钛,钛

钛

化学元素Ti，原子序数22，原子量47.90。它的化学行为与硅或锆有许多相似之处，都是属于第一过渡族的元素。它在水溶液中的化学性质，特别是在较低氧化状态下，与铬和钒的化学性质有一些相似之处。钛是一种过渡金属光，具有白-银-金属的颜色。它坚固，有光泽，耐腐蚀。纯钛不溶于水，但溶于浓酸。这种金属会形成一层被动的但具有保护作用的氧化涂层(导致耐腐蚀)，当暴露在高温空气中，但在室温下，它会抗变色。

主要的氧化态是4+，虽然也知道3+和2+的氧化态，但不太稳定。当这种元素被加热以获得二氧化钛时，它在空气中燃烧₂当它与卤素结合时。它减少水蒸气，形成二氧化碳和氢气，它与热浓酸反应的方式类似，尽管它与氯酸形成三氯。金属吸收氢生成TiH₂形成氮化物TiN和碳化物TiC。其他已知的化合物是硫ti₂，以及最低的氧化物Ti₂O_3.TiO和硫Ti₂年代_3.和这。盐有三种氧化态。

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二氧化钛因其化学惰性、涂布能力强、不透光和自动清洁能力强而被广泛用于户外绘画中的白色颜料。二氧化氮还曾被用作搪瓷的漂白剂和安抚剂，使它们具有极高的亮度、硬度和耐酸性。一支普通的口红含有10%的钛。

钛合金的特点是即使在高温下也有很高的拉伸强度，重量轻，抗腐蚀能力强，并能承受极端温度。由于这些特性，它们主要用于飞机、发电厂的管道、装甲电镀、海军舰艇、宇宙飞船和导弹。钛和钢一样坚固，但比钢轻45%。

在医学上，钛被用于髋关节和膝关节的置换、起搏器、骨板和螺钉以及用于颅骨骨折的颅骨板。它也被用来贴假纸。

碱土钛酸盐具有一些显著的性质。MgTiO的介电常数在13左右_3.SrTiO3在BaTiO中的固溶体，可达千兆位_3.．钛酸钡也有10.000的介电常数，接近120ºC，这是它的居里点;它具有低介电迟滞。含有钛酸钡的陶瓷换能器在热稳定性方面优于罗谢尔盐，在效应强度和形成各种形式陶瓷的能力方面优于石英。这种化合物已被用作超声波振动发生器和声音探测器。

环境中的钛

尽管在自然界中，钛并不是游离于其他元素之外的，但它是地壳中含量第九高的元素(按质量计算为0.63%)，并且存在于大多数火成岩和从火成岩中提取的沉积物中。重要的钛矿物有金红石、布鲁克石、锐钛矿、钛铁矿和钛矿。主要开采的矿石是钛铁矿，在西澳大利亚、挪威、加拿大和乌克兰以大量砂矿的形式存在。北美和南非的大量金红石矿床也为世界钛的供应做出了重要贡献。世界上每年的金属产量约为9万吨，二氧化钛的产量为430万吨。

二氧化钛，TiO₂金红石通常以黑色或棕色的形式存在，称为金红石。在自然界中不太常见的自然形态是锐钛矿和刺石。纯金红石和纯锐钛石都是白色的。黑色的碱性氧化物FeTiO_3.，以天然形式存在，即天然矿物钛铁矿;这是钛的主要商业来源。

钛对健康的影响

目前还不知道钛的生物学作用。人体中可检测到钛的含量，据估计，我们每天摄入约0.8毫克钛，但大多数钛没有被吸附就排出体外了。它不是一种有毒的金属，人体可以耐受大剂量的钛。

钛和二氧化钛的单质毒性较低。实验动物(大鼠)通过吸入二氧化钛，在肺部形成了局部小区域的深色粉尘沉积。人类过度接触可能导致肺部轻微变化。

钛粉过度暴露的影响:吸入粉尘可引起胸闷、胸痛、咳嗽和呼吸困难。与皮肤或眼睛接触可能引起刺激。进入途径:吸入，皮肤接触，眼睛接触。

致癌性:国际癌症研究机构(IARC)已将二氧化钛列入第三类(该物质不属于对人类致癌性的类别)。

钛对环境的影响

低毒性。金属钛以金属粉末形式存在时，具有明显的火灾危险，在空气中加热时，有爆炸危险。

没有环境影响的报道。

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