Տիտան

**Տիտան**, քիմիական նշանը՝ Ti, պարբերական համակարգի 4 պարբերության 4 խմբի տարր, կարգահամարը՝ 22, ատոմական զանգվածը՝ 47,90։ d-տարր է, ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 3s2Зр63d24s2։ К և L թաղանթները լրացված են։

Բնական տիտանը բաղկացած է 46Ti (7,95 %), 47Ti (7,75 %), 48Ti (73,45 %), 49Ti (5,51 %) և 50Ti (5,34 %) կայուն իզոտոպներից։ Ստացվել են 41Ti (T1/2 = 0,09 վ,β+), 43Ti (0,6վ, β+), 44Ti (48,2 տարի), 45Ti (3,1 ժամ, β+), 51Ti (5,8 ր, β) և 52Ti (49 ր, β) ռադիոակտիվ իզոտոպները։

Տիտանը բաց մոխրագույն, արծաթափայլ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1668 °С, եռմանը՝ 3330 °С, խտությունը 4505 կգ/մ3 (α-ձև 20 °С)։

## Պատմություն
Մաքուր, անխառնուրդ տիտան հաջողվել է ստանալ նրա միացությունների հայտնագործումից միայն 100 տարի հետո։ 18-րդ դարի վերջին, միմյանցից անկախ, տիտանի օքսիդ ստացել են անգլիացի գիտնական Վ. Գրեգորը (1790 թվականին) և գերմանացի քիմիկոս Մ. Կլապրոտը (1795 թվականին)։

1825 թվականին շվեդ քիմիկոս և հանքաբան Հ. Բերցելիուսին հաջողվել է ստանալ մետաղական տիտան։ 1925 թվականին ստացել են մաքուր տիտան՝ տիտանի յոդիդի տաքացմամբ (նիդերլանդացի քիմիկոսներ Ա․ վան Արկել և Հ․ դի Բուր)։ Տիտանի պարունակությունը երկրակեղևում 0,57% է (տարածվածությամբ 9-րդ տարրն է)։

Ամերիկացի քիմիկոս Մ․ Հանտերը (1910) ստացավ մաքուր (99 %) տիտան, որը պլաստիկ է միայն բարձր ջերմաստիճաններում։

## Անվանում
Վերջինս էլ հենց նոր տարրն անվանել է տիտան՝ հին հունական դիցաբանության տիտանների՝ Ուրանոս (Երկինք) աստծու և Գեայի (Երկիր) աստվածուհու զավակների անվան նմանությամբ։

## Բնության մեջ
left|50px
Տիտանը բաց մոխրագույն, արծաթափայլ մետաղ է։ Երկրի ընդերքում կա տիտանի 67 տեսակի հանքաքար։ 
Բնության մեջ հանդիպում է միացությունների ձևով, որոնցից կարևոր են ռուտիլը (տիտանի օքսիդ), իլմենիտը, պերովսկիտը և տիտանիտը։
Տիտանը կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 0,57 %-ը (տարածվածությամբ 9-րդ տարրն է)։ Հայտնի են տիտանի 67 միներալները, որոնցից կարևոր են՝ ռուտիլը՝ TiO2, իլմենիտը՝ FeTiO3, պերովսկիտը՝ СаTiO3։ 
Տիտանը երկրի վրա դանդաղ տեղաշարժվող տարր է։ Մշտապես առկա է բուսական և կենդանական հյուսվածքներում․ բույսերում՝ 10−4%, կենդանիների օրգանիզմում մինչև 2-20•10−3 %։ Մարդն օրական ընդունում է 0,85 մգ տիտան, որն արտազատվում է մեզի և կղանքի հետ։

### Հանքավայրեր
Տիտանի խոշոր հանքավայրեր կան Կանադայում, ԱՄՆ-ում, Նորվեգիայում, Շվեյցարիայում, Եգիպտոսում, Ռուսաստանում, Ավստրալիայում, Բրազիլիայում, Հնդկաստանում, Ղազախստան, Ուկրաինա (40.2 %) և այլ երկրներում։

## Ստացում
[thumb|[Բյուրեղային տիտան (99,995 % մաքրությամբ, քաշը ≈283 գ, երկարությունը ≈14 սմ, տրամագիծը ≈25 մմ), պատրաստված է գործարանում տիտանի յոդիդի տաքացմամբ, Ա․ վան Արկելի և Հ․ դի Բուրի եղանակով]]

