チタンという言葉の基本的な意味

チタンという元素の発見から純粋な製品が生産されるまでには100年以上かかりました。 チタン自体が実際に使用され、認識されるようになったのは 1940 年代以降です。

地表の厚さ10キロメートルの層には銅の61倍、千分の6までのチタンが含まれており、地殻の含有量は10位にランクされています（地殻中の元素の順位：酸素、ケイ素、アルミニウム、鉄、カルシウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、水素、チタン）。 地面から一握りの土を採取するだけで、その中にはチタンの数千分の１が含まれており、世界には 1,000 万トンを超えるチタン鉱石が埋蔵されていることも珍しくありません。

海岸には何億トンもの砂と砂利があり、チタンとジルコニウムという、砂や砂利より重い2種類の鉱物が、何百万年も昼夜海水で洗われた後、砂と砂利に混じり、より重いイルメナイトが存在する。長い海岸で一緒に洗われたジルコニウム砂鉱石は、チタンとジルコニウムの鉱石の層を形成しました。 この鉱石の層は黒い砂で、通常は厚さが数センチから数十センチです。

チタンは磁性を持たないため、チタンを使用して建造された原子力潜水艦は磁性機雷の心配をする必要がありません。

人々が工場でチタンを精錬し始めたのは 1947 年のことです。 その年の生産量はわずか2トンでしたが、1955年には生産量が20,{4}}トンに増加しました。 1972年には、生産量が年間200,{7}}トンに達しました。 チタンの硬度は鋼と同等ですが、重量は同じ体積の鋼のほぼ半分です。 チタンはアルミニウムよりわずかに重いですが、硬度はアルミニウムの2倍です。 さて、ロケットやミサイルの世界では、鋼鉄の代わりにチタンが大量に使われています。 統計によると、宇宙航行に使用されるチタンは世界で年間1,000トン以上に達しています。 非常に細かいチタンの粉末、またはロケットの燃料であるため、チタンは金属の宇宙、宇宙金属として知られています。

チタンの耐熱性は非常に優れており、融点は1668度まであります。 室温では、チタンはさまざまな強酸や強アルカリ溶液の中でも無傷で放置できます。 最も猛々しい酸である王水でも腐食することはありません。 チタンは海水を恐れません。チタンの塊を海の底に沈めた人もいますが、5年後に見てみると、その上部にはたくさんの小動物や海底植物が付着していましたが、錆びはありませんでした。 、まだ明るく輝いています。

現在、人々は潜水艦、つまりチタン潜水艦を製造するためにチタンを使用し始めました。 チタンは非常に丈夫で高圧に耐えられるため、この種の潜水艦は深さ4500メートルの深海でも航行できます。

チタンは、化学記号 Ti、原子番号 22 の化学元素です。軽量、高強度、金属光沢、耐腐食性 (海水、王水、塩素を含む) が特徴の銀白色の遷移金属です。 安定した化学的性質、高温、低温、強酸、強アルカリに対する優れた耐性、高強度、低密度により、「宇宙金属」として知られています。

チタンは 1791 年にイギリスのコーンウォールでウィリアム・グレゴールによって発見され、ギリシャ神話のタイタンにちなんでマルティン・ハインリヒ・クラプロスによって命名されました。

チタンは、自然界に分散して存在し、抽出が難しいため、レアメタルと考えられています。 ただし、その相対的な存在量はすべての元素の中で 10 番目に高いです [3]。 チタンの主な鉱石はチタン鉱石です。 [3] チタンの主な鉱石はイルメナイトとルチルで、これらは地球の地殻と岩石圏に広く分布しています。 チタンは、ほぼすべての生物、岩石、水域、土壌にも存在します [4]。 チタンは、クロール[5]またはハント法を使用して主要な鉱石から抽出されます。 チタンの最も一般的な化合物である二酸化チタンは、白色顔料の製造に使用されます[6]。 他の化合物には、四塩化チタン (TiCl₄) (煙幕や空中文字の製造に触媒として使用される) および三塩化チタン (TiCl₃) (ポリプロピレンの製造の触媒として使用される) が含まれます[4]。

チタンは、鉄、アルミニウム、バナジウム、モリブデンなどの他の元素と合金化して、航空宇宙 (ジェット エンジン、ミサイル、宇宙船)、軍事、産業プロセス (化学および産業プロセス) で幅広い用途を持つ高強度軽合金を作成できます。石油製品、淡水化、紙）、自動車、農業食品、医薬品（補綴物、整形外科用インプラント、歯科用器具と詰め物）、スポーツ用品、宝飾品、携帯電話など。 [4]。

チタンの最も有用な特性の 2 つは、耐食性と、あらゆる金属の中で最も高い強度対重量比です [7]。 合金化されていない状態では、チタンは一部の鋼と同等の強度を持ちますが、45% 軽量です [8]。 2 つの同位体 [9] と Ti から Ti までの 5 つの天然同位体があり、最も存在量が多いのは Ti (73.8%) [10] です。 チタンの化学的および物理的特性は、両方が同じ数の価電子を持ち、周期表の同じグループに属しているという事実により、ジルコニウムの化学的および物理的特性に似ています。