تيتانيوم

عنصر كيميائي رمزه Ti وعدده الذري 22

التيتانيوم عنصرٌ كيميائي رمزه Ti وعدده الذرّي 22، وهو ينتمي إلى عناصر المستوى الفرعي d ويقع على رأس عناصر المجموعة الرابعة في الجدول الدوري؛ وهو من الفلزّات الانتقالية. التيتانيوم فلزٌّ ذو لون فضّي لامع، وهو خفيف ومتين ومقاوم للتآكل حتّى في الظروف القاسية، مثلما هو الحال في ماء البحر والماء الملكي والكلور على سبيل المثال.

فاناديومتيتانيومسكانديوم
-

Ti

Zr
Element 1: هيدروجين (H), لا فلز
Element 2: هيليوم (He), غاز نبيل
Element 3: ليثيوم (Li), فلز قلوي
Element 4: بيريليوم (Be), فلز قلوي ترابي
Element 5: بورون (B), شبه فلز
Element 6: كربون (C), لا فلز
Element 7: نيتروجين (N), لا فلز
Element 8: أكسجين (O), لا فلز
Element 9: فلور (F), هالوجين
Element 10: نيون (Ne), غاز نبيل
Element 11: صوديوم (Na), فلز قلوي
Element 12: مغنيسيوم (Mg), فلز قلوي ترابي
Element 13: ألومنيوم (Al), فلز ضعيف
Element 14: سيليكون (Si), شبه فلز
Element 15: فسفور (P), لا فلز
Element 16: كبريت (S), لا فلز
Element 17: كلور (Cl), هالوجين
Element 18: آرغون (Ar), غاز نبيل
Element 19: بوتاسيوم (K), فلز قلوي
Element 20: كالسيوم (Ca), فلز قلوي ترابي
Element 21: سكانديوم (Sc), فلز انتقالي
Element 22: تيتانيوم (Ti), فلز انتقالي
Element 23: فاناديوم (V), فلز انتقالي
Element 24: كروم (Cr), فلز انتقالي
Element 25: منغنيز (Mn), فلز انتقالي
Element 26: حديد (Fe), فلز انتقالي
Element 27: كوبالت (Co), فلز انتقالي
Element 28: نيكل (Ni), فلز انتقالي
Element 29: نحاس (Cu), فلز انتقالي
Element 30: زنك (Zn), فلز انتقالي
Element 31: غاليوم (Ga), فلز ضعيف
Element 32: جرمانيوم (Ge), شبه فلز
Element 33: زرنيخ (As), شبه فلز
Element 34: سيلينيوم (Se), لا فلز
Element 35: بروم (Br), هالوجين
Element 36: كريبتون (Kr), غاز نبيل
Element 37: روبيديوم (Rb), فلز قلوي
Element 38: سترونشيوم (Sr), فلز قلوي ترابي
Element 39: إتريوم (Y), فلز انتقالي
Element 40: زركونيوم (Zr), فلز انتقالي
Element 41: نيوبيوم (Nb), فلز انتقالي
Element 42: موليبدنوم (Mo), فلز انتقالي
Element 43: تكنيشيوم (Tc), فلز انتقالي
Element 44: روثينيوم (Ru), فلز انتقالي
Element 45: روديوم (Rh), فلز انتقالي
Element 46: بالاديوم (Pd), فلز انتقالي
Element 47: فضة (Ag), فلز انتقالي
Element 48: كادميوم (Cd), فلز انتقالي
Element 49: إنديوم (In), فلز ضعيف
Element 50: قصدير (Sn), فلز ضعيف
Element 51: إثمد (Sb), شبه فلز
Element 52: تيلوريوم (Te), شبه فلز
Element 53: يود (I), هالوجين
Element 54: زينون (Xe), غاز نبيل
Element 55: سيزيوم (Cs), فلز قلوي
Element 56: باريوم (Ba), فلز قلوي ترابي
Element 57: لانثانوم (La), لانثانيدات
Element 58: سيريوم (Ce), لانثانيدات
Element 59: براسيوديميوم (Pr), لانثانيدات
Element 60: نيوديميوم (Nd), لانثانيدات
Element 61: بروميثيوم (Pm), لانثانيدات
Element 62: ساماريوم (Sm), لانثانيدات
Element 63: يوروبيوم (Eu), لانثانيدات
Element 64: غادولينيوم (Gd), لانثانيدات
Element 65: تربيوم (Tb), لانثانيدات
Element 66: ديسبروسيوم (Dy), لانثانيدات
Element 67: هولميوم (Ho), لانثانيدات
Element 68: إربيوم (Er), لانثانيدات
Element 69: ثوليوم (Tm), لانثانيدات
Element 70: إتيربيوم (Yb), لانثانيدات
Element 71: لوتيشيوم (Lu), لانثانيدات
Element 72: هافنيوم (Hf), فلز انتقالي
Element 73: تانتالوم (Ta), فلز انتقالي
Element 74: تنجستن (W), فلز انتقالي
Element 75: رينيوم (Re), فلز انتقالي
Element 76: أوزميوم (Os), فلز انتقالي
Element 77: إريديوم (Ir), فلز انتقالي
Element 78: بلاتين (Pt), فلز انتقالي
Element 79: ذهب (Au), فلز انتقالي
Element 80: زئبق (Hg), فلز انتقالي
Element 81: ثاليوم (Tl), فلز ضعيف
Element 82: رصاص (Pb), فلز ضعيف
Element 83: بزموت (Bi), فلز ضعيف
Element 84: بولونيوم (Po), شبه فلز
Element 85: أستاتين (At), هالوجين
Element 86: رادون (Rn), غاز نبيل
Element 87: فرانسيوم (Fr), فلز قلوي
Element 88: راديوم (Ra), فلز قلوي ترابي
Element 89: أكتينيوم (Ac), أكتينيدات
Element 90: ثوريوم (Th), أكتينيدات
Element 91: بروتكتينيوم (Pa), أكتينيدات
Element 92: يورانيوم (U), أكتينيدات
Element 93: نبتونيوم (Np), أكتينيدات
Element 94: بلوتونيوم (Pu), أكتينيدات
Element 95: أمريسيوم (Am), أكتينيدات
Element 96: كوريوم (Cm), أكتينيدات
Element 97: بركيليوم (Bk), أكتينيدات
Element 98: كاليفورنيوم (Cf), أكتينيدات
Element 99: أينشتاينيوم (Es), أكتينيدات
Element 100: فرميوم (Fm), أكتينيدات
Element 101: مندليفيوم (Md), أكتينيدات
Element 102: نوبليوم (No), أكتينيدات
Element 103: لورنسيوم (Lr), أكتينيدات
Element 104: رذرفورديوم (Rf), فلز انتقالي
Element 105: دوبنيوم (Db), فلز انتقالي
Element 106: سيبورغيوم (Sg), فلز انتقالي
Element 107: بوريوم (Bh), فلز انتقالي
Element 108: هاسيوم (Hs), فلز انتقالي
Element 109: مايتنريوم (Mt), فلز انتقالي
Element 110: دارمشتاتيوم (Ds), فلز انتقالي
Element 111: رونتجينيوم (Rg), فلز انتقالي
Element 112: كوبرنيسيوم (Cn), فلز انتقالي
Element 113: نيهونيوم (Nh)
Element 114: فليروفيوم (Uuq)
Element 115: موسكوفيوم (Mc)
Element 116: ليفرموريوم (Lv)
Element 117: تينيسين (Ts)
Element 118: أوغانيسون (Og)
22Ti
المظهر
أبيض رمادي-فضي
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز تيتانيوم، 22، Ti
تصنيف العنصر فلز انتقالي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 4، 4، d
الكتلة الذرية 47.867 غ·مول−1
توزيع إلكتروني Ar]; 3d2 4s2]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 8, 10, 2 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) 4.506 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار 4.11 غ·سم−3
نقطة الانصهار 1941 ك، 1668 °س، 3034 °ف
نقطة الغليان 3560 ك، 3287 °س، 5949 °ف
حرارة الانصهار 14.15 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 425 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س) 25.060 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلفن) 1982 2171 (2403) 2692 3064 3558
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة 4, 3, 2, 1[1]
(أكاسيده مذبذبة)
الكهرسلبية 1.54 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 658.8 كيلوجول·مول−1
الثاني: 1309.8 كيلوجول·مول−1
الثالث: 2652.5 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري 147 بيكومتر
نصف قطر تساهمي 8±160 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية نظام بلوري سداسي
المغناطيسية مغناطيسية مسايرة
مقاومة كهربائية 420 نانوأوم·متر (20 °س)
الناقلية الحرارية 21.9 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري 8.6 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع) (درجة حرارة الغرفة) 5,090 متر·ثانية−1
معامل يونغ 116 غيغاباسكال
معامل القص 44 غيغاباسكال
معامل الحجم 110 غيغاباسكال
نسبة بواسون 0.32
صلادة موس 6.0
صلادة فيكرز 970 ميغاباسكال
صلادة برينل 716 ميغاباسكال
رقم CAS 7440-32-6
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر التيتانيوم
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال
44Ti مصطنع 63 سنة ε - 44Sc
γ 0.07, 0.08 -
46Ti 8.0% 46Ti هو نظير مستقر وله 24 نيوترون
47Ti 7.3% 47Ti هو نظير مستقر وله 25 نيوترون
48Ti 73.8% 48Ti هو نظير مستقر وله 26 نيوترون
49Ti 5.5% 49Ti هو نظير مستقر وله 27 نيوترون
50Ti 5.4% 50Ti هو نظير مستقر وله 28 نيوترون

اكتشف وليام غريغور هذا العنصر في موقع في مقاطعة كورنوال البريطانية، وأطلق مارتن كلابروت عليه اسم «تيتانيوم»، نسبةً إلى تيتان، وهو عرق من أعراق الآلهة وفق الأساطير الإغريقية. يتوفّر التيتانيوم في عددٍ من المعادن، وخاصّةً الروتيل والإلمينيت، وهي معادن واسعة الانتشار في القشرة الأرضية وفي غلاف الأرض الصخري. يُستخرَج التيتانيوم من خاماته عن طريق عملية كرول وعملية هنتر. يوجد للتيتانيوم عددٌ من المركّبات الكيميائية، وأشهرها هو ثنائي أكسيد التيتانيوم، والذي يستخدم بكثرة في تطبيقات مختلفة، مثل صناعة الخُضُب البيضاء.

