チタン(英語表記)titanium

  • Titan
  • 〈ドイツ〉Titan

翻訳|titanium

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

元素記号 Ti原子番号 22,原子量 47.867。周期表4に属する。主要な天然鉱物はチタン鉄鉱およびルチル (→金紅石 ) であるが,工業的資源としてはチタン鉱が主原料である。地殻に豊富に存在し,平均含有量 0.57%,海水中の存在量は1 μg/l 。 1795年ドイツの M.クラプロートによって発見された。チタンの精錬はクロール法が採用され,四塩化チタンをマグネシウムで還元する方法が主要なものである。単体銀灰色に似た金属で,融点 1677℃,比重 4.5。炭素鋼と同程度の強度をもち,熱伝導率,熱膨張係数が小さく,電気抵抗が非常に大きい。耐食性にすぐれ,ほぼ 18-8ステンレス鋼に匹敵する。特に海水耐食性は白金に次いですぐれている。航空機,船舶などの構造材料,化学工業における耐食性容器材料などの用途があり,軍用機構造材料として重用されている。二酸化チタンチタン白として用途が広い。
土星の最大の衛星ティタンタイタンともいう。1655年クリスティアーン・ホイヘンスが発見。平均光度は 8.4等,直径 5150km,公転周期 15日23時間15分32秒。太陽系の衛星中でも最大の部類に属する。地球よりも濃い大気が存在し,大気中には水分が含まれることが確かめられている唯一の衛星である。

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世界大百科事典 第2版の解説

周期表元素記号=Ti 原子番号=22原子量=47.88±3地殻中の存在度=0.57%(9位)安定核種存在比 46Ti=7.99%,47Ti=7.32%,48Ti=73.99%,49Ti=5.46%,50Ti=5.25%融点=1675℃ 沸点=3260℃比重=4.50(20℃)電子配置=[Ar]3d24s2 おもな酸化数=II,III,IV周期表第IVA族に属するチタン族元素の一つ。チタニウムともいう。
土星の第VI衛星。タイタンともいう。1655年,オランダのC.ホイヘンスによって発見された。土星の中心から122万1790km(土星半径の20.36倍)のところを,15.945452日で公転している。半径は2575km,質量は1.346×1026g(土星の2.367×10-4倍),太陽系で2番目の大きさをもつ衛星で,半径は水星より大きい。平均密度は1.88g/cm3と求められる。1944年,G.P.カイパーは分光観測によりメタンを発見し,大気をもつ衛星であることが知られた。

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大辞林 第三版の解説

4 族(チタン族)に属する遷移元素の一。元素記号 Ti  原子番号22。原子量47.87。銀灰色の鋼に似た金属。軽くて強度があり、耐食性も強い。ほとんどすべての金属と合金をつくる。タービン翼や飛行機の機体の材料などに利用される。工業材料として重要。チタニウム。

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精選版 日本国語大辞典の解説

[1] (Titan)
[一] ギリシア神話に登場する巨人の一族。ギリシア先住民から継承された原始の神々で、オリンポスの神々と戦い、敗れてタルタロスに落とされた。ウラノス(天)とガイア(地)とを父母とする。タイタン。
[二] 土星の第六衛星。約一六日で土星を一周する。質量は地球の約五分の一で土星の衛星中最大。光度は八等。タイタン。
[2] 〘名〙 (Titan) チタン族元素の一つ。元素記号 Ti 原子番号二二。原子量四七・八六七。鋼に似た金属光沢をもつ灰白色の固い金属。一七八九年、イギリスのW=グレーガーが発見。天然にはルチル・板チタン石・鋭錐ll>(えいすい)などの鉱物のほか、岩石・土壌中に酸化物として含まれ、広く存在する。空気中で安定、窒素中では激しく燃焼する。表面に酸化皮膜を形成し、海水などに対する耐食性にすぐれる。マグネシウム、アルミニウムについで軽く、鋼のような強さをもち、加塑性、加工性が大のため、工業用材料とするほか、合金元素にも用いられる。チタニウム。〔稿本化学語彙(1900)〕

