Razlika između verzija stranice "Titanij"
| [pregledana izmjena] | [pregledana izmjena] |
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
mNo edit summary |
|||
Red 50:
| Elektrodni potencijal = -0,86 [[Volt|V]] (TiO<sup>2+</sup> + 2H<sup>+</sup> + 4e<sup>-</sup><br />→ Ti + 2H<sub>2</sub>O)
| Elektronegativnost = 1,54
| Oznaka upozorenja = '''Prah'''<br />{{
| Oznake upozorenja R = {{Oznake upozorenja R|17|36/37/38}} (prah)
| Oznake upozorenja S = {{Oznake upozorenja S|26}} (prah)
Red 133:
Dvije najkorisnije osobine ovog metala su otpornost na koroziju i najbolji odnos između čvrstoće i gustoće od bilo kojeg drugog metalnog elementa.<ref name="donachie1988"/> U nelegiranom obliku, titanij je čvrst poput nekih vrsta [[čelik]]a, ali je mnogo manje gustoće.<ref name="Barksdale1968p738"/> Postoje dva [[Alotropske modifikacije|alotropska]] oblika<ref name="TICE6th"/> i pet prirodnih [[izotop]]a ovog elementa, od <sup>46</sup>Ti do <sup>50</sup>Ti, među kojim je <sup>48</sup>Ti najrasprostranjeniji (73,8%).<ref name="EnvChem"/> Iako imaju isti broj valentnih elektrona i nalaze se u istoj grupi periodnog sistema elemenata, titanij i [[cirkonij]] se znatno razlikuju po mnogim hemijskim i fizičkim osobinama.
== Historija ==▼
[[Datoteka:Martin Heinrich Klaproth.jpg|thumb|180px|lijevo|[[Martin Heinrich Klaproth]] je dao ime titaniju prema Titanima iz [[grčka mitologija|grčke mitologije]]]]▼
Titanij je [[Otkriće hemijskih elemenata|otkrio]] amaterski geolog i klerik [[William Gregor]] (u to vrijeme na mjestu vikara župe Creed) 1791. kao inkluziju u jednom [[mineral]]u iz [[Cornwall]]a ([[Ujedinjeno Kraljevstvo|Velika Britanija]]).<ref name="Emsley2001p452"/> Gregor je opazio prisustvo novog elementa u [[ilmenit]]u<ref name="HistoryAndUse"/> kada je pronašao crni pijesak u vodotoku u susjednoj župi Manaccan, pri čemu je [[magnet]] mogao privlačiti taj pijesak.<ref name="Emsley2001p452"/> Pri njegovoj analizi, otkrio je prisustvo dva metalna oksida: [[željezo-oksid]]a (što je objašnjavalo privlačenje magneta) dok 45,25% bijelog metalnog oksida nije mogao identificirati.<ref name="Barksdale1968p732"/> Nakon što je shvatio da nepoznati oksid sadrži metal koji do tada nije bio otkriven, Gregor je izvještaj o svom otkriću poslao Kraljevskom geološkom društvo Cornwalla te njemačkom naučnom časopisu ''[[Crell's Annalen]]''.<ref name="Emsley2001p452"/>▼
Približno u isto vrijeme [[Franz-Joseph Müller von Reichenstein]] je dobio sličnu supstancu, ali je nije mogao identificirati.<ref name="HistoryAndUse"/> Oksid su ponovno otkrili 1795. godine, nezavisno jedan od drugog, pruski hemičar [[Martin Heinrich Klaproth]] u rutilu iz sela Boinka (njemački naziv nepoznatog toponima u Mađarskoj).<ref name="Emsley2001p452"/><ref name="Untersuchung"/> Klaproth je otkrio da on sadrži novi element kojem je dao ime po [[Titani]]ma iz grčke mitologije.<ref name="Emsley2001p451"/> Nakon što je čuo o Gregorovom ranijem otkriću, dobavio je uzorak manaccanita te potvrdio da i on sadrži metal titanij.▼
