- 鈦的金屬性質是什么?
- 優質解答
- 從發現鈦元素到制得純品,歷時一百多年.而鈦真正得到利用,認識其本來的真面目,則是20世紀40年代以后的事情了.
地理表面十公里厚的地層中,含鈦達千分之六,比銅多61倍.隨便從地下抓起一把泥土,其中都含有千分之幾的鈦,世界上儲量超過一千萬噸的鈦礦并不稀罕.
海灘上有成億噸的砂石,鈦和鋯這兩種比砂石重的礦物,就混雜在砂石中,經過海水千百萬年晝夜不停地淘洗,把比較重的鈦鐵礦和鋯英砂礦沖在一起,在漫長的海岸邊,形成了一片一片的鈦礦層和鋯礦層.這種礦層是一種黑色的砂子,通常有幾厘米到幾十厘米厚.
鈦沒有磁性,用鈦建造的核潛艇不必擔心磁性水雷的攻擊.
1947年,人們才開始在工廠里冶煉鈦.當年,產量只有2噸.1955年產量激增到2萬噸.1972年,年產量達到了 20萬噸.鈦的硬度與鋼鐵差不多,而它的重量幾乎只有同體積的鋼鐵的一半,鈦雖然稍稍比鋁重一點,它的硬度卻比鋁大2倍.現在,在宇宙火箭和導彈中,就大量用鈦代替鋼鐵.據統計, 目前世界上每年用于宇宙航行的鈦,已達一千噸以上極細的鈦粉,還是火箭的好燃料,所以鈦被譽為宇宙金屬,空間金屬.
鈦的耐熱性很好,熔點高達1725℃.在常溫下,鈦可以安然無恙地躺在各種強酸強堿的溶液中.就連最兇猛的酸——王水,也不能腐蝕它.鈦不怕海水,有人曾把一塊鈦沉到海底,五年以后取上來一看,上面粘了許多小動物與海底植物,卻一點也沒有生銹,依舊亮閃閃的.
現在,人們開始用鈦來制造潛艇一——鈦潛艇.由于鈦非常結實,能承受很高的壓力,這種潛艇可以在深達4500米的深海中航行.
鈦耐腐蝕,所以在化學工業上常常要用到它.過去,化學反應器中裝熱◇◇的部件都用不銹鋼.不銹鋼也怕那強烈的腐蝕劑——熱◇◇,每隔半年,這種部件就要統統換掉.現在,用鈦來制造這些部件,雖然成本比不銹鋼部件貴一些,但是它可以連續不斷地使用五年,計算起來反而合算得多.
鈦的最大缺點是難于◇◇.主要是因為鈦在高溫下化合能力極強,可以與氧、碳、氮以及其他許多元素化合.因此,不論在冶煉或者鑄造的時候,人們都小心地防止這些元素“侵襲”鈦.在冶煉鈦的時候,空氣與水當然是嚴格禁止接近的,甚至連冶金上常用的氧化鋁坩堝也禁止使用,因為鈦會從氧化鋁里奪取氧.現在,人們利用鎂與四氯化鈦在惰性氣體——氦氣或氬氣中相作用,來◇◇鈦.
人們利用鈦在高溫下化合能力極強的特點,在煉鋼的時候,氮很容易溶解在鋼水里, 當鋼錠冷卻的時候,鋼錠中就形成氣泡,影響鋼的質量.所以煉鋼工人往鋼水里加進金屬鈦,使它與氮化合,變成爐渣一—氮化鈦,浮在鋼水表面,這樣鋼錠就比較純凈了.
當超音速飛機飛行時,它的機翼的溫度可以達到500℃.如用比較耐熱的鋁合金制造機翼,一到二三百度也會吃不消,必須有一種又輕、又韌、又耐高溫的材料來代替鋁合金乙鈦恰好能夠滿足這些要求.鈦還能經得住零下一百多度的考驗,在這種低溫下,鈦仍舊有很好的韌性而不發脆.
利用鈦和鋯對空氣的強大吸收力,可以除去空氣,造成真空.比方,利用鈦制成的真空泵,可以把空氣抽到只剩下十萬萬萬分之一.
