チタン(Titanium, Ti)は、元素記号Ti、原子番号22の化学元素です。周期表の第4周期、第4族に属し、軽くて強度が高く、耐腐食性に優れた金属です。
基本情報
和名 | チタン |
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英名 | Titanium |
語源 | ギリシャ神話の「巨人タイタン (Titan)」 |
元素記号 | Ti |
原子番号 | 22 |
原子量 | 47.87 |
常温(25℃)での状態 | 固体(金属) |
色 | 銀白色 |
臭い | – |
密度 | 4.540 g/cm3(20℃) |
融点 | 1666℃ |
沸点 | 3289℃ |
発見者 | グレガー(イギリス)[1791年] |
含有鉱物 | 金紅石 |
歴史
発見
1791年にイギリスのウィリアム・グレゴールが、イルメナイト鉱石からチタンを発見しました。1795年にドイツのマーティン・ハインリッヒ・クラプロートが独立して再発見し、「Titanium」と命名しました。
工業利用
20世紀初頭に工業的な生産が始まり、第二次世界大戦後に航空機産業などでの需要が急速に増加しました。
主な用途
航空宇宙工業
チタンの高強度と軽量性、耐熱性から、航空機や宇宙船の構造材料として広く使用されます。
医療分野
生体適合性が高く、体内での腐食が少ないため、人工関節、骨接合材料、歯科インプラントなどに使用されます。
化学工業
耐腐食性を活かし、化学プラントの配管や反応容器として利用されます。
スポーツ・レジャー用品
自転車フレーム、ゴルフクラブ、テニスラケットなど、高強度で軽量な特性が求められる製品に使用されます。
海洋分野
海水に対する耐腐食性が高いため、海洋構造物や船舶の部品に利用されます。
ジュエリーと時計
軽量でアレルギーを引き起こしにくいため、ジュエリーや高級腕時計の素材としても使用されます。
生成方法
鉱石
チタンは主にルチル(TiO₂)やイルメナイト(FeTiO₃)から抽出されます。
精製
クロール法(Kroll法)
チタン鉱石を塩素と反応させて四塩化チタンを生成し、これをマグネシウムやナトリウムで還元してチタン金属を得る方法が一般的です。
化合物
主な特徴
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研究事例
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