Trenutno poznati procesi za izdvajanje titanija iz raznih njegovih ruda su pretežno skupi i zahtijevaju mnogo rada. Nije moguće reducirati rudu zagrijavajući je sa [[ugalj|ugljom]] (kao što se to radi sa željezom), jer se titanij spada sa [[ugljik]]om gradeći [[titanij-karbid]].<ref name="Emsley2001p452" /> Čisti metalni titanij (99,9% čistoće) prvi je dobio [[Matthew A. Hunter]] 1910. godine pri Politehničkom institutu Rensselaer tako što je zagrijavao TiCl<sub>4</sub> u prisustvu [[natrij]]a pri temperaturi od 700–800 °C i visokom pritisku<ref name="Roza2008p9"/> tokom serijske proizvodnje poznate kao [[Hunterov proces]].<ref name="LANL"/> Metalni titanij se nije koristio izvan laboratorije sve do 1932. kada je [[William Justin Kroll]] pokazao da se titanij može proizvesti redukcijom [[titanij-tetrahlorid]]a (TiCl<sub>4</sub>) u prisustvu [[kalcij]]a.<ref name="Greenwood1997p955"/> Osam godina kasnije, on je poboljšao taj proces tako što je koristio [[magnezij]] ili čak [[kalij]], pa je taj proces po njemu i dobio ime [[Krollov proces]].<ref name="Greenwood1997p955"/> Iako su nastavljena istraživanja o efikasnijim i jeftnijim procesima (kao što su [[FFC Cambridge]], [[Armstrongov proces]] i dr), Krollov proces se i danas koristi za komercijalnu proizvodnju ovog metala.<ref name="LANL"/><ref name="HistoryAndUse"/>▼
[[Datoteka:TitaniumMetal jpg.jpg|thumb|180px|lijevo|"Titanijska spužva" napravljena Krollovim procesom]]▼
Titanij veoma velikog stepena čistoće dobijen je u malim količinama kada su [[Anton Eduard van Arkel]] i [[Jan Hendrik de Boer]] otkrili jodid odnosno proces kristalne poluge 1925. godine, tako što su reakcijom sa [[jod]]om dobili pare koje su se raspale prevođenjem preko vrelog filamenta, dajući čisti metalni titanij.<ref name="varkel"/>▼
Tokom 1950tih i 1960tih, [[Savez sovjetskih socijalističkih republika|Sovjetski savez]] je predvodio svijet u korištenju titanija u vojne svrhe, naročito za [[podmornica|podmornice]]<ref name="Roza2008p9"/> (klase podmornica "Alfa" i "Mike" - ''K-278 Komsomolets'')<ref name="Eugene"/> kao dio sovjetskih [[hladni rat|hladnoratovskih]] vojnih programa.<ref name="ssteel"/> Počev od ranih 1950tih, titanij se znatno počeo koristiti u vojnoj avioindustriji, u najvećoj mjeri za mlazne avione visokih performansi, na početku kod [[F-100 Super Sabre]], zatim i aviona poput [[Lockheed A-12]] te [[Lockheed SR-71|SR-71]].▼
Prepoznavajući stratešku važnost titanija,<ref name="Advisory"/> [[Ministarstvo odbrane Sjedinjenih Američkih Država]] (DoD) podržalo je prvobitne napore njegove komercijalizacije. U doba [[Hladni rat|Hladnog rata]], američka vlada je titanij smatrala strateškim materijalom, te su ogromne zalihe titanijske "spužve" skladištene u Nacionalnom centru za skladištenje vojnog materijala, iz kojeg je veći dio zaliha izbačen tek 2000tih.<ref name="Piling"/> Prema podacima iz 2006. godine, najveći svjetski proizvođač ruska kompanija VSMPO-Avisma imala je približno 29% udjela u svjetskoj proizvodnji ovog metala.<ref name="Aeroflot"/> U 2015. titanijska "spužva" se proizvodila u šest zemalja svijeta (poredano po količini): Kina, Japan, Rusija, Kazahstan, SAD, Ukrajina i Indija.<ref name="roskill"/><ref name="Kerala"/>▼
Američka agencija za projekte naprednog istraživanja iz oblasti odbrane (DARPA) je 2006. dala poticaj konzorciju od dvije kompanije u visini od 5,7 miliona [[američki dolar|US$]] u cilju razvitka novog proces dobijanja metalnog praha titanija. Pod visokim [[pritisak|pritiskom]] i temperaturom takav prah se može koristiti za dobijanje snažnih ali vrlo lahkih predmeta, u rasponu od aeronautičkih komponenti, [[tenk]]ovskih oplata te sirovina za hemijsku industriju.<ref name="awards2"/>▼
