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鈦
過(guò)渡金屬
鈦（英文：Titanium）是一種化學(xué)元素，元素符號(hào)為T(mén)i，原子序數(shù)為22，位于第四周期的IVB族。鈦屬于過(guò)渡金屬，在常溫常壓下是深灰色有金屬光澤的固體，熔點(diǎn)為1668 ℃，沸點(diǎn)為3287 ℃，在20 ℃時(shí)密度為4.506 g/cm3，不溶于水，可溶于稀硫酸。干燥的鈦粉在空氣中易被火花、靜電等點(diǎn)燃，發(fā)生劇烈燃燒或爆炸。
基本信息
中文名
鈦
英文名
Titanium
拼音
tài
元素符號(hào)
Ti
原子序數(shù)
22
原子質(zhì)量
47.867
元素類(lèi)別
過(guò)渡金屬
族
IVB族
周期
第四周期
區(qū)
d區(qū)
電子排布
1s2 2s2 2p? 3s2 3p? 3d2 4s2
（[Ar]3d2 4s2）
原子核外電子排布圖
CAS編號(hào)
7440-32-6
物理性質(zhì)
外觀
深灰色有光澤金屬的固體（常溫常壓）
密度
4.506 g/cm3（20 ℃）
熔點(diǎn)
1668 ℃（1 atm）
沸點(diǎn)
3287 ℃（1 atm）
臨界點(diǎn)
臨界溫度：4350 ℃
臨界壓力：113×103 KPa
熔化熱
15.45 kJ/mol
汽化熱
9.83×10? J/kg
比熱容
15.45 kJ/mol
自燃溫度
固體：1200 ℃
粉末：250 ℃
原子性質(zhì)
電負(fù)性
1.54（鮑林標(biāo)度）
原子半徑
0.1468 nm
純凈鈦密度小，約為鐵的一半，其擁有良好的韌性、耐熱性、可塑性、抗腐蝕性和較高的機(jī)械強(qiáng)度。鈦在常溫或低溫下的空氣和水中都是十分穩(wěn)定，因?yàn)槠浔砻嬗幸粚又旅苎趸ぁｂ佋诟邷叵率且环N非?；顫姷慕饘?，能與HCl、H?SO?、HNO?等酸類(lèi)化合物反應(yīng)，也能與非金屬氧、氯、氫、碳等元素反應(yīng)。較為特殊的是，鈦可以在氮?dú)庵腥紵?/span>。
鈦在地殼中元素含量排第十名，雖含量較豐富，但是其分布極為分散而且冶煉難度大，所以鈦被長(zhǎng)期認(rèn)為是一種稀有金屬。鈦可以通過(guò)金屬熱還原法、鈣熱還原法、電化學(xué)還原法等方法制備。鈦及其鈦合金廣泛應(yīng)用于航天航空、醫(yī)學(xué)、化工、軍事等領(lǐng)域。
發(fā)現(xiàn)歷史
1791年，英國(guó)牧師及礦物學(xué)家威廉·格雷戈?duì)?/a>（William Gregor）找到一種具有磁性的黑沙（即黑磁鐵礦），并對(duì)該黑磁礦進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中包括磁鐵礦、氧化硅以及棕紅色礦渣，由于受當(dāng)時(shí)科技的限制，并未對(duì)棕紅色礦渣進(jìn)一步研究，但他很確信礦物中存在一種具有奇異性質(zhì)的新金屬元素，該金屬元素即為鈦。1795年，德國(guó)化學(xué)家馬丁·海因里希·克拉普羅斯（Martin Heinrich Klaproth）在研究匈牙利的金紅石成分時(shí)，再次發(fā)現(xiàn)了格雷戈?duì)査龅淖丶t色礦渣，確信這是同一種金屬元素的氧化物，并對(duì)這種元素命名為T(mén)itanium。19世紀(jì)初，瑞典科學(xué)家永斯·雅各布·貝采利烏斯（J?ns Jacob Berzelius）首次制取出鈦單質(zhì)。19世紀(jì)40年代，法國(guó)化學(xué)家查里·弗雷德里克·日拉爾（Charles Frederic Gerhardt）以氧原子量為16的基準(zhǔn)，測(cè)定了鈦的原子量為50。1869年，俄國(guó)化學(xué)家德米特里·伊萬(wàn)諾維奇·門(mén)捷列夫（Mendelé Dmitri Ivanovich）發(fā)布了第一版元素周期表，其中包括了Ti元素。