ടൈറ്റാനിയം

ടൈറ്റാനിയം, ₀₀Ti
ടൈറ്റാനിയം
Pronunciation	/tɪˈteɪniəm, taɪ-/ (tə-TAY-nee-əm, ty-)
Appearance	silvery grey-white metallic
Standard atomic weight Ar°(Ti)
	ഫലകം:Infobox element/standard atomic weight format
ടൈറ്റാനിയം in the periodic table
	സ്കാൻഡിയം ← ടൈറ്റാനിയം → വനേഡിയം
Group	group 4
Period	period 4
Block	d-block
Electron configuration	[Ar] 3d2 4s2
Electrons per shell	2, 8, 8, 4
Physical properties
Phase at STP	solid
Melting point	1941 K (1668 °C, 3034 °F)
Boiling point	3560 K (3287 °C, 5949 °F)
Density (near r.t.)	4.506 g/cm3
when liquid (at m.p.)	4.11 g/cm3
Heat of fusion	14.15 kJ/mol
Heat of vaporization	425 kJ/mol
Molar heat capacity	25.060 J/(mol·K)
Atomic properties
Oxidation states	−2, −1, +1, +2, +3, +4 (an amphoteric oxide)
Electronegativity	Pauling scale: 1.54
Ionization energies	(more);
Atomic radius	empirical: 140 pm ; calculated: 176 pm
Covalent radius	136 pm
	Spectral lines of ടൈറ്റാനിയം
Other properties
Natural occurrence	primordial
Crystal structure	hexagonal
Speed of sound thin rod	5090 m/s (at r.t.)
Thermal expansion	8.6 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Thermal conductivity	21.9 W/(m⋅K)
Electrical resistivity	0.420 µ Ω⋅m (at 20 °C)
Magnetic ordering	paramagnetic
Young's modulus	116 GPa
Shear modulus	44 GPa
Bulk modulus	110 GPa
Poisson ratio	0.32
Mohs hardness	6.0
Vickers hardness	970 MPa
Brinell hardness	716 MPa
CAS Number	7440-32-6
Isotopes of ടൈറ്റാനിയം ക; തി;
	Template:infobox ടൈറ്റാനിയം isotopes does not exist
	വർഗ്ഗം: ടൈറ്റാനിയം; view; talk; edit; \| references

ഭൂവൽക്കത്തിൽ എറ്റവും കൂടുതലായി കാണപ്പെടുന്ന ലോഹങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് ടൈറ്റാനിയം. കേരളത്തിന്റെ തീരദേശമണലിൽ ഇതിന്റെ അയിര് ധാരാളം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.ഉരുക്കിനേക്കാൾ ശക്തിയുള്ളതു ഭാരം കുറഞ്ഞതും തുരുമ്പിനെ ചെറുക്കുന്നതുമായ എന്നാൽ തിളക്കം കുറവുള്ളതുമായ ലോഹമാണ്. (ഉപ്പുവെള്ളത്തിലും ക്ലോറിനിലും വരെ തുരുമ്പ് പിടിക്കില്ല). ഇരുമ്പ്, നിക്കൽ, വനേഡിയം, മോളിബ്ഡിനം തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങളുമായി മിശ്രിതപ്പെടുത്തി കൂട്ടുലോഹങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാവുന്നതാണ്.

ഇൽമനൈറ്റ്, റൂടൈൽ എന്നീ അയിരുകളായാണ് ഈ ലോഹം കാണപ്പെടുന്നത്. ഇതിൽ ഇൽമനൈറ്റ് നമ്മുടെ കേരളത്തിൽ ധാരാളം ലഭ്യമാണ്. ട്രാവൻ‍കൂർ ടൈറ്റാനിയം കമ്പനിയിൽ ഇതിൽ നിന്ന് ടൈറ്റാനിയം ഡൈഓക്സൈഡ് എന്ന് പൊടി രൂപത്തിലുലുള്ള ടൈറ്റാനിയം നിർമ്മിക്കുന്നു. ഇത് വെള്ള നിറം കൊടുക്കുന്ന പദാർത്ഥമാണ്. ചായങ്ങളിലും മറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ടൈറ്റാനിയത്തെ അത്ഭുത ലോഹം എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.

1797-ൽ ക്ലാപ് റത്ത് എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണു ഈ നാമകരണം നടത്തിയിട്ടുള്ളത്. യവനപുരാണത്തിലെ ഭൂമിയുടെ പുത്രൻ എന്നവകാശപ്പെടുന്ന ടൈറ്റാനസ് എന്ന യവനദേവന്റെ ലാറ്റിൻ രൂപമായ ടൈറ്റാനിയെന്ന പദത്തിൽ നിന്നുമാണു ടൈറ്റാനിയം എന്ന വാക്കിന്റെ ഉത്ഭവം.