鈦的氧化物——二氧化鈦,是雪白的粉末,是最好的白色顏料,俗稱鈦白.以前,人們開采鈦礦,主要目的便是為了獲得二氧化鈦.鈦白的粘附力強,不易起化學變化,永遠是雪白的.特別可貴的是鈦白無毒.它的熔點很高,被用來制造耐火玻璃,釉料,琺瑯、陶土、耐高溫的實驗器皿等.
二氧化鈦是世界上最白的東西, l克二氧化鈦可以把 450多平方厘米的面積涂得雪白.它比常用的白顏料一—鋅鋇白還要白5倍,因此是調制白油漆的最好顏料.世界上用作顏料的二氧化鈦,一年多到幾十萬噸.二氧化鈦可以加在紙里,使紙變白并且不透明,效果比其他物質大10倍,因此,鈔票紙和美術品用紙就要加二氧化鈦.此外,為了使塑料的顏色變淺,使人造絲光澤柔和,有時也要添加二氧化鈦.在橡膠工業上,二氧化鈦還被用作為白色橡膠的填料.
四氯化鈦是種有趣的液體,它有股刺鼻的氣味,在濕空氣中便會大冒白煙——它水解了,變成白色的二氧化鈦的水凝膠.在軍事上,人們便利用四氯化鈦的這股怪脾氣,作為人造煙霧劑.特別是在海洋上,水氣多,一放四氯化鈦,濃煙就象一道白色的長城,擋住了敵人的視線.在農業上,人們利用四氟化鈦來防霜.
鈦酸鋇晶體有這樣的特性：當它受壓力而改變形狀的時候,會產生電流,一通電又會改變形狀.于是,人們把鈦酸鋇放在超聲波中,它受壓便產生電流,由它所產生的電流的大小可以測知超聲波的強弱.相反,用高頻電流通過它,則可以產生超聲波.現在,幾乎所有的超聲波儀器中,都要用到鈦酸鋇.除此之外,鈦酸鋇還有許多用途.例如：鐵路工人把它放在鐵軌下面,來測量火車通過時候的壓力；醫生用它制成脈搏記錄器.用鈦酸鋇做的水底探測器,是銳利的水下眼睛,它不只能夠看到魚群,而且還可以看到水底下的暗礁、冰山和敵人的潛水艇等.
冶煉鈦時,要經過復雜的步驟.把鈦鐵礦變成四氯化鈦,再放到密封的不銹鋼罐中,充以氬氣,使它們與金屬鎂反應,就得到“海綿鈦”.這種多孔的“海綿鈦”是不能直接使用的,還必須把它們在電爐中熔化成液體,才能鑄成鈦錠.但制造這種電爐又談何容易!除了電爐的空氣必須抽干凈外,更傷腦筋的是,簡直找不到盛裝液態鈦的坩堝,因為一般耐火材料部含有氧化物,而其中的氧就會被液態鈦奪走.后來,人們終于發明了一種“水冷銅坩堝”的電爐.這種電爐只有中央一部分區域很熱,其余部分都是冷的,鈦在電爐中熔化后,流到用水冷卻的銅坩堝壁上,馬上凝成鈦錠.用這種方法已經能夠生產幾噸重的鈦塊,但它的成本就可想而知了.
元素名稱：鈦
元素原子量：47.87
元素類型：金屬
核內質子數：22
核外電子數：22
核電核數：22
質子質量：3.6806E-26
質子相對質量：22.154
所屬周期：4
所屬族數：IVB
摩爾質量：48
氫化物：TiH4
氧化物：TiO
最高價氧化物化學式：TiO2
密度：4.54g/cm3
熔點：1660.0
沸點：3287.0
外圍電子排布：2 8 8 4
核外電子排布：2,8,10,2
顏色和狀態：銀灰色金屬
原子半徑：2
常見化合價：+2,+3,+4
發現人：格列高爾 發現年代：1791年
發現過程：
1791年,英國的格列高爾,在研究黑色磁性砂時,發現其中有新元素,即鈦.