格雷戈?duì)柡婉R丁·海因里?！た死樟_斯在礦物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的均為粉末狀Ti氧化物—TiO?，首次冶金得到Ti單質(zhì)的是美國(guó)化學(xué)家馬修·亨特（Matthew A. Hunter）。1910年，馬修·亨特在前人的方法上改進(jìn)，將金屬Na和TiCl?一同放到耐高壓的鋼瓶中，加熱至高溫，一段時(shí)間后冷卻并洗去NaCl，最終得到純度高達(dá)99.9％Ti單質(zhì)，這種方法被稱(chēng)為Hunter法。1923年，英國(guó)化學(xué)家弗朗西斯·威廉·阿斯頓（Francis William Aston)利用光譜儀對(duì)鈦原子質(zhì)量測(cè)定時(shí)發(fā)現(xiàn)了??Ti。1935年，阿斯頓發(fā)表的文章《The Isotopic Constitution and Atomic Weights of Hafnium, Thorium, Rhodium, Titanium, Zirconium, Calcium, Gallium, Silver, Carbon, Nickel, Cadmium, Iron and Indium》（譯文：鉿、釷、銠、鈦、鋯、鈣、鎵、銀、碳、鎳、鎘、鐵和銦的同位素組成和原子量）中宣布，發(fā)現(xiàn)了鈦的同位素??Ti、??Ti、??T、?oTi。1940年，盧森堡科學(xué)家威廉·賈斯汀·克勞爾（William Justin Kroll）利用金屬M(fèi)g還原TiCl?得到可鍛煉的金屬Ti，該方法稱(chēng)為Kroll法。1948年，美國(guó)開(kāi)始利用Kroll技術(shù)冶煉金屬Ti，年產(chǎn)率達(dá)2 t。隨著科技的發(fā)展，冶鈦工藝不斷地取得新的突破，但現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)Ti仍多以Kroll法和改進(jìn)后的Hunter法為主。
分布情況
鈦在自然界中分布很廣，在地殼中豐度約為0.56％，在元素含量中排第十位，在金屬元素含量排第七位，僅次于鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂含量。鈦的含量不算少，但是其分布極為分散而且冶煉難度大，所以鈦被長(zhǎng)期認(rèn)為是一種稀有金屬。鈦資源主要為金紅石、鈦鐵礦、釩鈦磁鐵礦、鈣鈦礦等，主要分布在中國(guó)、澳大利亞、南非、印度、美國(guó)、加拿大、挪威、烏克蘭等國(guó)家，其中中國(guó)的鈦資源儲(chǔ)量居世界之首。
化學(xué)結(jié)構(gòu)
原子核外電子的排布需遵循三個(gè)原則：(1)泡利不相容原理；(2)能量最低原理；(3)洪特規(guī)則[12]。鈦的原子序數(shù)為22，核外電子數(shù)共有22個(gè)，其電子構(gòu)型為1s22s22p?3s23p?3d24s2（[Ar]3d24s2）。
鈦單質(zhì)有兩種同素異構(gòu)體：α-Ti和β-Ti。α-Ti是六方晶系，原子堆積方式為六方密堆積，原子空間利用率高達(dá)74％。β-Ti為立方晶格，原子堆積方式為體心立方密堆積，原子空間利用率為68％。當(dāng)鈦晶體中出現(xiàn)少量的缺陷時(shí)會(huì)影響晶體的性質(zhì)，如機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電性等。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