يمكن للتيتانيوم أن يُسبَك مع عددٍ من الفلزّات الأخرى، مثل الحديد والألومنيوم والفاناديوم والموليبدنوم، على سبيل المثال. لسبائك التيتانيوم عددٌ كبير من التطبيقات المهمّة في مجالات مختلفة، مثل صناعة الطيران والفضاء وفي الصناعات الكيميائية والعسكرية وفي صناعة المركبات، وكذلك في المجال الطبّي، وخاصّةً في مجال الأطراف الاصطناعية وزراعة العظام.

التاريخعدل

 
يعود الفضل بتسمية عنصر التيتانيوم إلى مارتن هاينرش كلابروت

يعود اكتشاف التيتانيوم إلى سنة 1791، والذي يُنسَب إلى وليام غريغور،[ملاحظة 1] وهو رجل دين وجيولوجي هاوٍ، حينما عثر في تلك السنة على تضمين لهذا الفلزّ داخل معدن عثر عليه في مقاطعة كورنوال البريطانية.[2] تمكّن غريغور من تمييز وجود عنصرٍ جديدٍ في معدن الإلمينيت،[3] وذلك عندما وجد رماداً في العينة ولاحظ أنّه ينجذب إلى المغناطيس.[2] بإجراء تحليلٍ إضافي تأكّد غريغور من وجود أكسيدَين لفلزّين، تمكّن من تمييز أحدهما وهو أكسيد الحديد، أمّا الأكسيد الأبيض الآخر فلم يستطع نسبته إلى فلزّ معروف في ذلك الوقت؛[4] لذلك شَرَع بمراسلة «الجمعية الملكية الجيولوجية في كورنوال» [ملاحظة 2] بالإضافة إلى مجلّة علمية ألمانية متخصّصة في الكيمياء.[ملاحظة 3][2][5][6]

بعد ذلك، وفي فترة تاريخية مقاربة، استطاع فرانز يوزف مولر فون رايشنشتاين [ملاحظة 4] الحصولَ على مادّة مشابهة للأكسيد، لكنّه لم يتمكّن من تحديد تركيبها.[3] ثمّ في سنة 1795، وبشكلٍ مستقلٍّ، استطاع مارتن كلابروت [ملاحظة 5] أن يحصل على الأكسيد في عينة روتيل مُستقدَمة من أوروبّا الوسطى، مؤكّداً بذلك اكتشاف العنصر الجديد، والذي أطلق عليه اسم «تيتانيوم»؛[2][7] نسبةً إلى تيتان، وهو عرق من أعراق الآلهة وفق الأساطير الإغريقية.[8]

إنّ العمليات المعروفة حالياً لاستحصال التيتانيوم من خاماته المختلفة هي عمليات معقّدة ومكلفة؛ إذ ليس من الممكن اختزال الخامة الحاوية على التيتانيوم بالفحم، كما هو الحال في استخراج الحديد، لأنّ التيتانيوم يتفاعل مع الكربون ليعطي كربيد التيتانيوم.[2] استُحصِلَ على فلزّ التيتانيوم النقي أوّل مرّة سنة 1910، وذلك عندما قام ماثيو هنتر [ملاحظة 6] من معهد رينسيلار للعلوم التطبيقية بتسخين رباعي كلوريد التيتانيوم TiCl4 مع الصوديوم بين درجتي الحرارة 700–800 °س تحت الضغط،[9] في عملية على دفعات تدعى باسم «عملية هنتر».[10] لم يُستخدَم فلزّ التيتانيوم خارج المختبرات حتّى سنة 1932، عندما أنتج وليام كرول [ملاحظة 7] هذا الفلز باختزال رباعي كلوريد التيتانيوم باستخدام الكالسيوم أوّلاً؛[11] ثمّ طوّر من عمليته بعد مضي ثمانِ سنوات مستخدماً مزيجاً من المغنيسيوم مع الصوديوم عاملاً للاختزال، فيما يعرف الآن باسم «عملية كرول»،[11] ولا تزال هذه العملية مستخدمة من أجل الإنتاج التجاري من التيتانيوم.[10][3] في جانبٍ آخر، تمكّن أنطون إدوارد فان أركل [ملاحظة 8] ويان هندريك دي بوير [ملاحظة 9] من إنتاج كمّيّاتٍ صغيرةٍ من التيتانيوم مرتفع النقاوة بأسلوب القضيب البلّوري في سنة 1925، وذلك بمفاعلة الفلزّ مع اليود، ثم بتفكيك البخار المتشكّل على وشيعة ساخنة، ممّا يؤدّي إلى الحصول على الفلزّ بنقاوةٍ مرتفعةٍ جدّاً.[12]

كان الاتحاد السوفيتي رائداً في خمسينيّات وستينيّات القرن العشرين باستخدام التيتانيوم في التطبيقات العسكرية، وخاصّةً في مجال الغوّاصات النووية،[9] مثل غوّاصات المشروع 705 ليرا [ملاحظة 10] وغواصة كي-278 كومسوموليتس،[13] وذلك في خضمّ التنافس العسكري مع الولايات المتّحدة الأمريكية أثناء الحرب الباردة.[14] بالمقابل، صنّفت الولايات المتحدة التيتانيوم في تلك الفترة ضمن المواد ذات الأهمّيّة الاستراتيجية، وبقيت الإدارات الأمريكية محتفظةً بأكوام من رغوة التيتانيوم إلى أن وُزِّع في أوائل القرن الحادي والعشرين.[15] كانت شركة فيسيمبو-أفيسما [ملاحظة 11] الروسية أكبر منتجِ للتيتانيوم، بحصّة سوق تبلغ 29% من الإنتاج العالمي.[16] وفق إحصاءات سنة 2015، كانت أكبر سبع دول رائدة في إنتاج رغوة التيتانيوم كلّ من الصين واليابان وروسيا وكازاخستان والولايات المتحدة وأوكرانيا والهند، على الترتيب.[17][18]

الوفرة الطبيعيةعدل

يأتي التيتانيوم في المرتبة التاسعة وفقاً للوفرة الطبيعية للعناصر الكيميائية في القشرة الأرضية، وذلك يوافق 0.63% بالنسبة للكتلة.[4] من النادر العثور على التيتانيوم بشكله العنصري الحرّ في الطبيعة؛[19] وهو يوجد غالباً على شكل أكسيد في غلاف الأرض الصخري في معظم الصخور النارية والصخور الرسوبية؛ كما يوجد أيضاً في غلاف الأرض المائي في المسطّحات المائية الطبيعية.[20][10] تتراوح نسبة التيتانيوم في التربة بين 0.5 إلى 1.5%.[4] يبلغ تركيز التيتانيوم في مياه المحيطات حوالي 4 بيكومولار؛ أمّا عند درجة غليان الماء فيُقدَّر تركيز التيتانيوم بأقلّ من 10−7 مولار، عند قيمة pH تعادل 7. لم تُحدّد الأنواع الكيميائية للتيتانيوم في المحاليل المائية، وهي لا تزال غير معروفة، وذلك يعود إلى الانحلالية الضعيفة لتلك الأنواع. يوجد آثار من التيتانيوم في الأحجار النيزكية، كما كُشِفَ عن وجود هذا العنصر في الشمس وفي النجوم من النمط M،[10] والتي تصل فيها درجة حرارة السطح إلى 3200 °س.[8] حَوَت بعض عيّنات الصخور المُستجلَبة من القمر خلال بعثة أبولو 17 على حوالي 12.1% من ثنائي أكسيد التيتانيوم TiO2.[10]

من المعادن النمطية الحاوية على التيتانيوم كلّ من الأناتاز والبروكيت والإلمينيت والبيروفسكيت والروتيل والتيتانيت.[21] من بين تلك المعادن المذكورة يمتلك الروتيل والإلمينيت أهميةً اقتصادية من أجل استخراج التيتانيوم، رغم أنّه من الصعب العثور على توضّعات مرتفعة التركيز منهما. استُخرجَ حوالي 6 و0.7 مليون طن، على الترتيب، من هذَين المعدَنَين المذكورَين من المناجم في العالم سنة 2011.[22] توجد توضّعات رسوبية كبيرة من الإلمينيت الحاوي على التيتانيوم في غربي أستراليا وفي كندا والصين والهند وموزمبيق ونيوزيلندا والنرويج وسيراليون وجنوب أفريقيا وأوكرانيا.[21]

الإنتاجعدل

 
رغوة معدنية من التيتانيوم بنقاوة 99.7%، والمستحصَلة من عملية كرول.

أُنتِج في سنة 2011 حوالي 186 ألف طن من رغوة التيتانيوم، وتصدّرت حينها الصينُ الدولَ المنتجة بحوالي 60 ألف طن، تلتها روسيا (40 ألف طن)، ثم الولايات المتّحدة (32 ألف طن)، ثمّ كازاخستان (قرابة 21 ألف طن). قُدِّرَت الاحتياطات الإجمالية من التيتانيوم بحوالي 600 مليون طن.[22] تمرّ عملية إنتاج التيتانيوم بأربع خطوات رئيسية؛ وهي اختزال خامة التيتانيوم إلى رغوة معدنية، ثمّ صهرها بوجود سبيكة أمّ [ملاحظة 12] لتشكيل صبّة، ثمّ المعالجة الميكيانيكية الأوّلية بالتحويل إلى كتل خام على أشكال مختلفة، ثمّ بالمعالجة الثانوية على شكل منتجات جاهزة.[23]

لا يمكن الحصول صناعياً على التيتانيوم من اختزال الأكسيد الموافق TiO2،[24] ولكن يُستَحصل من اختزال رباعي كلوريد التيتانيوم TiCl4 باستخدام فلزّ المغنيسيوم وفق عملية كرول.[10] إلّا أنّها عملية معقّدة غير مستمرّة، وذلك يفسّر ارتفاع القيمة السوقية للتيتانيوم.[25] وعلى الرغم من أنّ عملية كرول من حيث المبدأ أقلّ كلفة من عملية هنتر؛[9] إلّا أنّ الكلفة الإنتاجية لهذا الفلزّ على العموم مرتفعة، إذ إنّ سعر التيتانيوم أغلى بحوالي 35 مرّة من الفولاذ، وبحوالي 200 مرّة من الفولاذ الخام (بيانات سنة 2013)؛ وفي سنة 2008 كانت كلفة إنتاج طن واحد من رغوة التيتانيوم الإسفنجية حوالي 12 ألف يورو.[26]

