титан

ТИТАН (лат. Titanium), Ti,- хим. элемент побочной подгруппы IV группы периодич. системы элементов, ат. номер 22, ат. масса 47,88. В природе представлен 5 стабильными изотопами: ⁴⁶Ti (8,0%), ⁴⁷Ti (7,3%), ⁴⁸Ti (73,8%), ⁴⁹Ti (5,5%) и ⁵⁰Ti (5,4%). Электронная конфигурация внеш. оболочек 3s²p⁶d²4s². Энергии последоват. ионизации 6,82, 13,58, 27,48, 43,25 и 99,27 эВ. Кристаллохим. радиус атома T. 0,146 нм, радиус иона Ti²⁺ 0,078 нм, Ti³⁺ 0,069 нм, Ti⁴⁺ 0,064 нм. Значение электроотрицательности 1,5. Работа выхода электронов 4,0 эВ.

В свободном виде-серебристо-белый, устойчивый к коррозии металл. При обычном давлении существует в двух модификациях: a-Ti и b-Ti, темп-pa фазового перехода 882 ^oC, теплота перехода 87,4 кДж/кг. Кристаллич. решётка a-Ti гексагональная с параметрами а = 295,1 пм, с = 467,9 пм; кристаллич. решётка b-Ti объёмно центрированная кубическая. При давлении >9 ГПа и темп-ре >900 ⁰C a-Ti переходит в гексагональный w-Ti. Для a-Ti плотн. 4,505 кг/дм³. Характеристики Т.: t_пл= 1660 + 20 ^oC, t_кип = 3287 ^oC, теплоёмкость с_р = 25,1 Дж/моль^.К, теплота плавления 15 кДж/моль, теплота испарения 410 кДж/моль. Характеристическая темп-pa Дебая 430 К. Темп-pa перехода в сверхпроводящее состояние Т_с = 0,387 К. Выше 73 К T. парамагнитен, магн. восприимчивость 3,2^.10^-9 (при 20 ^oC). Уд. электрич. сопротивление 0,58 мк Ом^.м (при 300 К), температурный коэф. электрич. сопротивления (в интервале 273-293 К) 3·10^-3 К^-1. Теплопроводность T. чистотой 99,9% при 293 К 21,9 Вт/(м^.К). Температурный коэф. линейного расширения (в интервале 153-1133 К) 9,2^.10^-6K^-1. TB. по Виккерсу электролитич. T. 790- 800 МПа. Для производимого отечественного техн. T. марок модуль нормальной упругости 103 ГПа, модуль сдвига 39,2 ГПа. T. отличается устойчивостью к коррозии в окислительных и хлорсодержащих средах. В хим. соединениях проявляет степени окисления +4 (наиболее часто) и реже +3 и +2. Вследствие гидролиза жидкий TiCl₄ сильно дымит на воздухе и используется как трассёр, для маскировки в военном деле и т. д.

Металлич. T. широко применяется как высокопластичный конструкционный материал. В виде сплавов с Al, V, Mo, Cr, Fe и с др. металлами используется в авиац. и ракетной технике, морском судостроении и т. д. Диоксид T. TiО₂-компонент эмалей, глазурей, пигмент для лако-красоч. материалов, резин, пластмасс. Карбид T. и нитрид T. применяют как жаропрочные материалы, компоненты керметов. Из искусственно полученных радионуклидов находит применение ⁴⁴Ti (распад по типу электронного захвата, T_1/2=47 лет). С. С. Бердоносов.

   <<      Предметный указатель      >>