單質(zhì)鈦在常溫常壓下是深灰色有金屬光澤的固體，熔點(diǎn)為1668 ℃，沸點(diǎn)為3287 ℃，在20 ℃時(shí)密度為4.506 g/cm3，不溶于水，可溶于稀硫酸。純凈鈦是一種無(wú)磁性金屬，其密度小，擁有良好的韌性、耐熱性和抗腐蝕性。鈦的導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性能都較差，導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)電性都與不銹鋼差不多。鈦具有超導(dǎo)性，超導(dǎo)臨界溫度為0.38-0.4 K。
鈦具有可塑性，高純鈦的延伸率為50％-60％，斷面收縮率可達(dá)70％-80％。若鈦中摻雜著雜質(zhì)時(shí)，對(duì)它的力學(xué)性質(zhì)影響很大。如鈦中存在氧、氮、碳等雜質(zhì)時(shí)，其硬度提高，塑性降低。鈦是一種記憶金屬，可以在較低的溫度中被隨意制成一種形狀，然后加溫后又能變回原來(lái)的形狀，具有記憶性。
同位素
自1923年英國(guó)化學(xué)家阿斯頓發(fā)現(xiàn)鈦同位素??Ti之后，科學(xué)家陸續(xù)續(xù)續(xù)發(fā)現(xiàn)了25個(gè)鈦同位素，其中包括5個(gè)天然穩(wěn)定同位素（??Ti、??Ti、??Ti、?9Ti、?oTi）、7個(gè)富含質(zhì)子的鈦同位素和13個(gè)富含中子的鈦同位素。??Ti、??Ti、??Ti、??Ti、?oTi的相對(duì)豐度分別為8.25%、7.44%、73.72%、5.41%和5.18%。
表1：鈦同位素的半衰期
同位素 | 中子數(shù) | 半衰期 | 相對(duì)豐度 |
3?Ti | 16 | < 120 ns | / |
3?Ti | 17 | 28.5 ms | / |
?oTi | 18 | 52.4 ms | / |
?1Ti | 19 | 81.9 ms | / |
?2Ti | 20 | 208.65 ms | / |
?3Ti | 21 | 509 ms | / |
?2Ti | 22 | 59.1 y | / |
??Ti | 23 | 184.8 min | / |
??Ti | 24 | 穩(wěn)定 | 8.25% |
??Ti | 25 | 穩(wěn)定 | 7.44% |
??Ti | 26 | 穩(wěn)定 | 73.72% |
??Ti | 27 | 穩(wěn)定 | 5.41% |
?oTi | 28 | 穩(wěn)定 | 5.18% |
?1Ti | 29 | 5.76 min | / |
?2Ti | 30 | 1.7 min | / |
?3Ti | 31 | 32.7 s | / |
??Ti | 32 | 2.1 s | / |
??Ti | 33 | 1.3 s | |
??Ti | 34 | 0.2 s | / |
??Ti | 35 | 98 ms | / |
??Ti | 36 | 58 ms | / |
??Ti | 37 | 28.5 ms | / |
?oTi | 38 | 22 ms | / |
?1Ti | 39 | 15 ms | / |
?2Ti | 40 | > 620 ns | / |
?3Ti | 41 | > 360 ns | / |
化學(xué)性質(zhì)
①與鹵素和氧的反應(yīng)
鈦與氧的反應(yīng)受多種因素的影響。當(dāng)鈦成粉末狀時(shí)，在常溫下的空氣中，靜電、摩擦等作用下就會(huì)發(fā)生劇烈燃燒或爆炸。氣氛不同也會(huì)影響鈦的燃燒溫度，在空氣中，鈦需在1200-1300 ℃下才能發(fā)生劇烈反應(yīng)；在純氧氣氛中，燃燒溫度降為500-600 ℃。
鈦能與氫形成Ti-H固溶體和TiH、TiH?化合物。固溶體是指溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格中而仍保持溶劑類(lèi)型的合金相。鈦能在高溫下與碳族單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如和碳生成TiC，和硅反應(yīng)生成TiSi、TiSi?、Ti?Si?。鈦也能與氮族單質(zhì)反應(yīng)，如氮、磷。高溫下，鈦是為數(shù)不多能在氮?dú)?/a>中燃燒的金屬，能生成氮化物（Ti?N、TiN等）和Ti-N固溶體。與磷單質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)物與溫度有關(guān)，在450-800 ℃之間生成Ti?P，高于850 ℃時(shí)生成TiP。