Naučnici sa Američkog nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) i hemijske korporacije Afton su 2008. godine objavili rezultate istraživanja o dodavanju titanijevih spojeva u pogonska [[gorivo|goriva]], gdje ti spojevi grade slojeve otporne na habanje, reda veličine u nanometrima, na površinama osjetljivih dijelova motora, što implicira njihovu upotrebu kao pogodnu zamjenu za ranije spojeve, štetne po okolinu.<ref name="Guevremont"/> Titanij je također i jedan od kandidata kojim bi se mogli zamijeniti [[otrov]]ni spojevi [[fosfor]]a, koji se nalaze u većini pogonskih goriva i maziva.▼
==Osobine==
Line 156 ⟶ 175:
Izotopi titanija imaju raspon atomskih težina od 39,99 [[jedinica atomske mase|u]] (<sup>40</sup>Ti) do 57,966 u (<sup>58</sup>Ti). Primarni način raspada kod izotopa lakših od najrasprostranjenijeg stabilnog, <sup>48</sup>Ti, jeste [[elektronski zahvat]] dok je kod onih težih beta-raspad. Osnovni proizvod raspada kod izotopa lakših od <sup>48</sup>Ti su izotopi elementa 21 ([[skandij]]a) dok su osnovni proizvodi izotopa težih od <sup>48</sup>Ti izotopi elementa 23 ([[vanadij]]a).<ref name="EnvChem"/> Titanij postaje radioaktivan nakon bombardiranja sa deuteronima, uglavnom emitirajući [[pozitron]]e i tvrde gama zrake.<ref name="LANL"/>
▲== Historija ==
▲[[Datoteka:Martin Heinrich Klaproth.jpg|thumb|180px|lijevo|[[Martin Heinrich Klaproth]] je dao ime titaniju prema Titanima iz [[grčka mitologija|grčke mitologije]]]]
▲Titanij je [[Otkriće hemijskih elemenata|otkrio]] amaterski geolog i klerik [[William Gregor]] (u to vrijeme na mjestu vikara župe Creed) 1791. kao inkluziju u jednom [[mineral]]u iz [[Cornwall]]a ([[Ujedinjeno Kraljevstvo|Velika Britanija]]).<ref name="Emsley2001p452"/> Gregor je opazio prisustvo novog elementa u [[ilmenit]]u<ref name="HistoryAndUse"/> kada je pronašao crni pijesak u vodotoku u susjednoj župi Manaccan, pri čemu je [[magnet]] mogao privlačiti taj pijesak.<ref name="Emsley2001p452"/> Pri njegovoj analizi, otkrio je prisustvo dva metalna oksida: [[željezo-oksid]]a (što je objašnjavalo privlačenje magneta) dok 45,25% bijelog metalnog oksida nije mogao identificirati.<ref name="Barksdale1968p732"/> Nakon što je shvatio da nepoznati oksid sadrži metal koji do tada nije bio otkriven, Gregor je izvještaj o svom otkriću poslao Kraljevskom geološkom društvo Cornwalla te njemačkom naučnom časopisu ''[[Crell's Annalen]]''.<ref name="Emsley2001p452"/>
▲Približno u isto vrijeme [[Franz-Joseph Müller von Reichenstein]] je dobio sličnu supstancu, ali je nije mogao identificirati.<ref name="HistoryAndUse"/> Oksid su ponovno otkrili 1795. godine, nezavisno jedan od drugog, pruski hemičar [[Martin Heinrich Klaproth]] u rutilu iz sela Boinka (njemački naziv nepoznatog toponima u Mađarskoj).<ref name="Emsley2001p452"/><ref name="Untersuchung"/> Klaproth je otkrio da on sadrži novi element kojem je dao ime po [[Titani]]ma iz grčke mitologije.<ref name="Emsley2001p451"/> Nakon što je čuo o Gregorovom ranijem otkriću, dobavio je uzorak manaccanita te potvrdio da i on sadrži metal titanij.