元素描述：
具有金屬光澤,有延展性.密度4.5克/厘米3.熔點1660&plus-mn;10℃.沸點3287℃.化合價+2、+3和+4.電離能為6.82電子伏特.鈦的主要特點是密度小,機械強度大,容易加工.鈦的塑性主要依賴于純度.鈦越純,塑性越大.有良好的抗腐蝕性能,不受大氣和海水的影響.在常溫下,不會被稀鹽酸、稀硫酸、◇◇或稀堿溶液所腐蝕；只有氫氟酸、熱的濃鹽酸、濃硫酸等才可對它作用.
元素來源：
鈦屬于稀有金屬,在地殼中的豐度占第七位,有0.42%.用于冶煉鈦的礦物主要有鈦鐵礦（FeTiO3）、金紅石（TiO2）和鈣鈦礦等.礦石經處理得到易揮發的四氯化鈦,再用鎂還原而制得純鈦.
元素用途：
鈦和鈦的合金大量用于航空工業,有"空間金屬"之稱；另外,在造船工業、化學工業、制造機械部件、電訊器材、硬質合金等方面有著日益廣泛的應用.
元素輔助資料：
鈦的主要礦石是金紅石TiO2和鈦鐵礦FeTiO3,它的發現也正是從這兩種礦石的分析而來.早在1791年英國英格蘭西南端康沃爾（Cornwall）郡門拉陳（Menacan）教區的牧師格累高爾,也是一位科學家,分析出產在他教區內的一種黑色礦砂,也就是今天成為鈦鐵礦的礦石時發現了一種新的金屬物質并命名為menacenite.三年后,1795年,克拉普羅特分析了匈牙利布伊尼克（Boinik）地區出產的金紅石,認識到它是一種新金屬的氧化物,具有抵抗酸、堿溶液的特性,借用希臘神話中大地的第一代兒子們泰坦神族Titans,命名這個金屬為titanium,元素符號定為Ti.兩年后,克拉普羅特證實格累高爾發現的menacenite就是鈦.
鈦對于酸、堿具有較強的耐腐蝕性,已成為化工生產中重要的材料.
鈦一般被認為是稀有金屬,其實它在地殼中的含量相當大,比一般的常用的金屬鋅、銅、錫等都大,甚至比氯、磷都大.
鈦的冶煉
鈦在1791年被發現,而第一次制得純凈的鈦卻是在1910年,中間經歷了一百余年.原因在于：鈦在高溫下性質十分活潑,很易和氧、氮、碳等元素化合,要◇◇出純鈦需要十分苛刻的條件.
工業上常用硫酸分解鈦鐵礦的方法制取二氧化鈦,再由二氧化鈦制取金屬鈦.濃硫酸處理磨碎的鈦鐵礦（精礦）,發生下面的化學反應：
FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O
FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O
為了除去雜質Fe2(SO4)3,加入鐵屑,Fe3+ 還原為Fe2+,然后將溶液冷卻至273K以下,使得FeSO4·7H2O（綠礬）作為副產品結晶析出.
Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏鈦酸沉淀,反應是：
Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4
TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4
鍛燒偏鈦酸即制得二氧化鈦：
H2TiO3 == TiO2+H2O
工業上制金屬鈦采用金屬熱還原法還原四氯化鈦.將TiO2（或天然的金紅石）和炭粉混合加熱至1000～1100K,進行氯化處理,并使生成的TiCl4,蒸氣冷凝.
TiO2＋2C＋2Cl2＝TiCl4＋2CO-
在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl4可得多孔的海綿鈦：
TiCl4＋2Mg＝2MgC12＋Ti
這種海綿鈦經過粉碎、放入真空電弧爐里熔煉,最后制成各種鈦材.
鈦及鈦合金的特性、用途
純鈦是銀白色的金屬,它具有許多優良性能.鈦的密度為4.54g／cm3,比鋼輕43% ,比久負盛名的輕金屬鎂稍重一些.機械強度卻與鋼相差不多,比鋁大兩倍,比鎂大五倍.鈦耐高溫,熔點1942K,比黃金高近1000K ,比鋼高近500K.
