Титан (Titanium), Ti - хим. элемент побочной подгруппы IV группы периодич. системы элементов,
атомный номер 22, атомная масса 47,88. В природе представлен 5 стабильными изотопами:
46Ti (8,0%), 47Ti (7,3%), 48Ti (73,8%), 49Ti
(5,5%) и 50Ti (5,4%). Электронная конфигурация внеш. оболочек 3s2p6d24s2.
Энергии последоват. ионизации 6,82, 13,58, 27,48, 43,25 и 99,27 эВ. Кристаллохим.
радиус атома T. 0,146 нм, радиус иона Ti2+ 0,078 нм, Ti3+ 0,069
нм, Ti4+ 0,064 нм. Значение электроотрицательности 1,5. Работа выхода
электронов 4,0 эВ.
В свободном виде-серебристо-белый,
устойчивый к коррозии металл. При обычном давлении существует в двух модификациях:
a-Ti и b-Ti, темп-pa фазового перехода 882 oC, теплота
перехода 87,4 кДж/кг. Кристаллич. решётка a-Ti гексагональная с параметрами
а = 295,1 пм, с = 467,9 пм; кристаллич. решётка b-Ti объёмно
центрированная кубическая. При давлении >9 ГПа и температуре >900 0C
a-Ti переходит в гексагональный w-Ti. Для a-Ti плотн. 4,505 кг/дм3.
Характеристики титана: tпл= 1660 + 20 oC, tкип
= 3287 oC, теплоёмкость ср = 25,1 Дж/моль.К,
теплота плавления 15 кДж/моль, теплота испарения 410 кДж/моль. Характеристическая
темп-pa Дебая 430 К. Темп-pa перехода в сверхпроводящее состояние Тс = 0,387 К. Выше 73 К T. парамагнитен, магн. восприимчивость 3,2.10-9
(при 20 oC). Уд. электрич. сопротивление 0,58 мк Ом.м
(при 300 К), температурный коэф. электрич. сопротивления (в интервале 273-293
К) 3·10-3 К-1. Теплопроводность T. чистотой 99,9% при
293 К 21,9 Вт/(м.К). Температурный коэф. линейного расширения (в
интервале 153-1133 К) 9,2.10-6K-1. TB. по Виккерсу
электролитич. T. 790- 800 МПа. Для производимого отечественного техн. T. марок
модуль нормальной упругости 103 ГПа, модуль сдвига 39,2 ГПа. T.
отличается устойчивостью к коррозии в окислительных и хлорсодержащих средах.
В хим. соединениях проявляет степени окисления +4 (наиболее часто) и реже +3
и +2. Вследствие гидролиза жидкий TiCl4 сильно дымит на воздухе и
используется как трассёр, для маскировки в военном деле и т. д.
Металлический титан широко применяется как высокопластичный конструкционный
материал. В виде сплавов с Al, V, Mo, Cr, Fe и с др. металлами используется в
авиационной и ракетной технике, морском судостроении и т. д. Диоксид T. TiО2-компонент эмалей, глазурей, пигмент для лако-красоч.
материалов, резин, пластмасс. Карбид T. и нитрид T. применяют как жаропрочные
материалы, компоненты керметов. Из искусственно полученных радионуклидов находит
применение 44Ti (распад по типу электронного захвата, T1/2=47
лет).
Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса? (Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды. Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
