טיטניום

טיטניום הוא יסוד כימי המסומל כ־Ti ומספרו האטומי הוא 22. טיטניום הוא מתכת מעבר קלה, חזקה, מבריקה ועמידה בפני קורוזיה. יסוד זה נקרא על שם הטיטנים מן המיתולוגיה היוונית.

תוכן עניינים

1 תכונות
2 שימושים
3 היסטוריה
4 צורה בטבע
5 קישורים חיצוניים

[עריכה] תכונות

טיטניום ידוע כמתכת עמידה מאוד בפני חימצון (כמעט כמו פלטינה), היא גם עמידה נגד חומצות חזקות כגון תרכובות כלור ותמיסות מלח שונות. יש לה נקודת היתוך גבוהה והיא חזקה כמו פלדה (וקלה יותר ב-45% ממנה), היא גם כבדה ב-60% מאלומיניום אבל חזקה פי שניים ממנו. תכונות כמו אלו הופכות את הטיטניום למתכת שימושית מאוד.

טיטניום לא מגיב בקלות עם חמצן ורק בטמפרטורה של 610°C הופך לטיטניום דו חמצני. טיטניום הוא גם אחד היסודות היחידים שבוערים בסביבת חנקן, ב-800°C באטמוספרית חנקן טיטניום הופך לטיטניום חנקני.

ניסויים הראו שטיטניום טבעי הופך להיות מאוד רדיואקטיבי לאחר הפצצת דויטריום ופולט פוזיטרונים וקרינת גמא

[עריכה] שימושים

שעון עם ציפוי טיטניום

טיטניום דו חמצני (TiO₂) משמש בתור פיגמנט לצבעים, נייר וחומרים פלסטיים. צבעים שמכילים טיטניום דו חמצני הם רפלקטורים מצוינים לקרינת אור תת אדום ומשמשים כחומרי צביעה במתקנים אסטרונומיים.

בזכות התכונות המצוינות של הטיטניום, סגסוגות טיטניום משמשות לבניית מטוסים, תחמושת, ספינות חלליות, קוצבי לב , גפיים מלאכותיות,תכשיטים ומחבטי גולף . טיטניום משולב לעתים קרובות עם אלומיניום, ונדיום, נחושת, ברזל, מנגן, מוליבדנום ומתכות אחרות. סגסוגת של טיטניום וואנדיום משמשת לציפוי מטוסים.

שימושים נוספים:

בזכות העמידות נגד מי ים, טיטניום משמש בתור חומר גלם לפרופלורים בסירות וספינות.
טיטניום משמש ליצירת אבני חן מלאכותיות.
טיטניום דו חמצני נמצא בתכשירי הגנה מהשמש.

מרטין היינריך קלפרות, הכימאי שנתן ליסוד את השם טיטניום

[עריכה] היסטוריה

טיטניום התגלה לראשונה ב-1791 באנגליה על ידי הכומר של קהילת קרייד (Creed), ויליאם גרגור, שהיה גאולוג חובב. הוא זיהה את נוכחותו של היסוד החדש במינרל אילמניט כשמצא חול שחור ליד נחל בסמוך לקהיליית מאנאקן (Manaccan) שבקורנוול ושם לב כי חול זה נמשך למגנט. אנליזה של החול העלתה נוכחות של שתי תחמוצות מתכתיות, תחמוצת ברזל (שהסבירה את המשיכה למגנט), ו-45.25% של תחמוצת מתכתית לבנה שהוא לא הצליח לזהות. בהבחינו כי התחמוצת הבלתי מזוהה מכילה מתכת שתכונותיה לא תאמו לאף אחד מהיסודות הידועים, דיווח גרגור על ממצאיו ל"חברה הגאלוגית המלכותית של קורנוול" ובמגזין המדע הגרמני "Crell's Annalen".

בערך אותו הזמן הפיק פרנץ יוזץ מילר חומר דומה, אך לא יכול היה לזהותו. התחמוצת התגלתה במקביל ובאופן עצמאי על ידי הכימאי הגרמני מרטין היינריך קלפרות ב-1795 במינרל רוטיל מהונגריה. קלפרות גילה כי המינרל מכיל יסוד חדש שאותו כינה אותו טיטניום על שם הטיטאנים במיתולוגיה היוונית. לאחר ששמע על התגלית המוקדמת יותר של גרגור הוא השיג דגימה מה"מאנאקניט" ואימת שהיא הכילה טיטניום.

מיום גילויו היה קשה להפיק טיטניום טהור ממכרות. טיטניום טהור (99.9%) הופק לראשונה ב-1910 על ידי מאתיו א. האנטר כשהוא חימם טיטניום 4 כלורי (TiCl₄) עם נתרן בטמפרטורה של 700-800 מעלות צלזיוס. עד 1946 לא השתמשו בטיטניום מחוץ למעבדות, רק כאשר ויליאם ג'סטין קארול הוכיח שאפשר להפיק טיטניום בצורה מסחרית, המצב השתנה.

[עריכה] צורה בטבע

טיטניום הוא היסוד התשיעי הכי נפוץ בקרום כדור הארץ (0.6% מהמסה) ומהווה חלק מסלעים, מכרות ברזל ומינרלים רבים. טיטניום התגלה במטאוריטים וכמו כן על השמש. סלעים שחזרו מהירח עם אפולו 17 הכילו 12.1% טיטניום דו חמצני (TiO2). טיטניום נמצא גם בצמחים ואפילו בבני אדם.