鈦屬于化學性質比較活潑的金屬.加熱時能與O2、N2、H2、S和鹵素等非金屬作用.但在常溫下,鈦表面易生成一層極薄的致密的氧化物保護膜,可以抵抗強酸甚至王水的作用,表現出強的抗腐蝕性.因此,一般金屬在酸、堿、鹽的溶液中變得千瘡百孔而鈦卻安然無恙.
液態鈦幾乎能溶解所有的金屬,因此可以和多種金屬形成合金.鈦加入鋼中制得的鈦鋼堅韌而富有彈性.鈦與金屬Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金屬間化合物.
鈦合金制成飛機比其它金屬制成同樣重的飛機多載旅客100多人.制成的潛艇,既能抗海水腐蝕,又能抗深層壓力,其下潛深度比不銹鋼潛艇增加80% .同時,鈦無磁性,不會被水雷發現,具有很好的反監護作用.
鈦具有“親生物“’性.在renti內,能抵抗分泌物的腐蝕且無毒,對任何殺菌方法都適應.因此被廣泛用于制醫療器械,制人造髖關節、膝關節、肩關節、脅關節、頭蓋骨,主動心瓣、骨骼固定夾.當新的肌肉纖維環包在這些“鈦骨”上時,這些鈦骨就開始維系著renti的正常活動.
鈦在renti中分布廣泛,正常renti中的含量為每70kg體重不超過15mg,其作用尚不清楚.但鈦能刺激吞噬細胞,使免疫力增強這一作用已被證實.
鈦的化合物及用途
重要的鈦化合物有：二氧化鈦(TiO2)、四氯化鈦(TiCl4)、偏鈦酸鋇(BaTiO3).
純凈的二氧化鈦是白色粉末,是優良的白色顏料,商品名稱“鈦白”.它兼有鉛白(PbCO3)的遮蓋性能和鋅白（ZnO）的持久性能.因此,人們常把鈦白加在油漆中,制成高級白色油漆；在造紙工業中作為填充劑加在紙槳中；紡織工業
中作為人造纖維的消光劑；在玻璃、陶瓷、搪瓷工業上作為添加劑,改善其性能；在許多化學反應中用作催化劑.在化學工業日益發展的今天,二氧化鈦及鈦系化合物作為精細化工產品,有著很高的附加價值,前景十分誘人.
四氯化鈦是一種無色液體；熔點250K、沸點409K,有制激性氣味.它在水中或潮濕的空氣中都極易水解,冒出大量的白煙.
TiCl4+3H2O == H2TiO3+4HCl
因此TiCl4在軍事上作為人造煙霧劑,猶其是用在海洋戰爭中.在農業上,人們用TiCl4形成的濃霧地面,減少夜間地面熱量的散失,保護蔬菜和農作物不受嚴寒、霜凍的危害.
將TiO2和BaCO3一起熔融制得偏鈦酸鋇：
TiO2+BaCO3 == BaTiO3十CO2-
人工制得的BaTiO3具有高的介電常數,由它制成的電容器有較大的容量,更重要的是BaTiO3具有顯著的“壓電性能”,其晶體受壓會產生電流,一通電,又會改變形狀.人們把它置于超聲波中,它受壓便產生電流,通過測量電流強弱可測出超聲波強弱.幾乎所有的超聲波儀器中都要用到它.隨著鈦酸鹽的開發利用,它愈來愈廣泛地用來制造非線性元件、介質放大器、電子計算機記憶元件、微型電容器、電鍍材料、航空材料、強磁、半導體材料、光學儀器、試劑等.
鈦、鈦合金及鈦化合物的優良性能促使人類迫切需要它們.然而,生產成本之高,使應用受到限制.我們相信在不久的將來,隨著鈦的冶煉技術不斷改進和提高,鈦、鈦合金及鈦的化合物的應用將會得到更大的發展.