പ്രത്യേകതകൾ

ഭൗതിക-രാസഗുണങ്ങൾ. വളരെ ഉയർന്ന ഉരുകൽ നിലയും (1668 °C) തിളനിലയും (3287 °C) ഉള്ള തിളങ്ങുന്ന ഒരു വെള്ള ലോഹമാണ് ടൈറ്റാനിയം. സാന്ദ്രത: 4.5 ഗ്രാം / സെ.മീ.3, ടൈറ്റാനിയത്തിന് രണ്ടു പരൽ രൂപങ്ങളുണ്ട്. 882 °Cന് താഴെയുള്ള താപനിലയിൽ രൂപപ്പെടുന്ന ഷഡ്ഭുജ(closepacked hexagonal) ഘടനയുള്ള β രൂപം, 882°നു മുകളിൽ രൂപീകൃതമാവുന്ന ക്യുബിക് (body centered cubic) ഘടനയുള്ള β രൂപം. ഉരുക്കിന്റെ അത്ര തന്നെ ഉറപ്പും പകുതി മാത്രം ഭാരവുമുള്ള ടൈറ്റാനിയം ശുദ്ധമായ അവസ്ഥയിൽ വഴക്കമുള്ള ലോഹമാണ്. എന്നാൽ കാർബൺ, നൈട്രജൻ എന്നീ മാലിന്യങ്ങൾ അടങ്ങിയ ടൈറ്റാനിയം ഭംഗുരമാണ്. Ti43 മുതൽ T51 വരെയുള്ള പതിമൂന്ന് സമസ്ഥാനീയങ്ങൾ ഇതിനുണ്ട്. ഇവയിൽ Ti46 മുതൽ Ti50 വരെയുള്ളവയാണ് സ്ഥിരതയുള്ളത്. പ്രകൃതിയിൽ ലഭ്യമായ ടൈറ്റാനിയത്തിന്റെ 74 ശ.മാ. TiTi48 ആണ്. Ti46 , Ti47 , Ti47 ,Ti50 എന്നിവ 7.9 ശ.മാ., 7.3 ശ.മാ., 5.5 ശ.മാ., 5.3 ശ.മാ. എന്ന തോതിലാണ് ഉള്ളത്. മറ്റു സമസ്ഥാനീയങ്ങൾ രാദശക്തിയുള്ളവയാണ്. 3d2 4S2 എന്ന ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസമുള്ള ടൈറ്റാനിയം +4, +3,+2 എന്നീ സംയോജകതകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.Ti4+ അവസ്ഥയാണ് ഏറ്റവും സ്ഥിരതയുള്ളത്.

സാധാരണ ഊഷ്മാവിൽ ടൈറ്റാനിയം വായുവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഓക്സൈഡിന്റെയും നൈട്രൈഡിന്റെയും ആവരണം രൂപീകരിക്കുന്നു. ലോഹം തുരുമ്പു പിടിക്കുന്നതും ദ്രവിക്കുന്നതും തടയാൻ ഈ ആവരണം സഹായകമാണ്. ഉയർന്ന താപനിലകളിൽ ടൈറ്റാനിയത്തിന്റെ പ്രതിക്രിയാക്ഷമത വർദ്ധിക്കുന്നു. 1200 °C ൽ വായുവിൽ ഇത് കത്തിപ്പിടിക്കും. നൈട്രജൻ വാതകാന്തരീക്ഷത്തിൽപ്പോലും ജ്വലിക്കുന്ന അപൂർവ ലോഹങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് ടൈറ്റാനിയം. നേർത്ത അമ്ല-ക്ഷാര ലായനികളുമായി ടൈറ്റാനിയം പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല. ഗാഢ അമ്ലങ്ങളിൽ (HCl, HNO3) ലോഹം ലേയമാണ്. ഫ്യൂമിങ് നൈട്രിക് അമ്ലവുമായുള്ള പ്രതിക്രിയ സ്ഫോടനാത്മകമാണ്. ഹൈഡ്രോഫ്ളൂറിക് അമ്ലവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഹെക്സാഫ്ളൂറോ സംയുക്തങ്ങൾ ഉണ്ടാവുന്നു.

Ti + 4HF -> TiF₄ + 2H₂

TiF₄ + 2F^- -> [TiF₆]^2-

ദ്രവ രൂപത്തിലുള്ള ലോഹം കാർബണും നൈട്രജനും ആയി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ ടൈറ്റാനിയം കാർബൈഡും (TiC) നൈട്രൈഡും (Ti3N4 ) ലഭ്യമാവുന്നു. ടൈറ്റാനിയം അതിന്റെ തുരുമ്പിനെ ചെറുക്കുന്ന ശക്തി കൊണ്ട് വളരെയധികം ഉപയോഗപ്പെടുന്ന ഒരു ലോഹമാണ്. അമ്ലങ്ങൾ, ക്ലോറിൻ, ഉപ്പ് എന്നിവയിൽ നിന്നു പോലും പ്രതിരോധം പ്ലാറ്റിനത്തിനെപ്പോലെ തന്നെ ഉണ്ടതിന്. സംശുദ്ധമായിരിക്കുമ്പോൾ അതിനെ അടിച്ചു പരത്താനോ നീട്ടി കമ്പികളാക്കാനോ സാധിക്കും. ഓക്സിജൻ ഇല്ലാത്ത അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഇത് പ്രായേണ എളുപ്പവുമാണ്.

ചരിത്രം

1791-ൽ വില്യം ഗ്രിഗർ എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണു ടൈറ്റാനിയം കണ്ടുപിടിച്ചത്. 1910 വരെ ടൈറ്റാനിയം വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള ശ്രമങ്ങൾ നടത്തിയത് വിജയിച്ചില്ല.1910-ൽ മാത്യൂ എ.ഹണ്ടർ എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ടെട്രാ ക്ലോറൈഡിനെ ഒരു വായുനിബദ്ധമായ സ്റ്റീൽ സിലിണ്ടറിൽ വച്ച് സോഡിയമുപയോഗിച്ച് നിരോക്സീകരിച്ച് ടൈറ്റാനിയത്തെ വേർതിരിച്ചെടുത്തു.

മൂലകങ്ങളുടെ ആവർത്തനപ്പട്ടിക

He

Ne