Տիտանի ստացման հումքը տիտանի հանքանյութերն են։ 
:: \mathsf{TiO_2 + 2C + 2Cl_2 \rightarrow TiCl_4 + 2CO}

:: \mathsf{TiCl_4 + 2Mg \rightarrow 2MgCl_2 + Ti}

Տիտանի համաշխարհային տարեկան արտադրությունը 1948 թվականին 2 տ էր, 1975 թվականին՝ 50 000 տ, այժմ՝ 30 000 տ/տարի (առանց ԽՍՀՄ-ի)։ Տիտանը թեթև, ամուր և կոռոզիակայուն կառուցվածքային մետաղ է։ Հարաբերական ամրությամբ նրա համաձուլվածքները գերազանցում են երկաթի, նիկելի և այլ համաձուլվածքներին, իսկ կոռոզիակայունությամբ՝ մոտենում են ազնիվ մետաղներին։

## Ֆիզիկական հատկություններ
Տիտանը բաց մոխրագույն, արծաթափայլ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1668 °С, եռմանը՝ 3330 °С, խտությունը 4505 կգ/մ3 (α-ձև 20 °С)։ 882,5 °С-ից բարձր ջերմաստիճաններում կայուն է β ձևը (4320 կգ/մ3, 900 °С), 0,38± 0,01 К և ցածր ջերմաստիճաններում գերհաղորդիչ է։ Մաքուր տիտանը կռելի է սովորական ջերմաստիճաններում։

Քիմիապես ակտիվ անցումային տարր է։ Միացու¬ թյուններում ցուցաբերում է +4, ավելի հազվադեպ՝ +3 և +2 օքսիդացման աստիճաններ։ Օքսիդի նուրբ շերտով պատվելու պատճառով կայուն է օդում (մինչև 500-550 °С), ծովաջրում, աղաթթվի, ծծմբական թթվի, ալկալիների նոսր, նաև քլորիդների լուծույթներում։ Ազոտական թթվում պասսիվանում է։

Տիտանը թեթև, ամուր, պլաստիկ, դժվարահալ, կոռոզիակայուն մետաղ է։ Օքսիդի նուրբ շերտով պատվելու շնորհիվ քիմիապես կայուն է։
Տիտանը և նրա համաձուլվածքները կարելի է ենթարկել կռման, ծավալային և թերթային դրոշմման, գլոցման, մամլման։ Տիտանի համաձուլվածքներն իրենց ամրությամբ գերազանցում են երկաթի, նիկելի և այլ համաձուլվածքները, իսկ կոռոզիակայունությամբ նման են ազնիվ մետաղներին։

## Քիմիական հատկություններ
Լուծվում է ֆտորջրածնական թթվում, ալկալիների և գերօքսիդների հալույթներում։ Հեշտությամբ կլանում է H2, N2 և O2, առաջացնելով ներդրման պինդ լուծույթներ, նաև հիդրիդ՝ TiHx (x=0,5-2), նիտրիդ և օքսիդներ։ Տիտանը այրվում է թթվածնում, փոշին՝ նաև հալոգեններում ու ազոտում։ Հայտնի են TiO, Ti2O3, TiO2 և այլ օքսիդները։ TiO2-ը և նրա հիդրատը՝ nTiO2•mH2O, ամֆոտեր են։

TiO2, նրա հիդրատը և տիտանատները լուծվում են ծծմբական թթվում, առաջացնելով տիտանիլսուլֆատ՝ TiOSO4։ Տիտանի նիտրիդը՝ TiNx (x;=0,56-1), կոռոզիակայուն, կարծր և դժվարահալ (~3000&nbsp;°C) նյութ է։ Տաքացնելիս տիտանը միանում է հալոգենների (100-200&nbsp;°C), հալկոգենների, ֆոսֆորի, ածխածնի, բորի հետ։

Տիտանի սուլֆիդները կիսահաղորդիչներ են։ Հայտնի են տիտանի կարբիտը՝ TiC (հալվում 3140&nbsp;°C), սիլիցիդները՝ Ti5Si3, TiSi, և բորիդները՝ TiB, Ti2B5։ Գործնական նշանակություն ունեն նաև ֆտորտիտանատները՝ Na2TiF6, K2TiF6։ տիտանը միահալվում է բոլոր (բացառությամբ ալկալիական և հողալկալիական) մետաղների հետ։