▲Trenutno poznati procesi za izdvajanje titanija iz raznih njegovih ruda su pretežno skupi i zahtijevaju mnogo rada. Nije moguće reducirati rudu zagrijavajući je sa [[ugalj|ugljom]] (kao što se to radi sa željezom), jer se titanij spada sa [[ugljik]]om gradeći [[titanij-karbid]].<ref name="Emsley2001p452" /> Čisti metalni titanij (99,9% čistoće) prvi je dobio [[Matthew A. Hunter]] 1910. godine pri Politehničkom institutu Rensselaer tako što je zagrijavao TiCl<sub>4</sub> u prisustvu [[natrij]]a pri temperaturi od 700–800 °C i visokom pritisku<ref name="Roza2008p9"/> tokom serijske proizvodnje poznate kao [[Hunterov proces]].<ref name="LANL"/> Metalni titanij se nije koristio izvan laboratorije sve do 1932. kada je [[William Justin Kroll]] pokazao da se titanij može proizvesti redukcijom [[titanij-tetrahlorid]]a (TiCl<sub>4</sub>) u prisustvu [[kalcij]]a.<ref name="Greenwood1997p955"/> Osam godina kasnije, on je poboljšao taj proces tako što je koristio [[magnezij]] ili čak [[kalij]], pa je taj proces po njemu i dobio ime [[Krollov proces]].<ref name="Greenwood1997p955"/> Iako su nastavljena istraživanja o efikasnijim i jeftnijim procesima (kao što su [[FFC Cambridge]], [[Armstrongov proces]] i dr), Krollov proces se i danas koristi za komercijalnu proizvodnju ovog metala.<ref name="LANL"/><ref name="HistoryAndUse"/>
▲[[Datoteka:TitaniumMetal jpg.jpg|thumb|180px|lijevo|"Titanijska spužva" napravljena Krollovim procesom]]
▲Titanij veoma velikog stepena čistoće dobijen je u malim količinama kada su [[Anton Eduard van Arkel]] i [[Jan Hendrik de Boer]] otkrili jodid odnosno proces kristalne poluge 1925. godine, tako što su reakcijom sa [[jod]]om dobili pare koje su se raspale prevođenjem preko vrelog filamenta, dajući čisti metalni titanij.<ref name="varkel"/>
▲Tokom 1950tih i 1960tih, [[Savez sovjetskih socijalističkih republika|Sovjetski savez]] je predvodio svijet u korištenju titanija u vojne svrhe, naročito za [[podmornica|podmornice]]<ref name="Roza2008p9"/> (klase podmornica "Alfa" i "Mike" - ''K-278 Komsomolets'')<ref name="Eugene"/> kao dio sovjetskih [[hladni rat|hladnoratovskih]] vojnih programa.<ref name="ssteel"/> Počev od ranih 1950tih, titanij se znatno počeo koristiti u vojnoj avioindustriji, u najvećoj mjeri za mlazne avione visokih performansi, na početku kod [[F-100 Super Sabre]], zatim i aviona poput [[Lockheed A-12]] te [[Lockheed SR-71|SR-71]].
▲Prepoznavajući stratešku važnost titanija,<ref name="Advisory"/> [[Ministarstvo odbrane Sjedinjenih Američkih Država]] (DoD) podržalo je prvobitne napore njegove komercijalizacije. U doba [[Hladni rat|Hladnog rata]], američka vlada je titanij smatrala strateškim materijalom, te su ogromne zalihe titanijske "spužve" skladištene u Nacionalnom centru za skladištenje vojnog materijala, iz kojeg je veći dio zaliha izbačen tek 2000tih.<ref name="Piling"/> Prema podacima iz 2006. godine, najveći svjetski proizvođač ruska kompanija VSMPO-Avisma imala je približno 29% udjela u svjetskoj proizvodnji ovog metala.<ref name="Aeroflot"/> U 2015. titanijska "spužva" se proizvodila u šest zemalja svijeta (poredano po količini): Kina, Japan, Rusija, Kazahstan, SAD, Ukrajina i Indija.<ref name="roskill"/><ref name="Kerala"/>
▲Američka agencija za projekte naprednog istraživanja iz oblasti odbrane (DARPA) je 2006. dala poticaj konzorciju od dvije kompanije u visini od 5,7 miliona [[američki dolar|US$]] u cilju razvitka novog proces dobijanja metalnog praha titanija. Pod visokim [[pritisak|pritiskom]] i temperaturom takav prah se može koristiti za dobijanje snažnih ali vrlo lahkih predmeta, u rasponu od aeronautičkih komponenti, [[tenk]]ovskih oplata te sirovina za hemijsku industriju.<ref name="awards2"/>
▲Naučnici sa Američkog nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) i hemijske korporacije Afton su 2008. godine objavili rezultate istraživanja o dodavanju titanijevih spojeva u pogonska [[gorivo|goriva]], gdje ti spojevi grade slojeve otporne na habanje, reda veličine u nanometrima, na površinama osjetljivih dijelova motora, što implicira njihovu upotrebu kao pogodnu zamjenu za ranije spojeve, štetne po okolinu.<ref name="Guevremont"/> Titanij je također i jedan od kandidata kojim bi se mogli zamijeniti [[otrov]]ni spojevi [[fosfor]]a, koji se nalaze u većini pogonskih goriva i maziva.