hkrejmse 2014-09-26
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從發現鈦元素到制得純品，歷時一百多年。而鈦真正得到利用，認識其本來的真面目，則是20世紀40年代以后的事情了。
地理表面十公里厚的地層中，含鈦達千分之六，比銅多61倍。隨便從地下抓起一把泥土，其中都含有千分之幾的鈦，世界上儲量超過一千萬噸的鈦礦并不稀罕。
海灘上有成億噸的砂石，鈦和鋯這兩種比砂石重的礦物，就混雜在砂石中，經過海水千百萬年晝夜不停地淘洗，把比較重的鈦鐵礦和鋯英砂礦沖在一起，在漫長的海岸邊，形成了一片一片的鈦礦層和鋯礦層。這種礦層是一種黑色的砂子，通常有幾厘米到幾十厘米厚。
鈦沒有磁性，用鈦建造的核潛艇不必擔心磁性水雷的攻擊。
1947年，人們才開始在工廠里冶煉鈦。當年，產量只有2噸。1955年產量激增到2萬噸。1972年，年產量達到了 20萬噸。鈦的硬度與鋼鐵差不多，而它的重量幾乎只有同體積的鋼鐵的一半，鈦雖然稍稍比鋁重一點，它的硬度卻比鋁大2倍。現在，在宇宙火箭和導彈中，就大量用鈦代替鋼鐵。據統計， 目前世界上每年用于宇宙航行的鈦，已達一千噸以上極細的鈦粉，還是火箭的好燃料，所以鈦被譽為宇宙金屬，空間金屬。
鈦的耐熱性很好，熔點高達1725℃。在常溫下，鈦可以安然無恙地躺在各種強酸強堿的溶液中。就連最兇猛的酸——王水，也不能腐蝕它。鈦不怕海水，有人曾把一塊鈦沉到海底，五年以后取上來一看，上面粘了許多小動物與海底植物，卻一點也沒有生銹，依舊亮閃閃的。
現在，人們開始用鈦來制造潛艇一——鈦潛艇。由于鈦非常結實，能承受很高的壓力，這種潛艇可以在深達4500米的深海中航行。
鈦耐腐蝕，所以在化學工業上常常要用到它。過去，化學反應器中裝熱◇◇的部件都用不銹鋼。不銹鋼也怕那強烈的腐蝕劑——熱◇◇，每隔半年，這種部件就要統統換掉。現在，用鈦來制造這些部件，雖然成本比不銹鋼部件貴一些，但是它可以連續不斷地使用五年，計算起來反而合算得多。
鈦的最大缺點是難于◇◇。主要是因為鈦在高溫下化合能力極強，可以與氧、碳、氮以及其他許多元素化合。因此，不論在冶煉或者鑄造的時候，人們都小心地防止這些元素“侵襲”鈦。在冶煉鈦的時候，空氣與水當然是嚴格禁止接近的，甚至連冶金上常用的氧化鋁坩堝也禁止使用，因為鈦會從氧化鋁里奪取氧。現在，人們利用鎂與四氯化鈦在惰性氣體——氦氣或氬氣中相作用，來◇◇鈦。
人們利用鈦在高溫下化合能力極強的特點，在煉鋼的時候，氮很容易溶解在鋼水里， 當鋼錠冷卻的時候，鋼錠中就形成氣泡，影響鋼的質量。所以煉鋼工人往鋼水里加進金屬鈦，使它與氮化合，變成爐渣一—氮化鈦，浮在鋼水表面，這樣鋼錠就比較純凈了。
當超音速飛機飛行時，它的機翼的溫度可以達到500℃。如用比較耐熱的鋁合金制造機翼，一到二三百度也會吃不消，必須有一種又輕、又韌、又耐高溫的材料來代替鋁合金乙鈦恰好能夠滿足這些要求。鈦還能經得住零下一百多度的考驗，在這種低溫下，鈦仍舊有很好的韌性而不發脆。
利用鈦和鋯對空氣的強大吸收力，可以除去空氣，造成真空。比方，利用鈦制成的真空泵，可以把空氣抽到只剩下十萬萬萬分之一。
鈦的氧化物——二氧化鈦，是雪白的粉末，是最好的白色顏料，俗稱鈦白。以前，人們開采鈦礦，主要目的便是為了獲得二氧化鈦。鈦白的粘附力強，不易起化學變化，永遠是雪白的。特別可貴的是鈦白無毒。它的熔點很高，被用來制造耐火玻璃，釉料，琺瑯、陶土、耐高溫的實驗器皿等。