③與鋯、釩族、鉻族、鈧元素生成無(wú)限固溶體。
無(wú)限固溶體即為連續(xù)的固溶體，當(dāng)兩種金屬具有相同的晶體結(jié)構(gòu)、相近的原子半徑、相近的電負(fù)性時(shí)，由于電負(fù)性相近不易形成化合物，反而會(huì)導(dǎo)致溶質(zhì)原子取代了溶劑原子的位置生成固溶體。鈦固溶體也可分為α相固溶體和β相固溶體。
④與HF、HCl、H?SO?、HNO?等酸發(fā)生反應(yīng)。
HF、HCl氣體能在加熱或高溫的條件下與鈦反應(yīng)。
HF溶劑極易與鈦反應(yīng)，即使是濃度為1％的HF溶液也能劇烈反應(yīng)。濃度高于20％HCl溶液在室溫下即可與鈦反應(yīng)生成紫紅色的TiCl?。
鈦可與加熱的稀H?SO?或者50％濃H?SO?反應(yīng)生成硫酸鈦，但是當(dāng)鈦與濃度低于5％的稀H?SO?反應(yīng)時(shí)，鈦表面會(huì)形成保護(hù)性氧化膜，阻止其與H?SO?繼續(xù)反應(yīng)。
鈦與加熱的濃H?SO?反應(yīng)可生成SO?。
當(dāng)表面光滑的鈦與HNO?反應(yīng)時(shí)，鈦表面會(huì)迅速形成牢固的氧化膜，并不再繼續(xù)與HNO?反應(yīng)。但是表面粗糙的鈦（如海綿鈦、粉末鈦）可與冷、熱HNO?發(fā)生反應(yīng)。
⑤與KOH等堿的反應(yīng)
⑥與NH?、H?O的反應(yīng)
鈦的化合物
由于鈦的價(jià)態(tài)較多，其氧化物種類(lèi)也較多，有TiO?、Ti?O?、TiO、Ti?O?、Ti?O?。TiO?是一種白色的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的弱兩性氧化物。其存在三種同素異形體，金紅石型、銳鈦型和板鈦型，其中金紅石型是最穩(wěn)定的。TiO?也可稱(chēng)為“鈦白”，可作白色顏料，在生活中廣泛應(yīng)用。TiO?可以通過(guò)電化學(xué)還原法制備鈦單質(zhì)。Ti?O?是一種紫黑色粉末，屬于弱堿性氧化物。TiO是一種具有金屬光澤的金黃色物質(zhì)，屬于堿性氧化物。TiO很容易被氧化，是一種較強(qiáng)的還原劑Ti?O?有α、β、γ等多種晶型，其具有良好的導(dǎo)電性。
鈦的四鹵化物有TiF?、TiCl?、TiBr?、TiI?。除了TiF?是離子化合物，其余均為共價(jià)化合物。TiCl?是鈦的重要化合物之一，可以與醚、酮、胺等形成化合物。TiCl?也是目前用以制備單質(zhì)鈦?zhàn)畛Ｓ玫脑现?，其可以通過(guò)Hunter法、Kroll法、熔融鹽電解法等方法制備單質(zhì)鈦。鈦的氯化物還有TiCl?，可以由TiCl?與Ti反應(yīng)制備。
制備方法
金屬熱還原法
鹵化鈦還原法主要是利用還原劑還原TiCl?，還原劑可選擇Na、Mg、Li等金屬。鹵化鈦還原法還可分為Hunter法、Kroll法等。
①Hunter法
Hunter法是最早冶煉鈦金屬的方法。Hunter法采用的是二段還原，在高溫下先利用金屬Na還原TiCl?生成TiCl?，TiCl?溶解在熔融的NaCl然后再繼續(xù)用金屬Na還原為鈦單質(zhì)。這種方法雖然還原速度快、操作簡(jiǎn)單，但是生成的鈦含Cl?高、熔鑄性能差，所以這種方法已經(jīng)在逐漸被淘汰。
②Kroll法