الإنتاج العالمي من معدني
الروتيل والإلمينيت سنة 2011 [22]
البلد الكمّيّة مقدّرة
بآلاف الأطنان
(%) من الإجمالي
أستراليا 1,300 19.4
جنوب أفريقيا 1,160 17.3
كندا 700 10.4
الهند 574 8.6
موزمبيق 516 7.7
الصين 500 7.5
فيتنام 490 7.3
أوكرانيا 357 5.3

للحصول على TiCl4 اللازم لعملية كرول يخضع الأكسيد TiO2 إلى اختزال كربوحراري بوجود غاز الكلور. في هذه العملية يُمرَّر غاز الكلور فوق مزيجِ مسخّن لدرجة الاحمرار من الروتيل أو الإلمينيت بوجود الكربون (الفحم)؛ وبعد عمليّات تنقية مكثّفة ومتعدّدة بأسلوب التقطير بالتجزئة، يُختَزل رباعي كلوريد التيتانيوم TiCl4 الناتج بمصهور المغنيسيوم عند الدرجة 800 °س في وسطٍ من غاز الآرغون.[27]

 
 
 

يمكن في الخطوة الأخيرة أن يُستخدَم الصوديوم مختزِلاً وفق عملية هنتر:[28]

 

يمكن إجراء عملية تنقية لاحقة بأسلوب القضيب البلوري (أو عملية فان أركل-دي بوير)، [ملاحظة 13]، والتي تتضمّن تفاعل نقل كيميائي بالتفكّك الحراري لمركّب رباعي يوديد التيتانيوم TiI4. طُوّرت طرق جديدة لاستحصال التيتانيوم،[ملاحظة 14][29] وذلك اعتماداً على الاختزال الكيميائي الكهربائي لثنائي أكسيد التيتانيوم في مصهور كلوريد الكالسيوم، وبذلك يمكن الحصول على فلزّ التيتانيوم إمّا على شكل مسحوق أو رغوة معدنية إسفنجية.[30] يمكن الحصول على مسحوق التيتانيوم بعملية إنتاج شامل تدعى باسم عملية أرمسترونغ،[ملاحظة 15][31] وهي مشابهة للإنتاج وفق عملية هنتر، إذ يضاف تيّار من بخار رباعي كلوريد التيتانيوم إلى تيّار من مصهور فلزّ الصوديوم، ثم يُنقّى التيتانيوم الناتج من المركّبات الثانوية المرافقة ويُغسَل ويُجفََف، كما يعاد تدوير الصوديوم والكلور لمعالجات لاحقة.[32]

السبائكعدل

من السبائك المعروفة للتيتانيوم كلّ من Ti-6Al-4V مع الألومنيوم والفاناديوم؛ وسبيكة نيتينول مع النيكل. يمكن الحصول على سبائك التيتانيوم المختلفة بأسلوب مباشر أثناء عملية الاختزال لإنتاج التيتانيوم؛ فعلى سبيل المثال، يُستحصَل على السبيكة مع النحاس [ملاحظة 16] بإضافة النحاس عند اختزال الروتيل، وعلى السبيكة مع المغنيسيوم [ملاحظة 17] بإضافة المغنيسيوم أو أكسيده إلى الروتيل أثناء الاختزال؛ أو السبيكة مع الحديد [ملاحظة 18] باختزال الإلمينيت FeTiO3 بفحم الكوك في فرن كهربائي.[33]

 
عيّنة تيتانيوم مرتفع النقاوة، وتبدو الحُبَيبات البلّورية على سطحها.

على الرغم من وجود حوالي خمسين درجة من سبائك التيتانيوم المُطوّرة، إلّا أنّ بضعة دزّينات منها قيد الاستخدام التجاري؛[34] أمّا الجمعية الأمريكية لاختبار المواد [ملاحظة 19] فقد حدّدت 39 درجة من سبائك التيتانيوم،[35] ومنها أربعة درجات للتيتانيوم غير المسبوك، وتلك الدرجات الأربع تتفاوت فيما بينها بقيم مقاومة الشد بشكل متعلّق بمحتوى الأكسجين فيها، بحيث أنّ الدرجة الأولى تكون الأكثر قابليةً للسحب والطرق (أقلّ مقاومة شدّ بمحتوى أكسجيني 0.18%)، والدرجة الرابعة هي الأقلّ قابليةً للسحب والطرق (أكبر مقاومة شدّ بمحتوى أكسجيني 0.40%).[21] أمّا الدرجات المتبقّية فهي سبائك تتمايز فيما بينها بخواصّها النوعية مثل المطيلية والمتانة والصلادة والمقاومة الكهربائية ومقاومة الزحف والمقاومة النوعية للتآكل.[36] بالإضافة إلى ذلك، توجد مواصفات إنتاج خاصّة لسبائك التيتانيوم حسب نوع التطبيق، مثل السبائك المخصّصة للتطبيقات العسكرية أو الصناعية أو الطبّية.[37]

التصنيععدل

في تصنيع التيتانيوم يمكن أن تُستعمَل الآلات والعمليات ذاتها المستخدَمة في تصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ.[38] يمكن الحصول على أشكال تجارية جاهزة من صفائح التيتانيوم النقي، ولكن ينبغي إجراء معالجة خاصّة، وذلك بسبب قابلية الانثناء، وخاصّةً لأنواع محدّدة من السبائك مرتفعة المتانة.[39][40] يجب أن تجرى كافة أنواع اللحام للتيتانيوم تحت جوٍّ من غاز خامل من الآرغون أو الهيليوم ليحجُبَه عن غازات الهواء الجوّي (الأكسجين والنتروجين).[38] لا يمكن إجراء لحام بالقصدير للتيتانيوم قبل طليه بفلزّ قابل للحام من هذا النوع.[41]

النظائرعدل

للتيتانيوم ستّة وعشرون نظيراً تتراوح أعدادها الكتلة بين 39 و 64،[42] من بينها خمسة نظائر مستقرّة وهي تيتانيوم-46 46Ti وتيتانيوم-47 47Ti وتيتانيوم-48 48Ti وتيتانيوم-49 49Ti وتيتانيوم-50 50Ti. إنّ أكثر نظائر التيتانيوم وفرةً طبيعية هو النظير تيتانيوم-48 48Ti والذي يشكّل 73.8% من إجمالي نظائر التيتانيوم. هناك 21 نظيراً مشعّاً للتيتانيوم أكثرها استقراراً هو النظير تيتانيوم-44 44Ti الذي له عمر نصف 63 سنة، والنظير تيتانيوم-45 45Ti بعمر نصف مقداره 184.8 دقيقة، والنظير تيتانيوم-51 51Ti بعمر نصف مقداره 5.76 دقيقة، والنظير تيتانيوم-52 52Ti بعمر نصف مقداره 1.7 دقيقة. لباقي النظائر المشعّة عمر نصف أقلّ من 33 ثانية، ومعظمها أقلّ من نصف ثانية.[43] وأقلّها استقراراً هو النظير تيتانيوم-61 61Ti الذي يزيد عمر نصفه قليلاً عن 300 نانوثانية. إنّ نمط الاضمحلال الأساسي لنظائر التيتانيوم المشعّة التي لها عدد كتلة أصغر من النظير المستقرّ تيتانيوم-48 48Ti هو اضمحلال بيتا من النمط الموجب β+ متحوّلةً بذلك إلى نظائر السكانديوم الموافقة. بالمقابل؛ فإنّ للنظائر المشعّة التي لها عدد كتلة أكبر من 48 تتضمحلّ بشكلٍ أساسيٍّ على النمط السالب من اضمحلال بيتّا β- إلى نظائر الفاناديوم الموافقة.[43]

الخواص الفيزيائيةعدل

 
أسطوانة من التيتانيوم

يوجد التيتانيوم في الظروف القياسية من الضغط ودرجة الحرارة على شكل فلزٍّ أبيض فضّي لامع؛[24] وهو فلزّ متين ذو كثافة منخفضة، ويتميّز بقابليته للسحب والطرق.[20] إنّ أكثر ما يميّز فلزّ التيتانيوم هو مقاومته للتآكل، إذ يتشكّل على سطحه طبقةٌ رقيقةٌ من الأكسيد، والتي تقوم بدور مُخَمِّل، وتقيه من تأثير العديد من المواد. كما يتميّز التيتانيوم بنسبة المتانة إلى الوزن،[27] وهي الأعلى من بين جميع الفلزّات.[44] تبلغ قيمة مقاومة الشد للتيتانيوم المتوفّر تجارياً بنقاوة 99.2% مقدار 434 ميغاباسكال (63 ألف رطل لكل بوصة مربعة psi)، وتلك قيم مساوية لقيم متانة بعض أنواع الفولاذ ولكنّه أقلّ كثافة.[45] من جهةٍ أخرى، فإنّ التيتانيوم أكثف من الألومنيوم بحوالي 60%، ولكنّه أمتن بأكثر من مرّتين من بعض أنواع سبائك الألومنيوم شائعة الاستخدام.[45][ملاحظة 20] هناك أنواع محدّدة من سبائك التيتانيوم [ملاحظة 21] تتميّز بأنّ لها مقاومة شدّ تفوق 1400 ميغاباسكال،[46] ولكن من جهةٍ أخرى، فإنّ التيتانيوم يفقد متانته عند تسخينه إلى درجات حرارة تفوق 430 °س،[38] إذ يتَقصّف عند درجات حرارة مرتفعة نتيجة الارتباط مع الأكسجين والنتروجين والهيدروجين. تتطلّب المعالجة الميكانيكية للتيتانيوم اتخاذ الاحتياطات اللازمة، لأنّ هذه المادة قد تهترئ بالاحتكاك، [ملاحظة 22] إلّا إذا استُخدِمَت أدوات حادّة ووسائل تبريد ملائمة.[47][48] كما هو الحال في البُنَى المصنوعة من الفولاذ فإنّ البُنَى المصنوعة من التيتانيوم ذات حدّ إجهاد مرتفع، ممّا يؤهلّها للاستخدام في بعض التطبيقات طويلة الأمد.[24]