二氧化鈦是世界上最白的東西， l克二氧化鈦可以把 450多平方厘米的面積涂得雪白。它比常用的白顏料一—鋅鋇白還要白5倍，因此是調制白油漆的最好顏料。世界上用作顏料的二氧化鈦，一年多到幾十萬噸。二氧化鈦可以加在紙里，使紙變白并且不透明，效果比其他物質大10倍，因此，鈔票紙和美術品用紙就要加二氧化鈦。此外，為了使塑料的顏色變淺，使人造絲光澤柔和，有時也要添加二氧化鈦。在橡膠工業上，二氧化鈦還被用作為白色橡膠的填料。
四氯化鈦是種有趣的液體，它有股刺鼻的氣味，在濕空氣中便會大冒白煙——它水解了，變成白色的二氧化鈦的水凝膠。在軍事上，人們便利用四氯化鈦的這股怪脾氣，作為人造煙霧劑。特別是在海洋上，水氣多，一放四氯化鈦，濃煙就象一道白色的長城，擋住了敵人的視線。在農業上，人們利用四氟化鈦來防霜。
鈦酸鋇晶體有這樣的特性：當它受壓力而改變形狀的時候，會產生電流，一通電又會改變形狀。于是，人們把鈦酸鋇放在超聲波中，它受壓便產生電流，由它所產生的電流的大小可以測知超聲波的強弱。相反，用高頻電流通過它，則可以產生超聲波。現在，幾乎所有的超聲波儀器中，都要用到鈦酸鋇。除此之外，鈦酸鋇還有許多用途。例如：鐵路工人把它放在鐵軌下面，來測量火車通過時候的壓力；醫生用它制成脈搏記錄器。用鈦酸鋇做的水底探測器，是銳利的水下眼睛，它不只能夠看到魚群，而且還可以看到水底下的暗礁、冰山和敵人的潛水艇等。
冶煉鈦時，要經過復雜的步驟。把鈦鐵礦變成四氯化鈦，再放到密封的不銹鋼罐中，充以氬氣，使它們與金屬鎂反應，就得到“海綿鈦”。這種多孔的“海綿鈦”是不能直接使用的，還必須把它們在電爐中熔化成液體，才能鑄成鈦錠。但制造這種電爐又談何容易！除了電爐的空氣必須抽干凈外，更傷腦筋的是，簡直找不到盛裝液態鈦的坩堝，因為一般耐火材料部含有氧化物，而其中的氧就會被液態鈦奪走。后來，人們終于發明了一種“水冷銅坩堝”的電爐。這種電爐只有中央一部分區域很熱，其余部分都是冷的，鈦在電爐中熔化后，流到用水冷卻的銅坩堝壁上，馬上凝成鈦錠。用這種方法已經能夠生產幾噸重的鈦塊，但它的成本就可想而知了。
元素名稱：鈦
元素原子量：47.87
元素類型：金屬
核內質子數：22
核外電子數：22
核電核數：22
質子質量：3.6806E-26
質子相對質量：22.154
所屬周期：4
所屬族數：IVB
摩爾質量：48
氫化物：TiH4
氧化物：TiO
最高價氧化物化學式：TiO2
密度：4.54g/cm3
熔點：1660.0
沸點：3287.0
外圍電子排布：2 8 8 4
核外電子排布：2,8,10,2
顏色和狀態：銀灰色金屬
原子半徑：2
常見化合價：+2,+3,+4
發現人：格列高爾 發現年代：1791年
發現過程：
1791年，英國的格列高爾，在研究黑色磁性砂時，發現其中有新元素，即鈦。
元素描述：
具有金屬光澤，有延展性。密度4.5克/厘米3。熔點1660&plus-mn;10℃。沸點3287℃。化合價+2、+3和+4。電離能為6.82電子伏特。鈦的主要特點是密度小，機械強度大，容易加工。鈦的塑性主要依賴于純度。鈦越純，塑性越大。有良好的抗腐蝕性能，不受大氣和海水的影響。在常溫下，不會被稀鹽酸、稀硫酸、◇◇或稀堿溶液所腐蝕；只有氫氟酸、熱的濃鹽酸、濃硫酸等才可對它作用。
元素來源：
鈦屬于稀有金屬，在地殼中的豐度占第七位，有0.42%。用于冶煉鈦的礦物主要有鈦鐵礦（FeTiO3）、金紅石（TiO2）和鈣鈦礦等。礦石經處理得到易揮發的四氯化鈦，再用鎂還原而制得純鈦。
元素用途：