Kroll法與Hunter法基本一致，只是將還原劑金屬Na更改為金屬M(fèi)g。密閉的反應(yīng)器中充滿(mǎn)惰性氣體，在高溫下，熔融的金屬M(fèi)g將TiCl?還原為單質(zhì)鈦，這是目前工業(yè)最常用的生產(chǎn)鈦的方法。相比Hunter法，Kroll法使用的還原劑Mg更加的安全和廉價(jià)，生成的鈦含Cl?量也減少了，副產(chǎn)品MgCl?還可以作為電解Mg的原料。但是這種方法工序多、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、耗能高且產(chǎn)品中常常含有鐵雜質(zhì)。
鈣熱還原法
日本科學(xué)家小野勝石（Katsutoshi Ono）和鈴木良助（Ryosuke O.Suzuki）在2002年發(fā)表了一種新型制備鈦方法，即鈣熱還原法（OS）。鈣熱還原法是利用石墨作陽(yáng)極、不銹鋼作陰極，在熔融鹽CaCl?中電解CaO獲得金屬Ca，并利用該金屬Ca還原TiO?。這種方法同時(shí)進(jìn)行CaO的電解和TiO?的還原，大幅度降低了反應(yīng)成本，而且實(shí)現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)，能量利用率高，綠色環(huán)保。
圖4：鈣熱還原法原理圖
電化學(xué)還原法
電化學(xué)還原法（FFC劍橋法）是以石墨為陽(yáng)極、TiO?板為陰極，在熔融鹽CaCl?中電解。電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極釋放氧氣，陰極的TiO?會(huì)還原為海綿狀的Ti。這種方法使用低成本的TiO?和無(wú)毒的CaCl?，生產(chǎn)時(shí)間縮短、能量利用率高，節(jié)省生產(chǎn)成本，是一種新型綠色的冶金工藝。
熔融鹽電解TiCl?法
由于Hunter法與Kroll法利用金屬還原TiCl?生產(chǎn)鈦無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，科學(xué)家提出在惰性氣體保護(hù)下，直接電解在熔融鹽中的TiCl?得到鈦單質(zhì)。但是這種方法仍存在很多問(wèn)題，如TiCl?在熔融鹽中溶解度低、電流效率低、產(chǎn)生氯氣污染環(huán)境，這使得這種方法并未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
碘化鈦熱分解法
碘化鈦熱分解法是制備高純鈦的方法之一，分為傳統(tǒng)碘化鈦分解法和新碘化鈦分解法。
傳統(tǒng)碘化鈦分解法是先將粗鈦與碘單質(zhì)放置密閉容器中反應(yīng)生成TiI?，然后再加熱至1300-1500 ℃使其分解成Ti單質(zhì)，剩余的碘化物和碘單質(zhì)可回收利用。
日本住友鈦公司發(fā)表了一種新的碘化鈦分解法。與傳統(tǒng)法不同的是，該方法是將氣化的TiI?與粗鈦反應(yīng)生成TiI?，然后再加熱至1100-1300 ℃使其分解。新方法制備的鈦純度高，并且該方法具有效率高、分解溫度降低、可控制溫度、減少雜質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。
應(yīng)用領(lǐng)域
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
鈦和鈦合金因其良好的可加工性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、低彈性模量和優(yōu)良的生物相容性，已被廣泛用作臨床骨科植入物，如可作人體的牙齒支架、膝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)等。純鈦的抗腐蝕性能雖好，但強(qiáng)度低，不適用于修復(fù)承載較大的骨頭。置換或修復(fù)承載較大的骨頭多用的是鈦合金，常用的鈦合金有Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Fe、Ti-6Al-7Nb。