يوجد هناك شكلان متآصلان من التيتانيوم،[27] الأوّل من النمط ألفا α ذو بنية سداسية، والتي تتغير إلى بنية بيتّا β المكعّبة مركزية الجسم عند درجة حرارة مقدارها 882 °س؛[38] إذ تزداد قيمة الحرارة النوعية للشكل ألفا بشكل مطّرد عندما يُسخَّن إلى درجة حرارة التحوّل تلك، ثم تنخفض وتبقى ثابتة نسبياً في الشكل بيتّا، بغضّ النظر عن درجة الحرارة.[38] نظراً للارتفاع النسبي لنقطة انصهار لهذا الفلز (1668 °س)، فإنّ التيتانيوم يُصنَّف ضمن الفلزّات الحرارية. وهو فلزّ ذو مغناطيسية مسايرة، ولديه موصلية كهربائية وحرارية ضعيفة نسبياً مقارنةً بالفلزّات الأخرى.[20] يصبح التيتانيوم ذا موصلية فائقة عندما يُبرَّد إلى درجات حرارة دون درجة الحرارة الحرجة (0.49 كلفن).[49][50]

الخواص الكيميائيةعدل

 
مخطط بوربيه للتيتانيوم في المحاليل المائية.[51]

كما هو الحال مع الألومنيوم والمغنيسيوم فإنّ سطح فلزّ التيتانيوم وسبائِكُه يتأكسد تلقائياً إبّان التعرّض للهواء مشكّلاً بذلك طبقةً رقيقةً غير مسامية مُخَمِّلَة، وهي تقي معظم كتلة الفلز المتبقيّة من استمرار الأكسدة ومن التآكل.[20] عندما تبدأ تلك الطبقة بالتشكّل فإنها تكون بسماكة حوالي 1-2 نانومتر، ولكنها تنمو بشكلٍ مستمرٍّ، ممّا يوفّر وقاية ممتازة ضد التآكل بشكلٍ مكافئٍ لِمَا لفلزّ البلاتين. لذلك، فإنّ التيتانيوم قادرٌ على مقاومة أثر حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك المُمَدَّدَين، بالإضافة إلى مقاومة محاليل الكلوريد وأغلب الأحماض العضوية؛[10] إلّا أنّ التيتانيوم قد يتآكل بأثر الأحماض المعدنية المُرَكّزة.[52] كما يُستقرَأ من قيمة جهد الأكسدة/الاختزال السالبة فإنّ التيتانيوم من الناحية الديناميكية الحرارية نشيط كيميائياً، بحيث أنّه يشتعل في الجوّ العادي عند درجات حرارة أقلّ من نقطة انصهاره. ولا يمكن صهر التيتانيوم إلّا في وسطٍ خاملٍ أو تحت الفراغ. عند درجات حرارة مرتفعة يتّحد التيتانيوم مع الأكسجين عند الدرجة 1200 °س في الهواء، وعند الدرجة 610 °س في الأكسجين النقي مشكّلاً ثنائي أكسيد التيتانيوم.[27] ويعدّ التيتانيوم واحداً من بين عددٍ محدودٍ من العناصر القادرة على الاشتعال في وسط من النتروجين النقي، بحيث يتفاعل معه عند الدرجة 800 °س ليشكّل نتريد التيتانيوم، وذلك أمرٌ يزيد من قابلية التقصّف.[53] وعند حوالي 550 °س يتّحد هذا الفلزّ مع الكلور؛[10] كما يتفاعل أيضاً مع باقي الهالوجينات ويمتصّ الهيدروجين.[3] يستفاد من التفاعلية المرتفعة للتيتانيوم مع الأكسجين والنتروجين والغازات الأخرى عند درجات حرارة مرتفعة في تصميم مضخّة تسامي التيتانيوم، حيث يكون التيتانيوم المُبَخَّر من على سطح وشيعة ساخنة قادراً على التقاط تلك الغازات وعزلها من الوسط، وتلك المضخّة قادرة على تأمين نظام فراغ فائق.[ملاحظة 23][54]

المركبات الكيميائيةعدل

أمثلة على مركّبات التيتانيوم
بحالات أكسدة مختلفة
+2 TiO، TiCl2
+3 Ti2O3، TiCl3، TiF3، TiP
+4 TiO2، TiS2، TiCl4، TiF4

تهيمن حالة الأكسدة +4 على كيمياء التيتانيوم،[55] على الرغم من وجود بعض المركّبات الكيميائية الشائعة التي يشكّلها هذا العنصر بحالة أكسدة +2 أو +3.[56] يتبنّى التيتانيوم عادةً بنية جزيئية ثمانية السطوح في معقّداته،[57][58] أمّا بالنسبة لمركّباته الكيميائية في حالة الأكسدة +4 فهي تكون ذات بنية جزيئية رباعية السطوح، وتكون الرابطة الكيميائية فيها ذات سمة تناسقية.[55]

اللاعضويةعدل

الأكاسيد

إنّ أكثر أكاسيد التيتانيوم شهرةً هو ثنائي أكسيد التيتانيوم (أكسيد التيتانيوم الرباعي) TiO2، والذي يوجد في الطبيعة على هيئة ثلاثة أشكال: وهي الأناتاز والبروكيت والروتيل. تتَّبعُ تلك المعادن بنىً بوليميرية تكون فيها ذرّة التيتانيوم محاطةً بست ربيطات من الأكسيد، والتي تكون بدورها مرتبطةً بمراكز تيتانيوم أخرى.[59] يُستخدَم ثنائي أكسيد التيتانيوم بشكلٍ شائعٍ في تحضير الخضاب الأبيض، وفي التحفيز الضوئي.[3] من الأكاسيد الأخرى بحالات أكسدة دنيا للتيتانيوم كلّ من أكسيد التيتانيوم الثلاثي Ti2O3 وأكسيد التيتانيوم الثنائي TiO.[60]

يوجد عددٌ من تحت أكاسيد التيتانيوم المعروفة، والتي تُستحصَل من ثنائي أكسيد التيتانيوم عندما يُرَش حرارياً في البلازما تحت الضغط العادي.[ملاحظة 24] من الأمثلة على ذلك تحت الأكسيد Ti3O5، وهو يحوي على التيتانيوم بحالَتي الأكسدة +3 و+4، وهو شبه موصل قرمزي اللون، والذي ينتج عند اختزال TiO2 بالهيدروجين عند درجات حرارة مرتفعة،[61] ويُستخدَم صناعياً من أجل تلبيس المواد.[62]

التيتانات

التيتانات هي مجموعة من المركّبات الكيميائية بين الأكسجين والتيتانيوم بحالة الأكسدة الرباعية، وأشهرها أورثوتيتانات [ملاحظة 25]، الذي له الصيغة العامّة M2TiO4، وميتاتيتانات [ملاحظة 26]، الذي له الصيغة العامة MTiO3. من الأمثلة على التيتانات كلّ من تيتانات الرصاص PbTiO3 وتيتانات المغنيسيوم MgTiO3 وتيتانات الكالسيوم CaTiO3؛ بالإضافة إلى تيتانات الباريوم BaTiO3، وهي مادّة لها بنية البيروفسكيت، ولها خواص كهربائية انضغاطية، وتُستخدَم في مجال تحويل الإشارة.[27]

الكبريتيدات

يشكّل التيتانيوم عدداً من الكبريتيدات، أشهرها كبريتيد التيتانيوم الرباعي (ثنائي كبريتيد التيتانيوم) TiS2، والذي يُستخدَم مهبطاً في بطّاريات الليثيوم. تتألّف بنية ثنائي كبريتيد التيتانيوم من عدّة طبقات، بشكلٍ مشابهٍ لبنية يوديد الكادميوم.[63]

الهاليدات
 
محلول من TiCl3.
 
ريشة مِثقَب مغطّاة بطبقة من TiN.

يشكّل التيتانيوم عدّة هاليدات مختلفة بعدّة حالات أكسدة؛ وأشهرها مركّب كلوريد التيتانيوم الرباعي TiCl4، وهو سائل متطاير عديم اللون، وهو قابل للحلمهة مشكّلاً بذلك سحابة بيضاء. يُستخدَم كلوريد التيتانيوم الرباعي في إنتاج التيتانيوم وفق عملية كرول،[64] وفي تحضير ثنائي أكسيد التيتانيوم لأغراض الطلاء.[65] كما أنّ كلوريد التيتانيوم الرباعي واسع الاستخدام في الكيمياء العضوية على هيئة حمض لويس، مثلما الحال في تفاعل ألدول موكاياما.[66] أمّا يوديد التيتانيوم الرباعي TiI4 فيُستخدَم في عملية القضيب البلوري للحصول على التيتانيوم مرتفع النقاوة.[67]

يشكّل التيتانيوم مختلف الهاليدات في حالة الأكسدة +3 (فلوريد التيتانيوم الثلاثي TiF3 وكلوريد التيتانيوم الثلاثي TiCl3 وبروميد التيتانيوم الثلاثي TiBr3 ويوديد التيتانيوم الثلاثي TiI3)؛ وكان قد استُخدِم كلوريد التيتانيوم الثلاثي حفّازاً في إنتاج البولي بروبيلين.[20] كما يشكّل التيتانيوم أيضاً الهاليدات في حالة الأكسدة +2 (كلوريد التيتانيوم الثنائي TiCl2 وبروميد التيتانيوم الثنائي TiBr2 ويوديد التيتانيوم الثنائي TiI2)، وهي مركّبات ذات نظام بلوري ثلاثي متساوي الأحرف، تتبع نمط بنية يوديد الكادميوم.[68]

مركبات لاعضوية أخرى

يُصنَّف نتريد التيتانيوم TiN ضمن مجموعة من نتريدات الفلزات الانتقالية، التي تعدّ من المواد الحرارية ذات الثباتية الكبيرة والصلادة المرتفعة؛[69] إذ أنّ صلادة TiN تكافئ صلادة الياقوت الأزرق وكربيد السيليكون (قيمة 9.0 على مقياس موس[70] وعادةً ما يُستخدَم من أجل تغطية ريش المثقب،[71] وكمادة حاجزة [ملاحظة 27] في تصنيع عناصر أشباه الموصلات.[72]

نظراً لارتفاع صلادة بوريد التيتانيوم TiB2 فهو يستخدم في التَدريع؛ كما يعدّ كربيد التيتانيوم TiC من المواد ذات الصلادة المرتفعة أيضاً، ويدخل في تركيب الأدوات القاطعة وفي تغطية المواد.[73]

العضويةعدل

 
حمامٌ ثلجيٌّ حاوٍ على بيروكسيد الهيدروجين بعد إضافة حمض الكبريتيك إلى الوسط بوجود أيون 2+Ti(O2).