== Rasprostranjenost ==
Red 207:
Titanij je otkriven i u [[meteorit]]ima a detektovan je i u [[Sunce|Sunčevom]] spektru kao i [[zvijezda]]ma M-klase<ref name="LANL"/> (najhladniji tip) gdje je temperatura površine oko 3200 °C.<ref name="Emsley2001p451"/> Uzorci stijena donesenih sa [[Mjesec (satelit)|Mjeseca]] tokom misije [[Apollo 17]] imali su u sebi oko 12,1% TiO<sub>2</sub>.<ref name="LANL"/> Također ga ima i u ugljenoj prašini, biljkama pa i u ljudskom tijelu. Samorodni titanij (čisto metalni) je veoma rijedak,<ref name="Mindat"/> a tek 2010. je priznat kao zaseban mineral.
==
[[Datoteka:Titanium nitride coating.jpg|thumb|lijevo|50px|Svrdlo obloženo TiN ([[titanij-nitrid]]om)]]▼
[[Oksidacijsko stanje]] +4 je dominantno u hemiji titanija,<ref name="Greenwood1997p958"/> mada su poznati i spojevi oksidacijskog stanja +3.<ref name="Greenwood1997p970"/> Obično titanij usvaja oktaedarsku koordinacijsku geometriju u svojim kompleksima, a tetraedarski TiCl<sub>4</sub> je značajan izuzetak. Zbog tog visokog oksidacijskog stanja, spojevi titanija(IV) pokazuju visoki stepen [[kovalentna veza|kovalentnog vezivanja]]. Za razliku od većine drugih prelaznih metala, jednostavni vodeni Ti(IV)-kompleksi su nepoznati.▼
=== Oksidi, sulfidi i alkoksidi ===▼
Najvažniji oksid je TiO<sub>2</sub>, koji postoji u tri važna polimorfna oblika: [[anatas]], [[brukit]] i [[rutil]]. Svi oni su bijele dijamagnetične supstance, mada neki mineralni uzorci mogu biti tamni (vidi [[rutil]]). Oni usvajaju polimerne strukture u kojima je atom titanija okružen sa drugih šest oksidnih liganada, povezanih na druge '''Ti''' centre.▼
Pod pojmom "titanati" obično se smatraju spojevi titanija(IV), a njihov predstavnik je [[barij-titanat]] (BaTiO<sub>3</sub>). Sa strukturom [[perovskit]]a, ovaj materijal ima piezoelektrične osobine te se koristi kao pretvarač za pretvaranje [[zvuk]]a u elektricitet i obrnuto.<ref name="TICE6th"/> Mnogi minerali spadaju u titanate, npr. [[ilmenit]] (FeTiO<sub>3</sub>). Zvjezdasti [[safir]]i i [[rubin]]i pokazuju svoj [[Asterizam (mineralogija)|asterizam]] (odsjaj u obliku zvijezde) zbog prisustva nečistoća [[titanij-dioksid]]a u njima.<ref name="Emsley2001p453"/> Poznati su raznovrsni reducirani oksidi titanija. Ti<sub>3</sub>O<sub>5</sub>, opisan kao vrsta Ti(IV)-Ti(III) spoja, jeste ružičasti poluprovodnik dobijen redukcijom TiO<sub>2</sub> sa vodikom pri visokim temperaturama,<ref name="Liu"/> a našao je industrijsku primjenu u slučajevima kada je potrebno da površina bude prekrivena parama titanij-dioksida. Ovaj spoj isparava u vidu čistog TiO, dok, za razliku od njega, TiO<sub>2</sub> isparava u vidu mješavine oksida te se taloži u sloju koji ima varijabilan [[indeks prelamanja]].<ref name="Bonardi"/> Također je proučavan i spoj [[Titanij(III)-oksid|Ti<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]], sa strukturom [[korund]]a te [[Titanij(II)-oksid|TiO]] sa strukturom kamene soli, mada je ona često nestehiometrijska.<ref name="Greenwood1997p962"/>▼
