Home - Wetenschap - Chemie - Elementen - Titanium
Afkorting: Ti
Titanium, of titaan, is een grijs metallisch overgangsmetaal, het behoort met Zirconium (Zr), Hafnium (Hf) en Rutherfordium (Rf) tot de titaangroep.
Nucleaire eigenschappen
Atoomnummer: 22
| Schil | Aantal electronen |
|---|---|
| 1 | 2 |
| 2 | 2, 6 |
| 3 | 2, 6, 2 |
| 4 | 2 |
Isotopen
| Atoom- gewicht |
Vervaltijd | Verval- vorm |
Vervalproduct |
|---|---|---|---|
| 44 | 49 j | Electronen vangst | 44Sc |
| 46 | Stabiel | ||
| 47 | Stabiel | ||
| 48 | Stabiel | ||
| 49 | Stabiel | ||
| 50 | Stabiel | ||
In de natuur komen vijf stabiele isotopen van titanium voor waarvan 48Ti het meest. Daarnaast is er een aantal radioactieve isotopen bekend met halveringstijden variërend van 63 jaar tot enkele seconden.
Fysische eigenschappen
Kookpunt: 3560 K
Smeltpunt: 1940 K
Dichtheid bij 293 K en 1000 hPA: 4540 kg/m3.
Biologische eigenschappen
Toxicologie en veiligheid
In poedervorm is titanium brandbaar. Daarentegen gedraagt het materiaal zich in het menselijk lichaam inert; de titaniumdeeltjes die afslijten van een eventueel implantaat, reageren niet met het weefsel in het lichaam. Titanium wordt, evenals aluminium, tegen corrosie beschermd door een natuurlijke, afsluitende oxidelaag. Zeer belangrijk is de bestendigheid van deze laag tegen chloride-ionen. Daardoor is het metaal bestendig tegen zeewater en vormt het een alternatief voor roestvrijstaal in een chloridebevattend milieu. Ook is titanium zeer geschikt voor piercings. Het is volgens de wet zelfs verplicht dat dit sieraad van titanium is.
Bronnen
Titanium komt op aarde in ruime mate voor in mineralen. Het vormt 0,6% van de massa van de aardkorst en is daarmee 9e op de ranglijst van meest voorkomende elementen na O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na en K. De bekendste titaniumhoudende mineralen zijn ilmeniet en rutiel. Belangrijke vindplaatsen van titaniumerts bevinden zich in Australië, Zuid-Afrika, Scandinavië, Noord-Amerika en Maleisië.
In meteorieten worden soms hoge concentraties titanium gemeten. Stenen die Apollo 17 van de Maan terugbracht bestonden voor 12,1% uit titaniumdioxide. In lage concentraties komt titanium ook voor in steenkool, planten en dieren.
Op commerciële schaal wordt titanium tegenwoordig verkregen door TiCl4 te reduceren met magnesium, een ingewikkeld en kostbaar proces dat in 1946 door William Justin Kroll is ontwikkeld. Een andere techniek die sinds het einde van de twintigste eeuw in opkomst is, is de "FFC-Cambridge"-techniek waarbij titaniumdioxide wordt gebruikt.