تحتوي مركّبات التيتانيوم العضوية على رابطة بين التيتانيوم والكربون، وتعدّ ذات أهمّيّة في الكيمياء العضوية، وتوجد لها تطبيقات في عددٍ من العمليّات الصناعية الرئيسية؛[74] إذ تُستخدَم تلك المركّيات على هيئة حفّازات لعمليّات البلمرة. من أشهر الأمثلة عليها ثنائي كلوريد التيتانوسين (C5H5)2TiCl2، ومن الأمثلة المتعلّقة بهذه البنية كلّ من كاشف تيبي [ملاحظة 28] وكاشف بتاسيس [ملاحظة 29]؛ كما يشكّل التيتانيوم أيضاً معقّدات كربونيلية، مثل ثنائي كربونيل التيتانوسين.[75] توجد هناك بعض الأبحاث التي تدرس إمكانية استخدام معقّدات التيتانيوم الرباعي العضوية في تركيب العقاقير المضادّة للسرطان.[76]

التحليل الكيميائيعدل

عند تفاعل ثنائي أكسيد التيتانيوم مع حمض الكبريتيك المُدخّن يُستَحصل على مركّب كبريتات التيتانيل TiOSO4، والذي يتحلمه إلى ثنائي أكسيد تيتانيوم مُمَيّه. تؤدّي إضافة كمّيّات قليلة جدّاً من بيروكسيد الهيدروجين إلى الحصول على معقّد ذي لون أصفر-برتقالي مميّز، والذي يمكن الاستعانة به للكشف النوعي المطيافي عن التيتانيوم. عادةً ما تعالج العينة بكمّيّة فائضة من حمض الكبريتيك المركّز داخل حمامٍ ثلجيٍّ حاوٍ على بيروكسيد الهيدروجين.[77][78]

 

 
يحوي نبات القرّاص الكبير على التيتانيوم

الدور الحيويعدل

لا يوجد دورٌ حيويٌّ معروفٌ للتيتانيوم؛ على الرغم من أنّ بعض الكائنات تحوي على تراكيز من التيتانيوم.[79] إذ تحوي بعض النباتات على التيتانيوم بنسبٍ ضئيلة، ولا تزال الآلية أو الدور الحيوي الذي يقوم به التيتانيوم في تلك النباتات غير معروف؛ وقد يصل تركيز التيتانيوم في القرّاص الكبير أو الكِنباث (ذنب الخيل) إلى حوالي 80 جزء في المليون.[8]

الاستخداماتعدل

للتيتانيوم ومركّباته العديد من التطبيقات في مختلف المجالات، مثل المجالات الصناعية والهندسية والطبّية والعسكرية وغيرها.

 
منتجات أوّلية مصنوعة من التيتانيوم

تحضير السبائكعدل

من التطبيقات المهمّة للتيتانيوم إضافته بكمّيّات نزرة (تتراوح بين 0.01 إلى 0.1%) في صناعة الفولاذ، للحصول على سبائك مميّزة مثل سبيكة فرّوتيتانيوم.[ملاحظة 30] إذ يساعد التيتانيوم على التقليل من حجم الحُبَيبَات البلّورية، ويحول دون التآكل بين الحُبَيبات،[ملاحظة 31] ويعمل على سحب الأكسجين من الوسط، كما يقوم بالتقليل من المحتوى الكربوني في الفولاذ.[20] عادةً ما يُسبَك التيتانيوم مع الألومنيوم والفاناديوم والنحاس والحديد والمنغنيز والموليبدنوم؛ وكذلك مع فلزّات أخرى.[80]

التغطية والطلاءاتعدل

يُستخدَم أكثر من 95% من خامات التيتانيوم في إنتاج الأكسيد TiO2، وهو خضاب ذو لون أبيض ناصع ويدخل مادّةً إضافية بشكلٍ واسعٍ في صناعة الطلاءات ومعاجين الأسنان واللدائن؛[22] وكذلك في الورق.[81]

ما يميّز خضاب ثنائي أكسيد التيتانيوم أنّه خاملٌ كيميائياً، ويقاوم البهوت في أشعّة الشمس، كما أنه مُعتِم وغيرُ شافٍّ بشكل كبير، لذلك يضاف بكثرة إلى المنتجات البلاستيكية لمنحها اللون الأبيض.[3] يصمد الطلاء الأبيض المصنوع من ثنائي أكسيد التيتانيوم في مختلف درجات الحرارة وحتّى في الظروف المناخية البحرية؛[3] كما يمتلك ثنائي أكسيد التيتانيوم النقي قدرةً كبيرةً على تشتيت الضوء؛[10] ولذلك يدخل في تركيب الواقيات الشمسية.[24]

الطيران والملاحةعدل

 
يدخل التيتانيوم في تركيب هيكل طائرة لوكهيد إس آر-71 بلاك بيرد.

يمتلك التيتانيوم العديد من الخواص المميّزة، مثل ارتفاع مقاومة الشد مقارنةً مع كثافته،[27] ومقاومته للتآكل،[10] وللإجهاد ولتشكّل الصدوع،[82] وبمقدرته على تحمّل درجات حرارة مرتفعة من غير حدوث زحف؛ ولذلك فإنّه يُستخدَم في صناعة الطائرات وفي تدريع المَركَبات وفي صناعة السفن الحربية والقذائف المُوَجَّهة.[10][3] من أجل ذلك يُسبَك التيتانيوم مع الألومنيوم والزركونيوم والفاناديوم والنيكل،[83] من أجل صناعة مكوّنات مختلفة في المَركَبات الملاحية والعسكرية، وكذلك المَركَبات الفضائية،[84] متضمّنةً الأجزاء الهيكلية الحسّاسة، وجُدُر الحماية وعدّة الهبوط، بالإضافة إلى تركيب الأنظمة الهيدروليكية.[85] ويقدّر بأنّ حوالي ثلثي الكمّيّة المنتَجة من فلزّ التيتانيوم تذهب إلى تلك التطبيقات؛[86] أمّا أكثر سبائك التيتانيوم المستخدَمة في هذا الغرض فهي سبيكة Ti-6Al-4V، والتي تشكّل أكثر من 50% من كافة السبائك المستخدمة في الصناعات الفضائية.[87] من الأمثلة على دخول سبائك التيتانيوم في صناعة هياكل الطائرات كلّ من لوكهيد إيه-12،[ملاحظة 32] ولوكهيد إس آر-71 بلاك بيرد؛ [ملاحظة 33] كما يدخل التيتانيوم في تركيب طائرات مدنية عدّة مثل بوينغ 737 وبوينغ 747 وبوينغ 777، وكذلك في إيرباص إيه 320 وإيرباص إيه 330 وإيرباص إيه 340؛ فطائرة إيرباص إيه 380 يدخل في تركيبها حوالي 77 طن من التيتانيوم، منها حوالي 11 طن في المحرّكات.[88] يقاوم التيتانيوم التآكل في ماء البحر، ولذلك يُستخدَم في صناعة عواميد التدوير والمبادلات الحرارية في محطّات تحلية المياه.[10] كان الاتحاد السوفيتي سابقاً يستخدم سبائك التيتانيوم في صناعة الغوّاصات.[89][83]

الصناعيةعدل

يدخل التيتانيوم وسبائكه في تركيب المنشآت الصناعية من تمديدات الأنابيب الملحومة ومن معدّات العمليات مثل المبادلات الحرارية والحاويات والخزّانات والصمّامات وغيرها، وخاصّةً في الصناعات الكيميائية والصناعات النفطية، وذلك بشكلٍ أساسيٍّ نظراً لمقاومته للتآكل. فعلى سبيل المثال، يُستخدَم التيتانيوم في تركيب التجهيزات في صناعة اللب والورق بسبب الطبيعة المخرّشة الأكّالة للمواد القاصرة (المبيّضة) مثل هيبوكلوريت الصوديوم أو غاز الكلور الرطب.[90] تتضمّن التطبيقات الصناعية الأخرى للتيتانيوم كلّ من اللحام فوق الصوتي [ملاحظة 34] واللحام الموجي؛ [ملاحظة 35][91] وكذلك في مجال الرشّ المهبطي.[92]

الهندسيةعدل

 
كسوة من التيتانيوم لواجهة متحف غوغنهايم بلباو.

يُستخدَم فلزّ التيتانيوم في مجال صناعة المركبات، خاصّةً في مجال سباقات السيّارات والدرّاجات النارية، حيث تكون خواص الفلزّات خفيفة الوزن ومرتفعة المتانة والصلادة ذات أهميّة كبيرة.[93] إنّ هذا الفلز مرتفع الثمن عموماً من أجل صناعة السلع الاستهلاكية، ولكن بالرغم من ذلك صُنّعت موديلات من سيارة شيفروليه كورفيت كانت فيها العوادم مصنوعةً من التيتانيوم؛[94] كما صُنّعَت أجزاء من محرّكات جنرال موتورز [ملاحظة 36] من التيتانيوم، والتي تميّزت بمتانتها ومقاومتها للحرارة.[95]

في بعض الأحيان يدخل التيتانيوم مكوّناً في بعض الإنشاءات المعمارية والفنّية، فعلى سبيل المثال صُنّع نصب يوري غاغارين والنصب التذكاري لغزاة الفضاء في مدينة موسكو من التيتانيوم، وذلك نظراً للألوان الجذّابة لهذا الفلزّ، ولعلاقته بصناعة الفضاء الروسية.[96][97] ومن الأمثلة كذلك متحف غوغنهايم بلباو، المكسوّ بألواحٍ من التيتانيوم؛[86] وغيرها من الأبنية الأخرى في أمريكا الشمالية.[98]

الحليعدل

 
التناسب بين الجهد المُطَبّق وبين اللون المُستَحصل للتيتانيوم المُصَعَّد.