Alkoksidi titanija(IV), dobijeni reakcijom TiCl<sub>4</sub> sa [[alkohol]]ima, su bezbojne supstance koje prelaze u diokside njihovom reakcijom sa [[voda|vodom]]. Oni su industrijski korisni za procese gdje se treba nanijeti sloj čvrstog TiO<sub>2</sub> putem sol-gel procesa. [[Titanij-izopropoksid]] se koristi u sintezama hiralnih organskih spojeva pomoću [[Sharplessova epoksidacija|asimetrične katalitičke epoksidacije]].▼
Titanij gradi brojne vrste sulfida, međutim jedino za [[titanij-disulfid|TiS<sub>2</sub>]] postoji određeni naučni i ekonomski interes. On usvaja slojevitu strukturu a koristi se kao [[katoda]] u razvoju [[litij]]skih baterija. Pošto je [[ion]] Ti(IV) ''tvrdi kation'', sulfidi titanija su nestabilni i obično hidroliziraju do oksida uz otpuštanje vodik-sulfida.▼
=== Nitridi i karbidi ===▼
[[Datoteka:TiCl3.jpg|thumb|lijevo|100px|Titanijevi(III) spojevi su karakteristično ljubičasti, kao što to pokazuje ovaj vodeni rastvor [[titanij-trihlorid]]a.]]▼
[[Titanij-nitrid]] (TiN) ima ekvivalent tvrdoće uporediv sa [[safir]]om i [[karborund]]om (9,0 na [[Mohsova skala tvrdoće|Mohsovoj skali]]),<ref name="schubert"/> te se često koristi za oblaganje alata za rezanje ili bušenje, poput svrdla.<ref name="Drill"/> Zbog zlatnog odsjaja koristi se i u dekorativne svrhe, a kao izolatorski metal u proizvodnji poluprovodnika.<ref name="Baliga"/> [[Titanij-karbid]], koji je također izuzetno tvrd, našao je primjenu u proizvodnji alata za sječenje i za oblaganje.<ref name="Starck"/>▼
=== Halidi ===▼
[[Titanij-tetrahlorid]] (titanij(IV)-hlorid, TiCl<sub>4</sub><ref name="seongs"/>) je bezbojna isparljiva tekućina (iako su trgovački uzorci žućkasti), koja u prisustvu kisika iz zraka [[hidroliza|hidrolizira]] uz spektakularno otpuštanje bijelog dima. Pomoću [[Krollov proces|Krollovog procesa]] TiCl<sub>4</sub> se dobija tokom konverzije titanijevih ruda do titanij-dioksida koji se naprimjer koristi kao bijeli pigment.<ref name="Richard"/> On se također vrlo široko koristi u [[organska hemija|organskoj hemiji]] kao Lewisova kiselina, naprimjer u procesu Mukaiyamine aldol kondenzacije.<ref name="Paquette"/> U van Arkelovom procesu, [[titanij-tetrajodid]] (TiI<sub>4</sub>) se generiše pri proizvodnji titanijevog metala izrazito visoke čistoće. Titanij(III) i titanij(II) također grade stabilne hloride. Značajan primjer je [[titanij(III)-hlorid]] (TiCl<sub>3</sub>), koji se koristi kao katalizator u proizvodnji [[poliolefin]]a (vidi Ziegle-Nattin katalizator) te kao redukciono sredstvo u organskoj hemiji.▼
=== Organometalni kompleksi ===▼
Zbog svoje važne uloge kao [[polierizacija|polimerizacijski]] katalizatori, spojevi titanija sa Ti-C vezama su vrlo detaljno proučavani. Među najčešćim organotitanijskim kompleksima je [[titanocen-dihlorid]] ((C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>TiCl<sub>2</sub>). Slični spojevi su i Tebbeov i Petasisov reagens. Titanij gradi i karbonilne komplekse kao što je naprimjer [[titanocen-dikarbonil]] (C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>Ti(CO)<sub>2</sub>.<ref name="Hartwig"/>▼
{{Glavni|Krollov proces|FFC Cambridge proces}}
[[Datoteka:TitaniumUSGOV.jpg|thumb|180px|desno|Titanij (mineralni koncentrat)]]
Line 285 ⟶ 262:
* godine 2002. [[Nokia]] je pustila na tržište [[mobilni telefon]] Nokia 8910, a godinu kasnije i model 8910i, čija kućišta su bila napravljena od titanija.
