Koja su svojstva titana?

Primarna fizikalna svojstva titana kao metalnog kemijskog elementa uključuju njegovo nemagnetno svojstvo, nisku gustoću i jak omjer čvrstoće i težine. Prvi ga je u Engleskoj 1791. godine otkrio velečasni William Gregor, koji je također bio minerolog, koji je izvorno nazvao metalni manaccanite po župi Mannaccan u Cornwallu u Engleskoj, gdje ga je otkrio. Ruda titana uobičajena je u Zemljinoj kori u mineralima kao što su ilmenit ili željezov titanat, FeTiO3, i rutil, poznatiji kao titanov dioksid, TiO2.

Kemijska svojstva titana uključuju njegovu otpornost na koroziju što ga čini prikladnim za medicinske instrumente, budući da ne stupa u kemijsku interakciju s ljudskim tkivima. Njegova otpornost na mnoge oblike kiselina čini ga korisnim u industrijskim primjenama gdje se obrađuju kaustične kemikalije. Titan je također jedan od rijetkih elemenata koji mogu izgorjeti u nedostatku kisika. U atmosferi čistog dušika, on će reagirati na temperaturi od 1,470° Fahrenheita (800° Celzijusa) kako bi nastao titanov nitrid, TiN.

Titanov dioksid je široko korišteni spoj metala, koji se primjenjuje kao oblik pigmenta u bojama, losionima za zaštitu od sunca i bojama za hranu. Ogromna količina titanijeve rude koja se kopa diljem svijeta pretvara se u čisti oblik TiO2, dok je ostatak legiran metalima kao što su vanadij i aluminij za korištenje u strukturalnim površinama, gdje je teži 40% manje od čelika ojačanog ugljikom.

Mineralna svojstva titanovih spojeva dovela su do poteškoća u pročišćavanju nakon njegovog otkrića. Čisti titan na razini od 99.9% metala nije izolirao tek 119 godina kasnije Matthew Hunter 1910. godine, metalurg s Novog Zelanda koji je metodu pročišćavanja nazvao Hunterov proces. Dodatne metode pročišćavanja metala otkrivene su 1936. godine, a do 1948. njegova se proizvodnja u svijetu popela na tri tone godišnje. Taj je broj ubrzo skočio u nebo zbog jedinstvenih svojstava titana, a globalna proizvodnja u 2011. procjenjuje se na 223,000 metričkih tona.

Snažna mehanička svojstva titana čine ga esencijalnim u strukturama zrakoplovnih konstrukcija koje koriste ovaj metal, a od 2006. godine svjetske cijene titana počele su brzo rasti u proizvodnji zrakoplova. Djelomično je to zbog činjenice da je pročišćavanje metala skupo, a pročišćavanje košta pet puta više od aluminija. Trošak je 10 puta veći za stvaranje metalnih ingota titana i gotovih metalnih proizvoda od aluminija. Potražnja na svjetskom tržištu za čistim titanom također je 10,000 puta manja od potražnje na tržištu čelika, što pridonosi fluktuacijama cijena. Od 2005. godine, nacije koje su se spremale biti vodeće rafinerije titana bile su Japan i Kina, a slijede ih Rusija i Sjedinjene Države.