tíotáiniam (Ti) , eilimint cheimiceach , liath airgid miotal de Ghrúpa 4 (IVb) de tábla peiriadach . Is miotal struchtúrach éadrom, ard-neart, íseal-chreimeadh é agus úsáidtear é i bhfoirm cóimhiotail le haghaidh páirteanna in aerárthaí ardluais. A. cumaisc tíotáiniam agus ocsaigin d'aimsigh an poitigéir agus mianreolaí Sasanach William Gregor (1791) é agus fuarthas amach go neamhspleách é (1795) agus d'ainmnigh an poitigéir Gearmánach Martin Heinrich Klaproth.
tíotáiniam Airíonna tíotáiniam. Encyclopædia Britannica, Inc.
Airíonna Eilimint
uimhir adamhach
22
meáchan adamhach
47,867
leáphointe
1,660 ° C (3,020 ° F)
fiuchphointe
3,287 ° C (5,949 ° F)
dlús
4.5 g / cm3(20 ° C)
stáit ocsaídiúcháin
+2, +3, +4
cumraíocht leictreon
[Ar] 3 d a dó4 s a dó
Tarlú, airíonna, agus úsáidí
Déantar tíotáiniam a dháileadh go forleathan agus comhdhéanta 0.44 faoin gcéad de Domhan Screamh. Faightear an miotal le chéile i mbeagnach gach carraig, gaineamh, cré agus ithreacha eile. Tá sé i láthair freisin i bplandaí agus ainmhithe, uiscí nádúrtha agus dreidireacht domhainfharraige, agus dreigítí agus réaltaí. Is iad an dá phríomh-mhianra tráchtála ná ilmenite agus rutile. Rinneadh an miotal a leithlisiú i bhfoirm íon (1910) ag an miotalóir Matthew A. Hunter trí theitreaclóiríd tíotáiniam (TiCl a laghdú)4) le sóidiam in aerdhíonach cruach sorcóir.
miotal tíotáiniam miotal tíotáiniam ard-íonachta (99.999 faoin gcéad). Alexander C. Wimmer
Tá sé deacair tíotáiniam íon a ullmhú mar gheall ar a imoibríocht. Ní féidir tíotáiniam a fháil tríd an modh coiteann chun an ocsaíd a laghdú le carbóin toisc go ndéantar cairbíd an-chobhsaí a tháirgeadh go héasca, agus ina theannta sin, tá an miotal imoibríoch go leor i dtreo ocsaigine agus nítrigine ag teochtaí arda. Dá bhrí sin, ceapadh próisis speisialta a d’athraigh tíotáiniam, tar éis 1950, ó fhiosracht saotharlainne go miotal struchtúrach tábhachtach a tháirgtear go tráchtála. I bpróiseas Kroll, ceann de na mianta, mar shampla ilmenite (FeTiO3) nó rutile (TiOa dó), a chóireáil ag teas dearg le carbón agus clóirín chun teitreaclóiríd tíotáiniam a thabhairt, TiCl4, a dhriogtar go codánach chun eisíontais mar chlóiríd ferric, FeCl a dhíchur3. An TiCl4laghdaítear ansin le maignéisiam leáite ag thart ar 800 ° C (1,500 ° F) in atmaisféar de argón , agus táirgtear tíotáiniam miotalach mar mhais spúinseach trínar féidir an iomarca maignéisiam agus clóiríd maignéisiam a bhaint trí luainiú ag thart ar 1,000 ° C (1,800 ° F). Ansin féadtar an spúinse a chomhleá in atmaisféar argóin nó héiliam i stua leictreach agus a chaitheamh i dtinní. Ar scála na saotharlainne, is féidir tíotáiniam an-íon a dhéanamh tríd an teitiodiodíd, TiI a ghalú4, i bhfoirm an-íon agus é a dhianscaoileadh ar shreang te i bhfolús. (Chun cóireáil a dhéanamh ar mhianadóireacht, aisghabháil agus scagadh tíotáiniam, féach próiseáil tíotáiniam. Le haghaidh sonraí staidrimh comparáideacha ar tháirgeadh tíotáiniam, féach mianadóireacht.)
