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钢铁百科 - 钢之家

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 钛是一种银白色的金属,早在1791年,英国科学家威廉姆·格里戈尔在英国密那汉郊区找到这种神奇的元素时,首先发现了这种新元素。过了4年,德国化学家克拉普洛特又从匈牙利布伊尼克的一种红色矿石中,发现了这种元素,便以希腊神话中的英雄来命名。钛的意思是“地球的儿子”。钛的外形很像钢铁,但远比钢铁坚硬,且体重只有铁的一半。在常温下,钛可以安然无恙地“躺”在各种强酸、强碱中;就连最凶猛的酸------ 王水,也不能腐蚀它。有人曾把一块钛片扔进大海,经过5年以后取出来,仍然闪闪发亮,没有半点锈斑。俗话说:“真金不怕火炼”。可是钛的熔点比黄金还高出600多摄氏度。正因为钛的本领非凡,所以有着广泛用途。现在,钛是制造飞机、坦克、军舰、潜艇不可缺少的金属。在宇宙飞船和导弹中,也大量用钛代替钢铁。钛与氮、碳结合生成的氮化钛、碳化钛,也是非常坚硬的化合物,它们的耐热本领甚至还比钛高1倍。这样坚硬而耐热的材料,可以代替超级钢,制造高速切削刀具。钛的许多特殊性能,还在化工、超声波和超导技术中得到应用。然而,钛有个最大的缺点,就是提炼比较困难。这主要是因为钛在高温下可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。所以人们曾把钛当作“稀有金属”,其实,钛的含量约占地壳重量的6‰,比铜、锡、锰、锌的总和还要多10多倍。在世界上,我国钛的储藏量最多,四川的攀枝花,钛的储藏量占全国90%以上,是世界上罕见的大钛矿。

(图)钛

钛的基本概况
    元素名称:钛
  元素原子量:47.87
  元素在海水中的含量:(ppm)
  0.00048
  元素在太阳中的含量:(ppm)
  4
  元素类型:金属
  核内质子数:22
  核外电子数:22
  核电核数:22
  质子质量:3.6806E-26
  质子相对质量:22.154
  原子体积:(立方厘米/摩尔)
  10.64
  地壳中含量:(ppm)
  5600
  以下为增加内容:
  氧化态:
  Main Ti+4
  Other Ti-1, Ti0, Ti+2, Ti+3
  所属周期:4
  所属族数:IVB
  摩尔质量:48
  氢化物:TiH4
  氧化物:TiO
  最高价氧化物化学式:TiO2
  密度:4.54g/cm3
  熔点:1660.℃
  沸点:3287.0 ℃
  电离能 (kJ /mol)
  M - M+ 658
  M+ - M2+ 1310
  M2+ - M3+ 2652
  M3+ - M4+ 4175
  M4+ - M5+ 9573
  M5+ - M6+ 11516
  M6+ - M7+ 13590
  M7+ - M8+ 16260
  M8+ - M9+ 18640
  M9+ - M10+ 20830
  外围电子排布:2 8 8 4
  核外电子排布:2,8,10,2
  晶体结构:晶胞为六方晶胞。
  晶胞参数:
  a = 295.08 pm
  b = 295.08 pm
  c = 468.55 pm
  α = 90°
  β = 90°
  γ = 120°
  莫氏硬度:6
  声音在其中的传播速率:(m/S)5090
  颜色和状态:银灰色金属
  原子半径:2
  常见化合价:+2,+3,+4
  发现人:格列高尔 发现年代:1791年
  发现过程:
  钛是英国化学家格雷戈尔(Gregor R W ,1762—1817。)在1791年研究钛铁矿和金红石时发现的。四年后,1795年,德国化学家克拉普罗特(Klaproth M H ,1743—1817。)在分析匈牙利产的红色金红石时也发现了这种元素。他主张采取为铀(1789年由克拉普罗特发现的)命名的方法,引用希腊神话中泰坦神族“Titanic”的名字给这种新元素起名叫“Titanium”。中文按其译音定名为钛。
  格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛,而不是金属钛。因为钛的氧化物极其稳定,而且金属钛能与氧、氮、氢、碳等直接激烈地化合,所以单质钛很难制取。直到1910年才被美国化学家亨特(Hunter M A )第一次制得纯度达99.9%的金属钛。
  元素描述:
  具有金属光泽,有延展性。密度4.5克/厘米3。熔点1660±10℃。沸点3287℃。化合价+2、+3和+4。电离能为6.82电子伏特。钛的主要特点是密度小,机械强度大,容易加工。钛的塑性主要依赖于纯度。钛越纯,塑性越大。有良好的抗腐蚀性能,不受大气和海水的影响。在常温下,不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀;只有氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等才可对它作用。

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