* u aprilu 2002., [[Apple Inc.]] je izbacio na tržište laptop „[[PowerBook G4 Titanium]]“, čiji je najveći dio [[kućište|kućišta]] bio napravljen od titanija. Laptop je imao ekran od 15,2 inča, bio je debljine jedan inč, a težak samo 2,4 kg.
== Spojevi ==
▲[[Datoteka:Titanium nitride coating.jpg|thumb|lijevo|50px|Svrdlo obloženo TiN ([[titanij-nitrid]]om)]]
▲[[Oksidacijsko stanje]] +4 je dominantno u hemiji titanija,<ref name="Greenwood1997p958"/> mada su poznati i spojevi oksidacijskog stanja +3.<ref name="Greenwood1997p970"/> Obično titanij usvaja oktaedarsku koordinacijsku geometriju u svojim kompleksima, a tetraedarski TiCl<sub>4</sub> je značajan izuzetak. Zbog tog visokog oksidacijskog stanja, spojevi titanija(IV) pokazuju visoki stepen [[kovalentna veza|kovalentnog vezivanja]]. Za razliku od većine drugih prelaznih metala, jednostavni vodeni Ti(IV)-kompleksi su nepoznati.
▲=== Oksidi, sulfidi i alkoksidi ===
▲Najvažniji oksid je TiO<sub>2</sub>, koji postoji u tri važna polimorfna oblika: [[anatas]], [[brukit]] i [[rutil]]. Svi oni su bijele dijamagnetične supstance, mada neki mineralni uzorci mogu biti tamni (vidi [[rutil]]). Oni usvajaju polimerne strukture u kojima je atom titanija okružen sa drugih šest oksidnih liganada, povezanih na druge '''Ti''' centre.
▲Pod pojmom "titanati" obično se smatraju spojevi titanija(IV), a njihov predstavnik je [[barij-titanat]] (BaTiO<sub>3</sub>). Sa strukturom [[perovskit]]a, ovaj materijal ima piezoelektrične osobine te se koristi kao pretvarač za pretvaranje [[zvuk]]a u elektricitet i obrnuto.<ref name="TICE6th"/> Mnogi minerali spadaju u titanate, npr. [[ilmenit]] (FeTiO<sub>3</sub>). Zvjezdasti [[safir]]i i [[rubin]]i pokazuju svoj [[Asterizam (mineralogija)|asterizam]] (odsjaj u obliku zvijezde) zbog prisustva nečistoća [[titanij-dioksid]]a u njima.<ref name="Emsley2001p453"/> Poznati su raznovrsni reducirani oksidi titanija. Ti<sub>3</sub>O<sub>5</sub>, opisan kao vrsta Ti(IV)-Ti(III) spoja, jeste ružičasti poluprovodnik dobijen redukcijom TiO<sub>2</sub> sa vodikom pri visokim temperaturama,<ref name="Liu"/> a našao je industrijsku primjenu u slučajevima kada je potrebno da površina bude prekrivena parama titanij-dioksida. Ovaj spoj isparava u vidu čistog TiO, dok, za razliku od njega, TiO<sub>2</sub> isparava u vidu mješavine oksida te se taloži u sloju koji ima varijabilan [[indeks prelamanja]].<ref name="Bonardi"/> Također je proučavan i spoj [[Titanij(III)-oksid|Ti<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]], sa strukturom [[korund]]a te [[Titanij(II)-oksid|TiO]] sa strukturom kamene soli, mada je ona često nestehiometrijska.<ref name="Greenwood1997p962"/>
▲Alkoksidi titanija(IV), dobijeni reakcijom TiCl<sub>4</sub> sa [[alkohol]]ima, su bezbojne supstance koje prelaze u diokside njihovom reakcijom sa [[voda|vodom]]. Oni su industrijski korisni za procese gdje se treba nanijeti sloj čvrstog TiO<sub>2</sub> putem sol-gel procesa. [[Titanij-izopropoksid]] se koristi u sintezama hiralnih organskih spojeva pomoću [[Sharplessova epoksidacija|asimetrične katalitičke epoksidacije]].