這些鈦合金的強(qiáng)度高于純鈦，彈性模量接近于人體組織，加工性能也較好。但是已有研究證明，V、Al元素具有生物毒性，會(huì)損傷人體的器官，引起貧血、神經(jīng)紊亂等癥狀，所以科學(xué)家們?cè)谘芯科渌雍线m的鈦合金，如中國(guó)西北有色院研制的Ti-2Mo-2Zr-3Al合金，拉伸強(qiáng)度大、韌性好、耐磨損性能佳，但是彈性模量仍未達(dá)到骨彈性模量。英國(guó)醫(yī)療設(shè)備制造公司Smith&Nephew Richards研制的Ti-13Nb-13Zr合金，強(qiáng)度高、彈性模量低、生物相容好。
當(dāng)鈦及其合金用于骨修復(fù)和置換時(shí)，它們很容易引起細(xì)菌的粘附和聚集，從而導(dǎo)致術(shù)后感染。此外，鈦及其合金有時(shí)難以與周?chē)慕M織發(fā)生融合，最終導(dǎo)致種植體松動(dòng)。所以科學(xué)家也在研究在鈦基材料表面修飾，賦予其抗菌活性和骨誘導(dǎo)特性。
在航天航空領(lǐng)域的應(yīng)用
由于鈦和鈦合金具有低密度、重量輕、強(qiáng)度大、耐腐蝕、韌性強(qiáng)、耐疲勞性、耐高溫、無(wú)磁性、能夠減輕發(fā)射重量、增加射程等特點(diǎn)，所以鈦和鈦合金在航天航天方面廣泛應(yīng)用。在航天航空中使用的鈦合金可以根據(jù)其性質(zhì)分為高溫鈦合金、高強(qiáng)鈦合金、損傷容限型鈦合金、阻燃鈦合金等。
鈦和鈦合金早在20世紀(jì)50年代已經(jīng)應(yīng)用于航空領(lǐng)域，主要應(yīng)用在飛機(jī)骨架、蒙皮、燃料箱、發(fā)動(dòng)機(jī)、艙門(mén)、起落架、機(jī)翼等多方面。如波音747、767、777等飛機(jī)鈦含量均超過(guò)40 t，并且鈦含量越來(lái)越高。飛機(jī)上使用的鈦合金主要有Ti-6Al-4V、Ti-8Al-1M-1V、Ti-17、Ti-6242、Ti-6246。鈦及其鈦合金也可以用于制作飛船骨架、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、起落架、登月艙、燃料儲(chǔ)存箱、壓力容器等。早在20世紀(jì)60年代，第一艘載人宇宙飛船中使用了鈦合金Ti-6Al-4V和Ti-5Al-2.5Sn，鈦含量約占總機(jī)體重量的5％。日本的N-I、N-II、N-III火箭、“大角”衛(wèi)星，中國(guó)的“神舟”飛船、“東方紅”衛(wèi)星，俄羅斯的“和平-1”號(hào)、“進(jìn)步”號(hào)、“金星”號(hào)、“月球”號(hào)航天器也均使用了大量的鈦合金。常用于航天領(lǐng)域的鈦合金有Ti64、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-7Al-4Mo、Ti-3Al-2.5V、Ti-13V-11Cr-3Al等。
在船舶的應(yīng)用
鈦和鈦合金因在海洋條件下具有良好的耐腐蝕性和抗沖擊震動(dòng)、比強(qiáng)度大、密度小質(zhì)量輕，可以用于制造船舶的耐壓殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)零件、冷凝器、螺旋推進(jìn)器、通海管道、聲學(xué)和光學(xué)設(shè)置等，已經(jīng)應(yīng)用在民用船、水面艇、核潛艇、氣墊船、原子能破冰船、水翼船等船艦上。如美國(guó)制備的“海崖”號(hào)潛水艇使用鈦合金作耐壓殼材料，裝備了鈦觀察艙。日本的潛水艇“深海6500”使用了Ti-6Al-4V合金，二者的下潛深度均超過(guò)6000 m。常用于制作船舶零件的除了工業(yè)純鈦，還有鈦合金Ti-6Al-4V、Ti-0.3Mo-0.8Ni、Ti64、Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr、Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo、Ti-3Al-2.5V、Ti75、Ti31等。