鈦和鈦的合金大量用于航空工業，有"空間金屬"之稱；另外，在造船工業、化學工業、制造機械部件、電訊器材、硬質合金等方面有著日益廣泛的應用。
元素輔助資料：
鈦的主要礦石是金紅石TiO2和鈦鐵礦FeTiO3，它的發現也正是從這兩種礦石的分析而來。早在1791年英國英格蘭西南端康沃爾（Cornwall）郡門拉陳（Menacan）教區的牧師格累高爾，也是一位科學家，分析出產在他教區內的一種黑色礦砂，也就是今天成為鈦鐵礦的礦石時發現了一種新的金屬物質并命名為menacenite。三年后，1795年，克拉普羅特分析了匈牙利布伊尼克（Boinik）地區出產的金紅石，認識到它是一種新金屬的氧化物，具有抵抗酸、堿溶液的特性，借用希臘神話中大地的第一代兒子們泰坦神族Titans，命名這個金屬為titanium，元素符號定為Ti。兩年后，克拉普羅特證實格累高爾發現的menacenite就是鈦。
鈦對于酸、堿具有較強的耐腐蝕性，已成為化工生產中重要的材料。
鈦一般被認為是稀有金屬，其實它在地殼中的含量相當大，比一般的常用的金屬鋅、銅、錫等都大，甚至比氯、磷都大。
鈦的冶煉
鈦在1791年被發現，而第一次制得純凈的鈦卻是在1910年，中間經歷了一百余年。原因在于：鈦在高溫下性質十分活潑，很易和氧、氮、碳等元素化合，要◇◇出純鈦需要十分苛刻的條件。
工業上常用硫酸分解鈦鐵礦的方法制取二氧化鈦，再由二氧化鈦制取金屬鈦。濃硫酸處理磨碎的鈦鐵礦（精礦），發生下面的化學反應：
FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O
FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O
為了除去雜質Fe2(SO4)3，加入鐵屑，Fe3+ 還原為Fe2+，然后將溶液冷卻至273K以下，使得FeSO4·7H2O（綠礬）作為副產品結晶析出。
Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏鈦酸沉淀，反應是：
Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4
TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4
鍛燒偏鈦酸即制得二氧化鈦：
H2TiO3 == TiO2+H2O
工業上制金屬鈦采用金屬熱還原法還原四氯化鈦。將TiO2（或天然的金紅石）和炭粉混合加熱至1000～1100K，進行氯化處理，并使生成的TiCl4，蒸氣冷凝。
TiO2＋2C＋2Cl2＝TiCl4＋2CO-
在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl4可得多孔的海綿鈦：
TiCl4＋2Mg＝2MgC12＋Ti
這種海綿鈦經過粉碎、放入真空電弧爐里熔煉，最后制成各種鈦材。
鈦及鈦合金的特性、用途
純鈦是銀白色的金屬，它具有許多優良性能。鈦的密度為4.54g／cm3，比鋼輕43% ，比久負盛名的輕金屬鎂稍重一些。機械強度卻與鋼相差不多，比鋁大兩倍，比鎂大五倍。鈦耐高溫，熔點1942K，比黃金高近1000K ，比鋼高近500K。
鈦屬于化學性質比較活潑的金屬。加熱時能與O2、N2、H2、S和鹵素等非金屬作用。但在常溫下，鈦表面易生成一層極薄的致密的氧化物保護膜，可以抵抗強酸甚至王水的作用，表現出強的抗腐蝕性。因此，一般金屬在酸、堿、鹽的溶液中變得千瘡百孔而鈦卻安然無恙。