▲Titanij gradi brojne vrste sulfida, međutim jedino za [[titanij-disulfid|TiS<sub>2</sub>]] postoji određeni naučni i ekonomski interes. On usvaja slojevitu strukturu a koristi se kao [[katoda]] u razvoju [[litij]]skih baterija. Pošto je [[ion]] Ti(IV) ''tvrdi kation'', sulfidi titanija su nestabilni i obično hidroliziraju do oksida uz otpuštanje vodik-sulfida.
▲=== Nitridi i karbidi ===
▲[[Datoteka:TiCl3.jpg|thumb|lijevo|100px|Titanijevi(III) spojevi su karakteristično ljubičasti, kao što to pokazuje ovaj vodeni rastvor [[titanij-trihlorid]]a.]]
▲[[Titanij-nitrid]] (TiN) ima ekvivalent tvrdoće uporediv sa [[safir]]om i [[karborund]]om (9,0 na [[Mohsova skala tvrdoće|Mohsovoj skali]]),<ref name="schubert"/> te se često koristi za oblaganje alata za rezanje ili bušenje, poput svrdla.<ref name="Drill"/> Zbog zlatnog odsjaja koristi se i u dekorativne svrhe, a kao izolatorski metal u proizvodnji poluprovodnika.<ref name="Baliga"/> [[Titanij-karbid]], koji je također izuzetno tvrd, našao je primjenu u proizvodnji alata za sječenje i za oblaganje.<ref name="Starck"/>
▲=== Halidi ===
▲[[Titanij-tetrahlorid]] (titanij(IV)-hlorid, TiCl<sub>4</sub><ref name="seongs"/>) je bezbojna isparljiva tekućina (iako su trgovački uzorci žućkasti), koja u prisustvu kisika iz zraka [[hidroliza|hidrolizira]] uz spektakularno otpuštanje bijelog dima. Pomoću [[Krollov proces|Krollovog procesa]] TiCl<sub>4</sub> se dobija tokom konverzije titanijevih ruda do titanij-dioksida koji se naprimjer koristi kao bijeli pigment.<ref name="Richard"/> On se također vrlo široko koristi u [[organska hemija|organskoj hemiji]] kao Lewisova kiselina, naprimjer u procesu Mukaiyamine aldol kondenzacije.<ref name="Paquette"/> U van Arkelovom procesu, [[titanij-tetrajodid]] (TiI<sub>4</sub>) se generiše pri proizvodnji titanijevog metala izrazito visoke čistoće. Titanij(III) i titanij(II) također grade stabilne hloride. Značajan primjer je [[titanij(III)-hlorid]] (TiCl<sub>3</sub>), koji se koristi kao katalizator u proizvodnji [[poliolefin]]a (vidi Ziegle-Nattin katalizator) te kao redukciono sredstvo u organskoj hemiji.
▲=== Organometalni kompleksi ===
▲Zbog svoje važne uloge kao [[polierizacija|polimerizacijski]] katalizatori, spojevi titanija sa Ti-C vezama su vrlo detaljno proučavani. Među najčešćim organotitanijskim kompleksima je [[titanocen-dihlorid]] ((C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>TiCl<sub>2</sub>). Slični spojevi su i Tebbeov i Petasisov reagens. Titanij gradi i karbonilne komplekse kao što je naprimjer [[titanocen-dikarbonil]] (C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>Ti(CO)<sub>2</sub>.<ref name="Hartwig"/>
== Biološki značaj ==
| |||