نظراً لديمومته أصبح التيتانيوم مع مرور الوقت مُفضَلاً لاستخدامه في صناعة الحلي والمجوهرات من قبل بعض المصمّمين، خاصّةً في تصميم الخواتم المصنوعة من التيتانيوم النقي.[99] كما يُسبَك التيتانيوم أيضاً مع الذهب، وذلك يعطي متانةً أكبر للسبيكة، مع الحفاظ على رونق التصميم.[100]

من الممكن التحكّم بلون سطح التيتانيوم، إذ أنه عندما يخضع للأكسدة المصعدية، تتغيّر سماكة طبقة الأكسيد السطحية، وذلك يسبب تداخلاً بصرياً، ممّا يؤدّي إلى تنوّع في الألوان الظاهرة على السطح.[101] لذلك يكثر استخدام هذا الفلزّ في صناعة هياكل ساعات اليد؛[99] كما يُستخدَم أيضاً في صناعة التصاميم والقطع الفنّية؛[102] وكذلك في تصميم حلي الجسد.[103] في بعض الأحيان تُسَكّ بعض النقود التذكارية والميداليات من التيتانيوم، وكانت منطقة جبل طارق ذاتية الحكم أوّل من سكّ نقوداً من التيتانيوم، وذلك سنة 1999 احتفالاً بقدوم الألفية.[104]

الطبيةعدل

بسبب التوافقية الحيوية للتيتانيوم (غير سامّ ولا يُرفَض من الجسم)، فإنّ هذا الفلزّ وسبائكه يدخل في العديد من التطبيقات الطبّية،[105] بما في ذلك صناعة الأدوات الجراحية وزراعة العظام والمفاصل الاصطناعية، وكذلك في مجال زراعة الأسنان؛ ويمكن لتلك البدائل أن تبقى مكانها وقيد الاستخدام لفترةٍ تصل إلى 20 سنة.[2] عادةً ما يُسبَك التيتانيوم لتلك الأغراض مع 4% ألومنيوم أو 6% ألومنيوم و4% فاناديوم.[106]

 
معدّات لأغراض جراحية مصنوعة من التيتانيوم.

للتيتانيوم قدرة جوهرية على الالتحام بالعظم، وهذه الخاصّة مفيدة في عمليات التثبيت الداخلي.[2] كما أن انخفاض معامل المرونة للتيتانيوم بشكلٍ قريبٍ من قيمته بالنسبة للعظام يجعل من هذا الفلزّ أيضاً ملائماً لعمليات الزرع، إذ أن الأحمال على الجهاز العظمي ستكون موزّعةً بذلك بين العظم والزرع، ممّا يؤدّي إلى تضاؤل نسبة حدوث حالة تدهور للعظام بسبب الجهد أو حدوث كسر على المناطق الفاصلة بين العظم والزرع. ولكن بالرغم من ذلك، فإنّ قساوة التيتانيوم لا تزال أكبر مرّتين من تلك التي للعظام، بالتالي فإنّ العظام القريبة من أماكن الزرع قد يحدث لها حالة من التدهور.[107][108]

نظراً لأنّ التيتانيوم غير مغناطيسي فإنّ المصابين الذين لديهم زرعات من التيتانيوم يمكن لهم بأمان أن يفحصوا باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي. [ملاحظة 37] قبل إجراء الزرع تخضع قطع التيتانيوم إلى تهيئة بالتعريض إلى درجات حرارة مرتفعة بواسطة قوس من البلازما، ممّا يساعد على إزالة الذرّات الموجودة على السطح، ممّا يدفع ذرّات التيتانيوم المكشوفة إلى التأكسد الفوري، ويتشكّل بذلك طبقة مُخَمِّلة من أكسيد التيتانيوم على السطح.[2] يمكن أن تُصمَّم الزرعات المعقّدة من التيتانيوم باستخدام طباعة ثلاثية الأبعاد، ممّا يفيد بتلبية حاجات المريض الخاصّة، ويزيد من فرصة اندماج الزرعة بالعظام بشكل أكثر ملائمة.[109]

متفرقاتعدل

 
أختام شرق آسيوية مصنوعة من التيتانيوم.

تُستخدَم سبائك التيتانيوم في بعض الأحيان بهدف صنع إطارات النظارات، والتي تتميّز رغم ارتفاع ثمنها بأنّها طويلة العمر والتحمّل، وخفيفة الوزن، ولا تسبّب أيّة حساسية للجلد. كما يُستخدَم التيتانيوم في صناعة هياكل بعض موديلات الحواسيب المحمولة من شركة أبل.[110]

يفضّل بياطرة الخيول استخدام الحَدَوات المصنوعة من التيتانيوم على تلك المصنوعة من الفولاذ، لأنّها أخفّ وزناً وأكثر تحملاً.[99] يُستخدَم التيتانيوم في صناعة العديد من التجهيزات لعدّة ألعاب رياضية، مثل أدوات اللعب في رياضات التنس والغولف واللاكروس والكريكت والهوكي؛ وفي صناعة شَبَك الخُوَذ في كرة القدم الأمريكية، وكذلك في تركيب هياكل الدرّاجات الهوائية ومكوّناتها.[111]

نظراً لمقاومة التيتانيوم للتآكل فإنّ الحاويات المصنوعة من التيتانيوم يمكن أن تُستخدَم لأغراض التخزين طويل الأمد للمخلّفات الإشعاعية.[112][113]

المخاطرعدل

التيتانيوم غير سامّ، وليس له أيّ دور حيوي بالنسبة للإنسان.[8] ويُقدَّر بأنّ كمّيّة مقدارها حوالي 0.8 ميليغرام من التيتانيوم تدخل إلى جسم الإنسان يومياً عن طريق الغذاء، من غير أن تحدث عملية امتصاص لها؛[8] ولكنّها في بعض الأحيان قد تتراكم حيوياً داخل الأنسجة، خاصّة تلك التي قد تحوي على السيليكا. بَيّنت دراسة وجود علاقة محتملة بين التيتانيوم ومتلازمة الظفر الأصفر.[114]

يشكّل مسحوق التيتانيوم وخراطته خطراً مسبّباً للحرائق عند التسخين في الهواء، إذ أنّه يشتعل، وهناك خطر حدوث اشتعال انفجاري.[115] لا تُطفَأ حرائق التيتانيوم، مثل أيّ حرائق فلزّات أخرى، باستخدام مطافئ الماء أو ثنائي أكسيد الكربون، ولكن ينبغي استخدام مطافئ من الفئة D الحاوية على بودرة جافة أو رمل بدلاً من ذلك.[3]

هناك احتمالية وقوع حوادث في المنشآت التي تنتج التيتانيوم بسبب وجود غاز الكلور، حيث هناك إمكانية لاندلاع حريق تيتانيوم كلوري.[ملاحظة 38][116] ينبغي أن تُبعَد المؤكسدات عن أماكن تخزين التيتانيوم، فهذا الفلزّ يمكن له أن يشتعل مثلاً بالتماس مع الأكسجين السائل.[117]

طالع أيضاًعدل

الهوامشعدل

  1. ^ William Gregor
  2. ^ Royal Geological Society of Cornwall
  3. ^ Crell's Annalen
  4. ^ Franz Joseph Müller von Reichenstein
  5. ^ Martin Heinrich Klaproth
  6. ^ Matthew A. Hunter
  7. ^ William Justin Kroll
  8. ^ Anton Eduard van Arkel
  9. ^ Jan Hendrik de Boer
  10. ^ Project 705 Lira
  11. ^ VSMPO-AVISMA
  12. ^ master alloy
  13. ^ Crystal bar process / van Arkel–de Boer process
  14. ^ FFC Cambridge process
  15. ^ Armstrong process
  16. ^ cuprotitanium
  17. ^ manganotitanium
  18. ^ ferrocarbon titanium
  19. ^ ASTM
  20. ^ 6061-T6
  21. ^ Beta C
  22. ^ galling
  23. ^ ultra-high vacuum systems
  24. ^ atmospheric plasma spraying
  25. ^ Orthotitanates
  26. ^ Metatitanates
  27. ^ barrier metal
  28. ^ Tebbe's reagent
  29. ^ Petasis reagent
  30. ^ Ferrotitanium
  31. ^ Intergranular corrosion
  32. ^ Lockheed A-12
  33. ^ SR-71 Blackbird
  34. ^ Ultrasonic welding
  35. ^ Wave soldering
  36. ^ Lockheed A-12
  37. ^ Magnetic resonance imaging MRI
  38. ^ titanium–chlorine fire