在化學(xué)工業(yè)的應(yīng)用
鈦和鈦合金可以代替不銹鋼或其他材料制作多種化工設(shè)備和機(jī)械零件，因?yàn)殁伜外伜辖鹁哂袃?yōu)良的耐腐性能，可以延長(zhǎng)設(shè)備使用時(shí)間。鈦和鈦合金可以制作成耐腐蝕容器、電解槽、加熱器、蒸發(fā)器、冷卻器、濃縮器、各類(lèi)閥門(mén)和泵等。具有代表性的是在氯堿工業(yè)中應(yīng)用，鈦和鈦合金制作的電解槽對(duì)氯離子的耐腐蝕性能優(yōu)于傳統(tǒng)的石墨陽(yáng)極電解槽，不僅可以延長(zhǎng)設(shè)備壽命，還能節(jié)約能量、降低成本。
在生活中的應(yīng)用
鈦及鈦合金制品已經(jīng)在生活中隨處可見(jiàn)了。鈦及其鈦合金可以制作多種運(yùn)動(dòng)器材和生活用品，如制作成短跑鞋釘，高爾夫球桿頭，滑雪冰刀，網(wǎng)球拍、羽毛球拍、長(zhǎng)曲棍球棒等運(yùn)動(dòng)器材的外殼，眼鏡架，擊劍保護(hù)面罩等。鈦及其鈦合金也可以制作生活常見(jiàn)物品的零件，如汽車(chē)、摩托艇、殘疾人輪椅、自行車(chē)、電腦、手表、手機(jī)、游戲機(jī)等物品的零件。
安全事宜
危險(xiǎn)性
鈦粉末是易燃易爆炸物，在常溫下的空氣中，靜電、摩擦等作用下就會(huì)發(fā)生劇烈燃燒或爆炸。鈦粉末在空氣中燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的氧化鈦。
圖示 |  |  |
圖意 | 易燃 | 有刺激性 |
GHS分類(lèi)：
H228（32%）：易燃固體[危險(xiǎn)易燃固體]
H250（22%）：如果暴露在空氣中會(huì)自發(fā)著火[危險(xiǎn)的自燃液體；自燃固體]
H315（31%）：引起皮膚刺激[警告皮膚腐蝕/刺激]
H319（31%）：引起嚴(yán)重眼睛刺激[警告嚴(yán)重眼睛損傷/眼睛刺激]
H335（31%）：可能引起呼吸道刺激[警告特定靶器官毒性，單次接觸；呼吸道刺激]
儲(chǔ)存條件
鈦應(yīng)儲(chǔ)存于密閉容器中，容器放置在陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。存放處應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源，禁止使用易產(chǎn)生火花的設(shè)備和工具，避免發(fā)生劇烈燃燒和爆炸事件。
急救措施
若不小心食入鈦時(shí)，飲足量溫水，適當(dāng)催吐后立即前往醫(yī)院就醫(yī)。若不小心吸入鈦粉末等，應(yīng)立即轉(zhuǎn)移至空氣新鮮處。若發(fā)生呼吸困難的癥狀，請(qǐng)給患者輸氧并立即前往醫(yī)院就醫(yī)；若發(fā)生呼吸、心跳停止的癥狀，請(qǐng)立即進(jìn)行心肺復(fù)蘇術(shù)并送往醫(yī)院。若皮膚接觸鈦時(shí)，脫去沾染的衣服，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚，如有不適感請(qǐng)立即前往醫(yī)院就醫(yī)。若眼睛接觸鈦時(shí)，分開(kāi)眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗，如有不適感請(qǐng)立即前往醫(yī)院就醫(yī)。
消防措施
由鈦引發(fā)的火災(zāi)時(shí)，應(yīng)選擇干粉、干砂滅火劑滅火。嚴(yán)禁使用水、泡沫和二氧化碳滅火劑滅火，高熱或劇烈燃燒時(shí)，用水撲救可能會(huì)引起爆炸，也有可能導(dǎo)致可燃物的飛濺，使火勢(shì)擴(kuò)散。
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