:: \mathsf{TiO_2 + K_2CO_3 \rightarrow K_2TiO_3 + CO_2}

##### Կիրառություն
ring|thumb|Տիտանե ժամացույցներ
մինի|Մաքուր տիտանե գլան
Տիտանի օքսիդն օգտագործվում է բարձրորակ սպիտակ ներկ պատրաստելու համար, նաև որպես գունանյութ և լցանյութ՝ ռետինի, պլաստմասսաների, թղթի, արհեստական մանրաթելերի, կաշվի և մետաղաձուլական արդյունաբերության մեջ։

Տիտանն օգտագործվում է ինքնաթիռաշինության, հրթիռաշինության և նավաշինության մեջ։ Տեխնիկական տիտանն օգտագործում են քիմիական արդյունաբերության մեջ՝ սարքեր պատրաստելու, պողպատը լեգիրելու, գեղարվեստական իրեր և հուշարձաններ տիտանապատելու, իսկ մաքուր տիտանը՝ վիրաբուժական գործիքներ պատրաստելու համար և էլեկտրատեխնիկայում։ Տիտանը համեմատաբար քիչ թունավոր տարր է։
Տիտանի օքսիդը օգտագործվում է բարձրորակ սպիտակ ներկ պատրաստելու համար, նաև որպես գունանյութ և լցանյութ ռետինի, պլաստմասսաների, թղթի, արհեստ, մանրաթելերի, կաշվի և մետալուրգիական արդյունաբերության մեջ։

### Համաձուլվածքներ
Տիտանի համաձուլվածքները բնութագրվում են բարձր ամրությամբ -250&nbsp;°C-ից մինչև 300-600&nbsp;°C ջերմաստիճանային տիրույթում, կոռոզիակայունությամբ, ոչ մեծ խտությամբ։ Այդ հատկությունների շնորհիվ տիտանի համաձուլվածքները լայնորեն կիրառվում են ավիա- և հրթիռաշինության, էներգամեքենաշինության, նավաշինության, քիմիական արդյունաբերության մեջ և այլուր։ Տիտանը և նրա համաձուլվածքները կարելի է ենթարկել կռման, ծավալային և թերթային դրոշմման, գլոցման, մամլման, քարշման։

### Սպառող շուկաներ վերլուծություն
2005 թվականին *Titanium Corporation* ընկերությունը հրապարակեց աշխարհում տիտանի գները.
* 60 % - ներկ,
* 20 % - պլաստմասա,
* 13 % - թուղթ,
* 7 % - մեքենաշինություն։

### Գներ
Կախված է մաքրությունից, մեկ կիլոգրամի համար 15-25 $:

Սև տիտանի մաքրությունը հիմնականում որոշվում է իր կարծրությամբ։ Առավել տարածված են TG100 և TG110 ապրանքանիշները։

Ռուսաստանում տիտանի գները 2012 թվականին կազմել են 1200-1500 ռուբլի/կգ։

## Տես նաև
* Տիտանի երկօքսիդ
* Պարբերական աղյուսակ

## Ծանոթագրություններ

## Գրականություն
* Հայկական Հանրագիտարան
*Barksdale, Jelks (1968). "Titanium". In Clifford A. Hampel (editor). The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Reinhold Book Corporation. pp.&nbsp;732–738. LCCN 68029938.
*Emsley, John (2001). "Titanium". Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford, England, UK: Oxford University Press. ISBN 0-19-850340-7.
*Flower, Harvey M. (2000). "Materials Science: A moving oxygen story". Nature 407 (6802)։ 305–306. doi:10.1038/35030266. PMID 11014169.
Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.

## Արտաքին հղումներ
* Տիտանը Webelements-ում
* Տիտանը քիմիկան տարրերի հայտնի գրադարանում
* Տիտանը և նրա համաձուլվածքները
* "Titanium: Our Next Major Metal", *Popular Science*, October 1950—one of first general public detailed articles on Titanium
* Titanium at *The Periodic Table of Videos* (University of Nottingham)
* International Titanium Association 
* Metallurgy of Titanium and its Alloys, Cambridge University
* World Production of Titanium Concentrates, by Country
* Metal of the gods

Կատեգորիա:Անցումային մետաղներ
Կատեգորիա:Տիտան (տարր)