hampel. New York, NY: Reinhold Book Corporation, 1968. Kapitola Titanium, s. 732–738. 
  • EMSLEY, John. Nature's Building Blocks: An A-Z guide to the elements. Oxford, England, UK: Oxford University Press, 2001. Dostupné online. ISBN 978-0-19-850340-8. Kapitola Titanium. 

Externí odkazy

[editovat | editovat zdroj]
Periodická tabulka prvků
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Titan_(prvek)&oldid=24028891“