تيتانيوم (Ti)

الاكتشاف والتاريخ

تاريخ الاكتشاف: 1791 · William Gregor

يعود اكتشاف التيتانيوم إلى سنة 1791، حينما عثر رجل الدين والجيولوجي الهاوي وليام غريغور على تضمين لهذا الفلزّ داخل عيّنة معدنية من مقاطعة كورنوال البريطانية. تمكّن غريغور من تمييز وجود عنصرٍ جديدٍ في معدن الإلمينيت، وذلك عندما وجد رماداً في العينة ولاحظ أنّه ينجذب إلى المغناطيس. بإجراء تحليلٍ إضافي تأكّد غريغور من وجود أكسيدَين لفلزّين، تمكّن من تمييز أحدهما وهو أكسيد الحديد، أمّا الأكسيد الأبيض الآخر فلم يستطع نسبته إلى فلزّ معروف في ذلك الوقت؛ لذلك شَرَع بمراسلة «الجمعية الملكية الجيولوجية في كورنوال» بالإضافة إلى مجلّة علمية ألمانية متخصّصة في الكيمياء. بعد ذلك، وفي فترة تاريخية مقاربة، استطاع فرانز يوزف مولر فون رايشنشتاين الحصولَ على مادّة مشابهة للأكسيد، لكنّه لم يتمكّن من تحديد تركيبها. ثمّ في سنة 1795، وبشكلٍ مستقلٍّ، استطاع مارتن كلابروت أن يحصل على الأكسيد في عينة روتيل مُستقدَمة من أوروبّا الوسطى، مؤكّداً بذلك اكتشاف العنصر الجديد، والذي أطلق عليه اسم «تيتانيوم»؛ نسبةً إلى تيت

الاستخدامات والتطبيقات

للتيتانيوم ومركّباته العديد من التطبيقات في مختلف المجالات، مثل المجالات الصناعية والهندسية والطبّية والعسكرية وغيرها. من التطبيقات المهمّة للتيتانيوم إضافته بكمّيّات نزرة (تتراوح بين 0.01 إلى 0.1%) في صناعة الفولاذ، للحصول على سبائك مميّزة مثل سبيكة فرّوتيتانيوم. إذ يساعد التيتانيوم على التقليل من حجم الحُبَيبَات البلّورية، ويحول دون التآكل بين الحُبَيبات، ويعمل على سحب الأكسجين من الوسط، كما يقوم بالتقليل من المحتوى الكربوني في الفولاذ. عادةً ما يُسبَك التيتانيوم مع الألومنيوم والفاناديوم والنحاس والحديد والمنغنيز والموليبدنوم؛ وكذلك مع فلزّات أخرى. يُستخدَم أكثر من 95% من خامات التيتانيوم في إنتاج الأكسيد TiO2، وهو خضاب ذو لون أبيض ناصع ويدخل مادّةً إضافية بشكلٍ واسعٍ في صناعة الطلاءات ومعاجين الأسنان واللدائن؛ وكذلك في الورق. ما يميّز خضاب ثنائي أكسيد التيتانيوم أنّه خاملٌ كيميائياً، ويقاوم البهوت في أشعّة الشمس، كما أنه مُعتِم وغيرُ شافٍّ بشكل كبير، لذلك يضاف بكثرة إلى المنتجات البل

النظائر

Naturally occurring titanium is composed of five stable isotopes: 46Ti, 47Ti, 48Ti, 49Ti, and 50Ti, with 48Ti being the most abundant (73.8% natural abundance). Twenty-three radioisotopes have been characterized, the most stable of which are 44Ti with a half-life of 63 years; 45Ti, 184.8 minutes; 51Ti, 5.76 minutes; and 52Ti, 1.7 minutes. All other radioactive isotopes have half-lives less than 33 seconds, with the majority less than half a second. The isotopes of titanium range from 39Ti to 66Ti. The primary decay mode for isotopes lighter than 46Ti is positron emission (with the exception of 44Ti, which undergoes electron capture), leading to isotopes of scandium, and the primary mode for isotopes heavier than 50Ti is beta emission, leading to isotopes of vanadium. Titanium becomes radioactive upon bombardment with deuterons, emitting mainly positrons and hard gamma rays.