المراجععدل

  1. ^ Andersson, N. (2003). "Emission spectra of TiH and TiD near 938 nm" (PDF). J. Chem. Phys. 118: 10543. doi:10.1063/1.1539848. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  2. أ ب ت ث ج ح خ د Emsley 2001، صفحة 452
  3. أ ب ت ث ج ح خ د ذ Krebs, Robert E. (2006). The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide (الطبعة 2nd). Westport, CT: Greenwood Press. ISBN 978-0-313-33438-2. مؤرشف من الأصل في 31 أغسطس 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  4. أ ب ت Barksdale 1968، صفحة 732
  5. ^ Gregor, William (1791) "Beobachtungen und Versuche über den Menakanit, einen in Cornwall gefundenen magnetischen Sand" (Observations and experiments regarding menaccanite [i.e., ilmenite], a magnetic sand found in Cornwall), Chemische Annalen …, 1, pp. 40–54, 103–119. نسخة محفوظة 2021-08-24 على موقع واي باك مشين.
  6. ^ Gregor, William (1791) "Sur le menakanite, espèce de sable attirable par l'aimant, trouvé dans la province de Cornouilles" (On menaccanite, a species of magnetic sand, found in the county of Cornwall), Observations et Mémoires sur la Physique, 39: 72–78, 152–160. نسخة محفوظة 30 سبتمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  7. ^ Klaproth, Martin Heinrich (1795) "Chemische Untersuchung des sogenannten hungarischen rothen Schörls" (Chemical investigation of the so-called Hungarian red tourmaline [rutile]) in: Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper (Contributions to the chemical knowledge of mineral substances), vol. 1, (Berlin, (Germany): Heinrich August Rottmann, 233–244. نسخة محفوظة 2021-08-24 على موقع واي باك مشين.
  8. أ ب ت ث ج Emsley 2001، صفحة 451
  9. أ ب ت Roza 2008، صفحة 9
  10. أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر ز س Lide, D. R., المحرر (2005), CRC Handbook of Chemistry and Physics (الطبعة 86th), Boca Raton (FL): CRC Press, ISBN 0-8493-0486-5 الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); الوسيط |separator= تم تجاهله (مساعدة)CS1 maint: ref=harv (link)
  11. أ ب Greenwood & Earnshaw 1997، صفحة 955
  12. ^ van Arkel, A. E.; de Boer, J. H. (1925). "Preparation of pure titanium, zirconium, hafnium, and thorium metal". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 148: 345–50. doi:10.1002/zaac.19251480133. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  13. ^ Yanko, Eugene; Omsk VTTV Arms Exhibition and Military Parade JSC (2006). "Submarines: general information". مؤرشف من الأصل في 1 نوفمبر 2020. اطلع عليه بتاريخ 02 فبراير 2015. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  14. ^ Stainless Steel World (July–August 2001). "VSMPO Stronger Than Ever" (PDF). KCI Publishing B.V. صفحات 16–19. مؤرشف من الأصل (PDF) في 05 أكتوبر 2006. اطلع عليه بتاريخ 02 يناير 2007. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  15. ^ Defense National Stockpile Center (2008). Strategic and Critical Materials Report to the Congress. Operations under the Strategic and Critical Materials Stock Piling Act during the Period October 2007 through September 2008 (PDF). United States Department of Defense. صفحة 3304. مؤرشف من الأصل (PDF) في 11 فبراير 2010. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  16. ^ Bush, Jason (15 February 2006). "Boeing's Plan to Land Aeroflot". BusinessWeek. Archived from the original on 09 أبريل 2009. اطلع عليه بتاريخ 29 ديسمبر 2006. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)صيانة CS1: رابط غير صالح (link)
  17. ^ "Roskill Information Services: Global Supply of Titanium is Forecast to Increase", Titanium Metal: Market Outlook to 2015 (5th edition, 2010). نسخة محفوظة 2021-04-23 على موقع واي باك مشين.
  18. ^ "ISRO's titanium sponge plant in Kerala fully commissioned". The Economic Times. 2015-08-10. مؤرشف من الأصل في 18 أغسطس 2015. اطلع عليه بتاريخ 08 نوفمبر 2015. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  19. ^ Titanium. Mindat نسخة محفوظة 26 أغسطس 2021 على موقع واي باك مشين.
  20. أ ب ت ث ج ح Titanium. 2006. مؤرشف من الأصل في 18 نوفمبر 2008. اطلع عليه بتاريخ 29 ديسمبر 2006. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  21. أ ب ت Emsley 2001، صفحة 453
  22. أ ب ت ث United States Geological Survey. "USGS Minerals Information: Titanium". مؤرشف من الأصل في 27 فبراير 2019. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  23. ^ Donachie 1988، Ch. 4
  24. أ ب ت ث Stwertka, Albert (1998). "Titanium". Guide to the Elements (الطبعة Revised). Oxford University Press. صفحات 81–82. ISBN 978-0-19-508083-4. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  25. ^ Barksdale 1968، صفحة 733
  26. ^ Alexander Stirn: Vom Triebwerk bis zum Campanile. In: Süddeutsche Zeitung. 25. April 2009, S. 22.
  27. أ ب ت ث ج ح Titanium (الطبعة 6th). New York: Columbia University Press. 2000–2006. ISBN 978-0-7876-5015-5. مؤرشف من الأصل في 10 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  28. ^ Titanium, Titanium Alloys, and Titanium Compounds. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, doi:10.1002/14356007.a27_095
  29. ^ Chen, George Zheng; Fray, Derek J.; Farthing, Tom W. (2000). "Direct electrochemical reduction of titanium dioxide to titanium in molten calcium chloride". Nature. 407 (6802): 361–364. Bibcode:2000Natur.407..361C. doi:10.1038/35030069. PMID 11014188. S2CID 205008890. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  30. ^ Roza 2008، صفحة 23
  31. ^ Roza 2008، صفحة 25
  32. ^ "Titanium". The Essential Chemical Industry online. York, UK: CIEC Promoting Science at the University of York. 15 January 2015. مؤرشف من الأصل في 11 أكتوبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  33. ^ Titanium. 2005. مؤرشف من الأصل في 27 أكتوبر 2006. اطلع عليه بتاريخ 29 ديسمبر 2006. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  34. ^ Donachie 1988، صفحة 16, Appendix J
  35. ^ "Specification for Titanium and Titanium Alloy Strip, Sheet, and Plate". ASTM International. مؤرشف من الأصل في 28 أغسطس 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  36. ^ ASTM International (2006). Annual Book of ASTM Standards (Volume 02.04: Non-ferrous Metals). West Conshohocken, PA: ASTM International. section 2. ISBN 978-0-8031-4086-8. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة) ASTM International (1998). Annual Book of ASTM Standards (Volume 13.01: Medical Devices; Emergency Medical Services). West Conshohocken, PA: ASTM International. sections 2 & 13. ISBN 978-0-8031-2452-3. مؤرشف من الأصل |archive-url= بحاجة لـ |url= (مساعدة) في 28 أغسطس 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  37. ^ Donachie 1988، صفحات 13–16, Appendices H and J
  38. أ ب ت ث ج Barksdale 1968، صفحة 734
  39. ^ AWS G2.4/G2.4M:2007 Guide for the Fusion Welding of Titanium and Titanium Alloys. Miami: American Welding Society. 2006. Archived from the original on 10 ديسمبر 2010. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)صيانة CS1: BOT: original-url status unknown (link)
  40. ^ Titanium Metals Corporation (1997). Titanium design and fabrication handbook for industrial applications. Dallas: Titanium Metals Corporation. Archived from the original on 09 فبراير 2009. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)صيانة CS1: BOT: original-url status unknown (link)
  41. ^ "Solderability". مؤرشف من الأصل في 9 يونيو 2021. اطلع عليه بتاريخ 16 يونيو 2011. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  42. ^ G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF). Nuclear Physics A. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. مؤرشف من الأصل (PDF) في 20 أبريل 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
  43. أ ب Barbalace, Kenneth L. (2006). "Periodic Table of Elements: Ti – Titanium". اطلع عليه بتاريخ 26 ديسمبر 2006. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  44. ^ Donachie 1988، صفحة 11
  45. أ ب Barksdale 1968، صفحة 738
  46. ^ Donachie 1988، Appendix J, Table J.2
  47. ^ Verarbeitung von Titanwerkstoffen, Teil 1 form-technik.biz, Juli 2014, abgerufen 5. Dezember 2019. نسخة محفوظة 2021-08-28 على موقع واي باك مشين.
  48. ^ Der Werkstoff Titan: Verarbeitung gustoc.de, abgerufen 5. Dezember 2019. نسخة محفوظة 28 أغسطس 2021 على موقع واي باك مشين.
  49. ^ Steele, M. C.; Hein, R. A. (1953). "Superconductivity of Titanium". Phys. Rev. 92 (2): 243–247. Bibcode:1953PhRv...92..243S. doi:10.1103/PhysRev.92.243. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  50. ^ Thiemann, M.; et al. (2018). "Complete electrodynamics of a BCS superconductor with μeV energy scales: Microwave spectroscopy on titanium at mK temperatures". Phys. Rev. B. 97 (21): 214516. arXiv:1803.02736. Bibcode:2018PhRvB..97u4516T. doi:10.1103/PhysRevB.97.214516. S2CID 54891002. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  51. ^ Puigdomenech, Ignasi (2004) Hydra/Medusa Chemical Equilibrium Database and Plotting Software, KTH Royal Institute of Technology.
  52. ^ Casillas, N.; Charlebois, S.; Smyrl, W. H.; White, H. S. (1994). "Pitting Corrosion of Titanium" (PDF). J. Electrochem. Soc. 141 (3): 636–642. Bibcode:1994JElS..141..636C. doi:10.1149/1.2054783. مؤرشف من الأصل في 27 أغسطس 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  53. ^ Forrest, A. L. (1981). "Effects of Metal Chemistry on Behavior of Titanium in Industrial Applications". Industrial Applications of Titanium and Zirconium. صفحة 112. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  54. ^ "Titanium Sublimation Pump". vacuum-guide.com. مؤرشف من الأصل في 29 أغسطس 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  55. أ ب Greenwood & Earnshaw 1997، صفحة 958
  56. ^ Greenwood & Earnshaw 1997، صفحة 970
  57. ^ Greenwood & Earnshaw 1997، صفحة 960
  58. ^ Greenwood & Earnshaw 1997، صفحة 967
  59. ^ Greenwood & Earnshaw 1997، صفحة 961
  60. ^ Greenwood & Earnshaw 1997، صفحة 962.
  61. ^ Liu, Gang; Huang, Wan-Xia; Yi, Yong (26 June 2013). "Preparation and Optical Storage Properties of λTi3O5 Powder". Journal of Inorganic Materials (باللغة الصينية). 28 (4): 425–430. doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12309. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  62. ^ Bonardi, Antonio; Pühlhofer, Gerd; Hermanutz, Stephan; Santangelo, Andrea (2014). "A new solution for mirror coating in $γ$-ray Cherenkov Astronomy". Experimental Astronomy. 38 (1–2): 1–9. arXiv:1406.0622. Bibcode:2014ExA....38....1B. doi:10.1007/s10686-014-9398-x. S2CID 119213226. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  63. ^ A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 91.–100., verbesserte und stark erweiterte Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1985, ISBN 3-11-007511-3, S. 1065
