Titanyum Nedir

[Perii]

Titanyum Nedir

Alm. Titan (n), Fr. Titane (m), İng. Titanium.
Kimyada sembolü Ti olan sert, parlak ve gümüşümsü bir metal.

1790 yılında İngiliz Villiam Gregor tarafından titanın oksidi keşfedildi. 1795 yılında Alman kimyacısı Martin H.Klaprotlı başka bir maddeden Gregor’un keşfettiği maddeyi buldu ve bu oksidin metaline titan ismini verdi. Bulunuşu: Arz kabuğunda bulunan elementlerin çokluk bakımından on dokuzuncusudur. Volkanik kayalarda % 0,44 kadar titan bulunduğu halde, yerine bağlı olarak bazı topraklarda % 0,5 ila % 1,5 arasında bulunur. Bazı kırmızı killi topraklardaysa % 12’nin üzerinde bir orandadır. Tabii sular umumiyetle % 10-7 -10-9 kadar titan ihtiva eder. Meteorlarda % 0,13 titan mevcuttur. Spektral (tayf) analizlerinden güneşte ve diğer yıldızlarda titan olduğu görülmektedir. Ay taşlarının analizinde % 6 titan bulunmuştur. Minerallerde titanın muhtelif bileşikleri bulunmaktadır. Kristal yapısı farklı olan üç çeşit titan oksit (TiO2) yerine geçebilen titan minerali vardır. Rutil ismindeki titan oksit, tetragonal prizmatik; brokit ortorombik; anatas ise tetragonal kristal yapıya sahiptirler. İlmenite (FeO Ti O2= FeTiO3) plaj kumlarında, kayalarda rastlanır. Avustralya plajlarında çok bulunur. Özellikleri: Periyodik cetvelde IV B grubu ve 4. periyotta bulunur. Atom numarası 22, atom ağırlığı ise 47,90’dır. Kütle numaraları 43’ten 51’e kadar olan çeşitli izotopları vardır.

Tabiatta bulunan ve kararlı olan izotoplarının kütle numaraları 46, 47, 48, 49 ve 50’dir. Diğer izotopları radyoaktiftir. Titanın oksidasyon basamakları +2, +3, +4’dır. Titanın oksijene, karbona ve azota ilgisi çok fazladır. Titan 1200°C’de havada yanar. Azotla yanan çok az metal vardır. Bunlardan bir tanesi de titandır. Derişik (konsantre) sülfat ve klorür asidiyle şiddetli reaksiyon verdiği halde bu asitlerin seyreltik haliyle yavaş reaksiyon verir. Titan 1675°C’de erir ve 3260°C’de kaynar. Yoğunluğu 4,51 g/cm3 olup, iki kristal şekli vardır. Hemen hemen çelik kadar kuvvetlidir. Fakat yoğunluğu çeliğinkinin yarısı kadardır. Tek başına hiç kullanılmaz. Yalnız bazı askeri uçaklarda kullanılır. Erime noktası yüksek, fakat ısı iletkenliği ve genleşme katsayısı düşüktür. Korozyona dayanıklı olduğundan tatbik alanı gittikçe büyümektedir. Elde edilişi: Titanoksitten saf olmayan titan elde edilebilmektedir. Yüksek sıcaklıkta, elde edilen titan ilgisi sebebiyle oksijen, azot ve karbonla reaksiyona girer. Bu bileşiklerini titandan ayırmak güçtür.

Bugün saf titan elde etmek için önce TiO2+2C+2Cl2 › TiCl4+2CO reaksiyonuna göre önce TiCl4 elde edilir. Bu TiCl4’ten çeşitli metodlarla saf titan elde edilir. TiCl4+4Na›4NaCl+Ti TiCl4+2Mg›Ti+2MgCl2 Mg ile titan elde etmek için çelik kaplardan istifade edilir. Çelik kaplarda gaz olarak helyum veya argon kullanılır. Fırında çelik kap magnezyumun erime sıcaklığına kadar ısıtılır. Bu sıcaklıkta sıvı titan-4-klorürle sıvı magnezyum yukardaki denklemdeki gibi reaksiyona girer.

Bileşikleri: Titan oksitlerin çoğu TiO bileşiğinden elde edilir. Titanın oksitleri TiO, Ti2O3 (titanseskioksit), TiO2 (titan-4-oksit veya titan dioksit) ve TiO3 (titan trioksittir). Bunlardan en kararlı olanı titan dioksit olup, tabiatta serbest halde çoğu minerallerin bünyesinde bulunur. Titan dioksidin karbonla indirgenmesinden titan monoksit elde edilir. Titan seskioksitse yine titan dioksidin indirgenmesinden elde edilir. Titanın birçok bileşikleri olmasına rağmen en meşhur ve çok kullanılan bileşiği titan tetraklorürdür. Bu bileşik oda sıcaklığında sıvıdır. Titanın diğer halojenlerle tetratalojenür şeklinde bileşikleri vardır (TiF4, TiBr4, TiI4). Titan, oksijenle de kökler yapar. Bu kökler titanatlar olup, M= +1 değerli metal kabul edildiğinde M TiO3, M2TiO3 ve M2Ti2O5 şeklinde tuz meydana getirirler. Sıvı titan karbonla TiC ve azotla da Ti3N4 bileşiklerini verir. Yine titan bor silisyum ve diğer ametallerle reaksiyon verir.

Kullanılışı: Çok pahalı olan titan, sınırlı olarak askeri maksatlarla kullanılır. Titan hem hafif, hem de mukavim bir metal olduğu için uçakların, güdümlü mermilerin ve topların geri tepme tertibatlarının yapımında kullanılır. Korozyona dayanıklı olduğu için kimyevi işlemlerin yapıldığı endüstride kullanılır. Bu korozyona dayanıklı muhtemelen yüzeyde teşekkül eden titan dioksidin metali kaplamasındandır. Titan umulmadık şekilde tuzlu suyun korozyonuna dayanıklıdır. Bu yüzden deniz vasıtalarının suyla temas eden yerlerinin yapımında kullanılır. Titan, bakır, çelik ve alüminyum gibi metallere katılır. Bu metallerin birçok özelliklerine etki etmektedir. Mesela, paslanmaz çeliğe ilave edilen titan, karbon ve azot muhtevasını kararlı tutar. Titan dioksit boya imalatında pigment olarak, kağıt, plastik, cam ve seramik sanayiinde kullanılır. Safir ve yakut imalinde de titan dioksitten istifade edilir. Titan hidrür (TiH2) toz metalürjisinde, vakum tüplerinde hidrojen verici olarak kullanılır. Ba TiO3 bileşiği elektronik endüstrisinde işe yarar. Çünkü, dielektrik sabiti oldukça yüksektir. Organik alkali titanatlar, su geçirmeyen madde olarak; titan trioksit, diş porselenlerinin imalatında; titan tetraklorür, tekstilde (dokumacılıkta) mordan olarak kullanılır. Yine titan 3 sülfattan tekstil endüstrisinde indirgen madde olarak istifade edilir.