Tá tíotáiniam íon insínte, thart ar leath chomh dlúth le iarann agus níos lú ná dhá uair chomh dlúth le alúmanam; is féidir é a snasú go luster ard. Tá seoltacht leictreach agus theirmeach an-íseal ag an miotal agus tá sé paramagnetach (mealladh go maighnéad go lag). Tá dhá struchtúr criostail ann: faoi bhun 883 ° C (1,621 ° F), dlúthphacáistiú heicseagánach (alfa); os cionn 883 ° C, ciúbach comhlacht-lárnach (béite). Is éard atá i tíotáiniam nádúrtha cúig iseatóp cobhsaí: tíotáiniam-46 (8.0 faoin gcéad), tíotáiniam-47 (7.3 faoin gcéad), tíotáiniam-48 (73.8 faoin gcéad), tíotáiniam-49 (5.5 faoin gcéad), agus tíotáiniam-50 (5.4 faoin gcéad).
Tá tíotáiniam tábhachtach mar ghníomhaire cóimhiotail leis an gcuid is mó de mhiotail agus roinnt neamhmhiotail. Tá láidreachtaí teanntachta i bhfad níos airde ag cuid de na cóimhiotail seo ná mar atá ag tíotáiniam féin. Tá friotaíocht creimeadh den scoth ag tíotáiniam i go leor timpeallachtaí mar gheall ar fhoirmiú scannán dromchla éighníomhach ocsaíd. Ní tharlaíonn aon chreimeadh suntasach ar an miotal in ainneoin go bhfuil sé nochtaithe d'uisce na farraige ar feadh níos mó ná trí bliana. Tá tíotáiniam cosúil le miotail trasdula eile mar iarann ​​agus nicil a bheith crua agus teasfhulangach. A teaglaim de neart ard, íseal dlús (tá sé éadrom go leor i gcomparáid le miotail eile a bhfuil airíonna meicniúla agus teirmeacha comhchosúla acu), agus tá friotaíocht creimeadh den scoth úsáideach do go leor codanna d’aerárthaí, spásárthaí, diúracáin agus longa. Úsáidtear é freisin i bhfeistí próistéise, toisc nach n-imoibríonn sé le fíochán agus cnámh méithe. Baineadh úsáid as tíotáiniam freisin mar dhí-ocsaíditheoir i cruach agus mar bhreisiú cóimhiotail i go leor steels chun méid gráin a laghdú, i cruach dhosmálta chun ábhar carbóin a laghdú, i alúmanam chun méid gráin a bheachtú, agus i copar cruaite a tháirgeadh.
lanna lucht leanúna tíotáiniam Lanna lucht leanúna corda leathan tíotáiniam ar thaispeántas innill Safran. Jordan Tan / Shutterstock.com
Cé go bhfuil tíotáiniam in aghaidh tarnishing ag teochtaí an tseomra, imoibríonn sé le hocsaigin san aer ag teochtaí arda. Ní dhéanann sé seo dochar ar bith d’airíonna tíotáiniam le linn a chóimhiotail a chruthú nó a dhéanamh; baintear an scála ocsaíd tar éis a monaraithe. Sa staid leachtach, áfach, tá tíotáiniam an-imoibríoch agus laghdaíonn sé gach teasfhulangacha atá ar eolas.
Ní ionsaíonn aigéid mhianracha tíotáiniam ag teocht an tseomra nó ag alcaile uiscí te; tuaslagann sé in aigéad hidreaclórach te, ag tabhairt speicis tíotáiniam sa stát ocsaídiúcháin +3, agus athraíonn aigéad nítreach te é ina ocsaíd hidrigineach atá dothuaslagtha in aigéad nó i mbonn. Is iad na tuaslagóirí is fearr don mhiotal aigéad hidreafluarach nó aigéid eile ar cuireadh iain fluairíde leo; tuaslagann meán den sórt sin tíotáiniam agus coinníonn siad i dtuaslagán é mar gheall ar fhoirmiú coimpléisc fluoro.