液態鈦幾乎能溶解所有的金屬，因此可以和多種金屬形成合金。鈦加入鋼中制得的鈦鋼堅韌而富有彈性。鈦與金屬Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金屬間化合物。
鈦合金制成飛機比其它金屬制成同樣重的飛機多載旅客100多人。制成的潛艇，既能抗海水腐蝕，又能抗深層壓力，其下潛深度比不銹鋼潛艇增加80% 。同時，鈦無磁性，不會被水雷發現，具有很好的反監護作用。
鈦具有“親生物“’性。在renti內，能抵抗分泌物的腐蝕且無毒，對任何殺菌方法都適應。因此被廣泛用于制醫療器械，制人造髖關節、膝關節、肩關節、脅關節、頭蓋骨，主動心瓣、骨骼固定夾。當新的肌肉纖維環包在這些“鈦骨”上時，這些鈦骨就開始維系著renti的正常活動。
鈦在renti中分布廣泛，正常renti中的含量為每70kg體重不超過15mg，其作用尚不清楚。但鈦能刺激吞噬細胞，使免疫力增強這一作用已被證實。
鈦的化合物及用途
重要的鈦化合物有：二氧化鈦(TiO2)、四氯化鈦(TiCl4)、偏鈦酸鋇(BaTiO3)。
純凈的二氧化鈦是白色粉末，是優良的白色顏料，商品名稱“鈦白”。它兼有鉛白(PbCO3)的遮蓋性能和鋅白（ZnO）的持久性能。因此，人們常把鈦白加在油漆中，制成高級白色油漆；在造紙工業中作為填充劑加在紙槳中；紡織工業
中作為人造纖維的消光劑；在玻璃、陶瓷、搪瓷工業上作為添加劑，改善其性能；在許多化學反應中用作催化劑。在化學工業日益發展的今天，二氧化鈦及鈦系化合物作為精細化工產品，有著很高的附加價值，前景十分誘人。
四氯化鈦是一種無色液體；熔點250K、沸點409K，有制激性氣味。它在水中或潮濕的空氣中都極易水解，冒出大量的白煙。
TiCl4+3H2O == H2TiO3+4HCl
因此TiCl4在軍事上作為人造煙霧劑，猶其是用在海洋戰爭中。在農業上，人們用TiCl4形成的濃霧地面，減少夜間地面熱量的散失，保護蔬菜和農作物不受嚴寒、霜凍的危害。
將TiO2和BaCO3一起熔融制得偏鈦酸鋇：
TiO2+BaCO3 == BaTiO3十CO2-
人工制得的BaTiO3具有高的介電常數，由它制成的電容器有較大的容量，更重要的是BaTiO3具有顯著的“壓電性能”，其晶體受壓會產生電流，一通電，又會改變形狀。人們把它置于超聲波中，它受壓便產生電流，通過測量電流強弱可測出超聲波強弱。幾乎所有的超聲波儀器中都要用到它。隨著鈦酸鹽的開發利用，它愈來愈廣泛地用來制造非線性元件、介質放大器、電子計算機記憶元件、微型電容器、電鍍材料、航空材料、強磁、半導體材料、光學儀器、試劑等。
鈦、鈦合金及鈦化合物的優良性能促使人類迫切需要它們。然而，生產成本之高，使應用受到限制。我們相信在不久的將來，隨著鈦的冶煉技術不斷改進和提高，鈦、鈦合金及鈦的化合物的應用將會得到更大的發展。 收起
淡淡的浮云 2014-09-27
- 鈦為銀灰色金屬，質軟，有延展性。熔點1660℃，沸點3287℃，密度4.5g/cm3。導電和導熱性差。鈦能和大多數金屬和許多非金屬形成合金，金屬鈦中加入其它金屬可以增加鈦的強度，鈦合金強度比許多合金鋼還強。
鈦具有優異的抗腐蝕性。常溫下，金屬鈦表面容易形成一層保護性氧化膜；不受水、◇◇、稀硫酸、稀鹽酸和稀堿溶液的侵蝕，對海水的抗腐蝕能力特別強。氫氟酸、磷酸和中等強度的堿對鈦有侵蝕作用。
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