  64. ^ Seong, S.; et al. (2009). Titanium: industrial base, price trends, and technology initiatives. Rand Corporation. صفحة 10. ISBN 978-0-8330-4575-1. مؤرشف من الأصل في 30 أغسطس 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  65. ^ Richard W. Johnson (1998). The Handbook of Fluid Dynamics. Springer. صفحات 38–21. ISBN 978-3-540-64612-9. مؤرشف من الأصل في 31 أغسطس 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  66. ^ Coates, Robert M.; Paquette, Leo A. (2000). Handbook of Reagents for Organic Synthesis. John Wiley and Sons. صفحة 93. ISBN 978-0-470-85625-3. مؤرشف من الأصل في 30 أغسطس 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  67. ^ Greenwood & Earnshaw 1997، صفحة 965
  68. ^ J. D. Fast: The preparation of pure titanium iodides. In: Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas. 58, 1939, S. 174–180, doi:10.1002/recl.19390580209.
  69. ^ Saha, Naresh (1992). "Titanium nitride oxidation chemistry: An x-ray photoelectron spectroscopy study". Journal of Applied Physics. 72 (7): 3072–3079. Bibcode:1992JAP....72.3072S. doi:10.1063/1.351465. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  70. ^ Schubert, E.F. "The hardness scale introduced by Friederich Mohs" (PDF). مؤرشف (PDF) من الأصل في 03 يونيو 2010. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  71. ^ Truini, Joseph (May 1988). "Drill Bits". Popular Mechanics. 165 (5): 91. ISSN 0032-4558. مؤرشف من الأصل في 30 أغسطس 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  72. ^ Baliga, B. Jayant (2005). Silicon carbide power devices. World Scientific. صفحة 91. ISBN 978-981-256-605-8. مؤرشف من الأصل في 30 أغسطس 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  73. ^ "Titanium carbide product information". H. C. Starck. مؤرشف من الأصل في 22 سبتمبر 2017. اطلع عليه بتاريخ 16 نوفمبر 2015. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  74. ^ "Organotitanium Reagents in Organic Synthesis (Reactivity and Structure Concepts in Organic Chemistry, Vol 24)" Manfred T. Reetz 1986 (ردمك 0-387-15784-0)
  75. ^ John F. Hartwig (2010) Organotransition Metal Chemistry, from Bonding to Catalysis. University Science Books: New York. (ردمك 189138953X)
  76. ^ Tshuva, Edit Y.; Miller, Maya (2018). "Chapter 8. Coordination Complexes of Titanium(IV) for Anticancer Therapy". In Sigel, Astrid; Sigel, Helmut; Freisinger, Eva; Sigel, Roland K. O. (المحررون). Metallo-Drugs: Development and Action of Anticancer Agents. Metal Ions in Life Sciences. 18. Berlin: de Gruyter GmbH. صفحات 219–250. doi:10.1515/9783110470734-014. ISBN 9783110470734. PMID 29394027. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  77. ^ Jander, Blasius: Anorganische Chemie I. Hrsg.: Eberhard Schweda. 17., völlig neu bearbeitete Auflage. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 2011, ISBN 978-3-7776-2134-0, S. 369
  78. ^ Eberhard Gerdes: Qualitative Anorganische Analyse. 2., korrigierte und überarbeitete Auflage. Springer-Verlag, Berlin/ Heidelberg, S. 255.
  79. ^ Buettner, K. M.; Valentine, A. M. (2012). "Bioinorganic Chemistry of Titanium". Chemical Reviews. 112 (3): 1863–81. doi:10.1021/cr1002886. PMID 22074443. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  80. ^ Hampel, Clifford A. (1968). The Encyclopedia of the Chemical Elements. Van Nostrand Reinhold. صفحة 738. ISBN 978-0-442-15598-8. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  81. ^ Smook, Gary A. (2002). Handbook for Pulp & Paper Technologists (الطبعة 3rd). Angus Wilde Publications. صفحة 223. ISBN 978-0-9694628-5-9. مؤرشف من الأصل في 15 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  82. ^ Moiseyev, Valentin N. (2006). Titanium Alloys: Russian Aircraft and Aerospace Applications. Taylor and Francis, LLC. صفحة 196. ISBN 978-0-8493-3273-9. مؤرشف من الأصل في 1 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  83. أ ب Kramer, Andrew E. (5 July 2013). "Titanium Fills Vital Role for Boeing and Russia". The New York Times. مؤرشف من الأصل في 6 سبتمبر 2021. اطلع عليه بتاريخ 06 يوليو 2013. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  84. ^ Scharf, Caleb A. (June 17, 2016) The Jupiter Vault. Scientific American. نسخة محفوظة 2021-09-01 على موقع واي باك مشين.
  85. ^ Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien: Vorlesung „Werkstoffe des Leichtbaus II, Teil 3“, abgerufen am 20. August 2018 نسخة محفوظة 2018-08-20 على موقع واي باك مشين.
  86. أ ب Emsley 2001، صفحة 454
  87. ^ Donachie 1988، صفحة 13
  88. ^ Sevan, Vardan (23 September 2006). "Rosoboronexport controls titanium in Russia". Sevanco Strategic Consulting. Archived from the original on 11 نوفمبر 2012. اطلع عليه بتاريخ 26 ديسمبر 2006. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)صيانة CS1: رابط غير صالح (link)
  89. ^ "GlobalSecurity". GlobalSecurity.org. April 2006. مؤرشف من الأصل في 24 أغسطس 2021. اطلع عليه بتاريخ 23 أبريل 2008. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  90. ^ Donachie 1988، صفحات 11–16
  91. ^ Kleefisch, E.W., المحرر (1981). Industrial Application of Titanium and Zirconium. West Conshohocken, PA: ASTM International. ISBN 978-0-8031-0745-8. مؤرشف من الأصل في 17 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  92. ^ Bunshah, Rointan F., المحرر (2001). "Ch. 8". Handbook of Hard Coatings. Norwich, NY: William Andrew Inc. ISBN 978-0-8155-1438-1. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  93. ^ Bell, Tom; et al. (2001). Heat Treating. ASM International. صفحة 141. ISBN 978-0-87170-727-7. مؤرشف من الأصل في 2 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  94. ^ National Corvette Museum (2006). "Titanium Exhausts". مؤرشف من الأصل في 3 يناير 2013. اطلع عليه بتاريخ 26 ديسمبر 2006. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  95. ^ Compact Powerhouse: Inside Corvette Z06’s LT4 Engine 650-hp supercharged 6.2L V-8 makes world-class power in more efficient package. media.gm.com. 20 August 2014 نسخة محفوظة 15 أبريل 2021 على موقع واي باك مشين.
  96. ^ Mike Gruntman (2004). Blazing the Trail: The Early History of Spacecraft and Rocketry. Reston, VA: American Institute of Aeronautics and Astronautics. صفحة 457. ISBN 978-1-56347-705-8. مؤرشف من الأصل في 17 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  97. ^ Lütjering, Gerd; Williams, James Case (12 June 2007). "Appearance Related Applications". Titanium. ISBN 978-3-540-71397-5. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  98. ^ "Denver Art Museum, Frederic C. Hamilton Building". SPG Media. 2006. مؤرشف من الأصل في 3 سبتمبر 2021. اطلع عليه بتاريخ 26 ديسمبر 2006. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  99. أ ب ت Donachie 1988، صفحات 11, 255
  100. ^ Gafner, G. (1989). "The development of 990 Gold-Titanium: its Production, use and Properties" (PDF). Gold Bulletin. 22 (4): 112–122. doi:10.1007/BF03214709. S2CID 114336550. Archived from the original on 29 نوفمبر 2010. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)صيانة CS1: رابط غير صالح (link)
  101. ^ Alwitt, Robert S. (2002). "Electrochemistry Encyclopedia". Archived from the original on 02 يوليو 2008. اطلع عليه بتاريخ 30 ديسمبر 2006. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)صيانة CS1: رابط غير صالح (link)
  102. ^ "Fine Art and Functional Works in Titanium and Other Earth Elements". Archived from the original on 13 مايو 2008. اطلع عليه بتاريخ 08 أغسطس 2009. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)صيانة CS1: BOT: original-url status unknown (link)
  103. ^ "Body Piercing Safety". doctorgoodskin.com. مؤرشف من الأصل في 2 سبتمبر 2021. اطلع عليه بتاريخ 01 أغسطس 2009. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  104. ^ "World Firsts | British Pobjoy Mint". www.pobjoy.com (باللغة الإنجليزية). مؤرشف من الأصل في 20 أغسطس 2021. اطلع عليه بتاريخ 11 نوفمبر 2017. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  105. ^ Harun, W. S. W., et al. "A review of powdered additive manufacturing techniques for Ti-6al-4v biomedical applications." Powder Technology 331 (2018): 74-97.
  106. ^ "Orthopaedic Metal Alloys". Totaljoints.info. مؤرشف من الأصل في 4 سبتمبر 2021. اطلع عليه بتاريخ 27 سبتمبر 2010. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  107. ^ "Titanium foams replace injured bones". Research News. 1 September 2010. مؤرشف من الأصل في 4 يونيو 2021. اطلع عليه بتاريخ 27 سبتمبر 2010. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  108. ^ Lavine, Marc S., Make no bones about titanium, Science Magazine, 2018.01.08, Volume 359, Issue 6372, pp. 173-174 doi:10.1126/science.359.6372.173-f نسخة محفوظة 19 يونيو 2021 على موقع واي باك مشين.
  109. ^ Trevisan, Francesco, et al. "Additive manufacturing of titanium alloys in the biomedical field: processes, properties and applications." Journal of applied biomaterials & functional materials 16.2 (2018): 57-67
  110. ^ "Apple PowerBook G4 400 (Original – Ti) Specs". everymac.com. مؤرشف من الأصل في 3 أبريل 2012. اطلع عليه بتاريخ 08 أغسطس 2009. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  111. ^ Davis, Joseph R. (1998). Metals Handbook. ASM International. صفحة 584. ISBN 978-0-87170-654-6. مؤرشف من الأصل في 29 يوليو 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  112. ^ Shoesmith, D. W.; Noel, J. J.; Hardie, D.; Ikeda, B. M. (2000). "Hydrogen Absorption and the Lifetime Performance of Titanium Nuclear Waste Containers". Corrosion Reviews. 18 (4–5): 331–360. doi:10.1515/CORRREV.2000.18.4-5.331. S2CID 137825823. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  113. ^ Carter, L. J.; Pigford, T. J. (2005). "Proof of Safety at Yucca Mountain". Science. 310 (5747): 447–8. doi:10.1126/science.1112786. PMID 16239463. S2CID 128447596. مؤرشف من الأصل في 4 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  114. ^ Berglund, Fredrik; Carlmark, Bjorn (October 2011). "Titanium, Sinusitis, and the Yellow Nail Syndrome". Biological Trace Element Research. 143 (1): 1–7. doi:10.1007/s12011-010-8828-5. PMC 3176400. PMID 20809268. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  115. ^ Cotell, Catherine Mary; Sprague, J. A.; Smidt, F. A. (1994). ASM Handbook: Surface Engineering (الطبعة 10th). ASM International. صفحة 836. ISBN 978-0-87170-384-2. مؤرشف من الأصل في 4 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  116. ^ Compressed Gas Association (1999). Handbook of compressed gases (الطبعة 4th). Springer. صفحة 323. ISBN 978-0-412-78230-5. مؤرشف من الأصل في 18 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  117. ^ Solomon, Robert E. (2002). Fire and Life Safety Inspection Manual. National Fire Prevention Association (الطبعة 8th). Jones & Bartlett Publishers. صفحة 45. ISBN 978-0-87765-472-8. مؤرشف من الأصل في 18 سبتمبر 2021. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)

المعلومات الكاملة للمصادرعدل