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化学辞典 第2版の解説

Ti.原子番号22の元素.電子配置[Ar]3d24s2の周期表4族遷移元素.原子量47.867(1).安定同位体は46(8.25(3)%),47(7.44(2)%),48(73.72(3)%),49(5.41(2)%),50(5.18(2)%).質量数38~63の同位体核種が知られる.1791年イギリスのW. GregorがCornwall産の砂鉄中に鉱物ルチルを発見したが,1795年ドイツのM.H. Klaprothは,ルチルが新元素の酸化物であることを見いだして,ギリシア神話の巨神Titanにちなみチタンと名づけた.宇田川榕菴は天保8年(1837年)出版の「舎密開宗」で知担紐母(チタンニウム)と記載している.日本語の元素名はこの元素のドイツ名による.
希元素の一種と考えられてきたが広く分布している.地殻中の存在度5400 ppm.天然にはルチル(金紅石)TiO2,イタチタン石TiO2,鋭すい石TiO2のほか,イルメナイト(チタン鉄鉱)FeTiO3,ベロブスカイトCaTiO3,チタナイトCaO・TiO2・SiO2などとして産出するが,主要な工業原料はイルメナイトとルチルである.チタン需要の9割強を担うイルメナイト確認埋蔵量(1400百万t)は中国25%,南アフリカ,インドともに15%,オーストラリア11% の順である.製錬にはKroll法あるいはHunter法が用いられる.1930年代に開発されたKroll法は,炭素とともに赤熱したイルメナイトまたはルチルに塩素を通じて四塩化チタンを生成させ,これを分別蒸留により精製したのち,ヘリウムまたはアルゴン中で800~900 ℃ に加熱溶融した金属マグネシウムで還元する.反応生成物を1000 ℃ で真空蒸発し,MgとMgCl2を除去したのちに得られるものは海綿状で,スポンジチタンとよばれ,約99.5% のチタンを含む.スポンジをプレス成形後,溶接して電極とし,真空アーク溶解法によって溶解してインゴットとする.高真空下の電子ビーム溶解法,不活性雰囲気下のプラズマビーム溶解法も用いられる.還元剤として金属ナトリウムを用いるのがHunter法で,1910年にこの方法によりはじめて工業的に純金属が得られた.この方法によるスポンジは鉄,ニッケルなどの不純物が少ないため,電子工業用製品原料生産の小規模プラントのみが稼働しているが,大規模化によるコストダウンに適したKroll法にほとんど取ってかわられた.きわめて純度の高いチタンを得るには,ヨウ化チタンTiI4の蒸気を1300 ℃ のタングステンフィラメント上で分解するVan Arkel-de Boer法による.Kroll法はバッチ法で連続運転に適さない.金属チタンは銀灰色,α,βの2型があり,α型は六方晶系,転移点882 ℃ 以上で等軸晶系のβ型になる.常磁性.密度4.54 g cm-3(20 ℃).融点1660 ℃,沸点3287 ℃.強度,耐熱性,耐食性にすぐれ,熱伝導率,熱膨張率が小さい.金属結合半径0.145 nm,イオン半径0.081 nm(Ti3+,六配位),0.075 nm(Ti4+,六配位).第一イオン化エネルギー6.82 eV,酸化数-1,0,2~4.Ti化合物がもっとも多い.低温では安定であるが,高温では非常に活性となり,多くの非金属と直接化合する.空気中では室温でも徐々にきわめて薄い酸化皮膜をつくる.200~500 ℃ では温度上昇にともない皮膜が厚くなり,厚さに応じて褐色,濃青色,紫色などに変色する.さらに高温では表面がまず灰白色に曇り,銀白色,濃灰色層状に変化する.酸素中では610 ℃ で炎をあげて燃えTiO2となる.窒素とは800 ℃ 以上の温度で直接化合して窒化チタンTiNとなる.フッ素とは150 ℃ でTiF4を,塩素とは300 ℃ でTiCl4をつくる.ケイ素とも高温でTiSi2を生じる.粉末状チタンは水素を吸収する.多くの金属と合金をつくる.希塩酸,希アルカリには侵されないが,フッ化水素酸には [TiF6]3- となってよく溶ける.
金属チタンは比重が小さく(スチールの約半分),強度,耐食性にすぐれているので,石油および化学産業の配管,反応塔のほか,ジェットエンジン,航空機,潜水艦の構造材料などとして利用される.種々のチタン合金がつくられ,人工骨・関節,眼鏡フレーム,ゴルフクラブなどスポーツ用品に用いられる.金属としての需要は,わが国では全需要の1/10以下である.[CAS 7440-32-6][別用語参照]チタン化合物

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世界大百科事典内のチタンの言及

【軽金属工業】より

…金属工業のうち,比重の比較的小さい金属,すなわち軽金属を扱う工業。軽金属には,アルミニウム,マグネシウム,チタン,ベリリウム,リチウムなどがあるが,とくにアルミニウムは鉄に次いで生産量が多く,軽金属の代表であるので,ここではアルミニウム工業を中心に述べる。
[アルミニウム]
 原鉱石(ボーキサイトなど)からアルミナAl2O3を製造する化学的工程と,その電解工程(アルミ1t当り約1万5000kWhを要する)の2過程を要する高度な電気化学工業で,その発達には苛性ソーダ,フッ化物,電力など関連工業の発達,高品位の原鉱石ボーキサイト(Al2O350%以上含有)と,豊富で安価な発電地帯を有することが条件となる。…

【土星】より

…望遠鏡の分解能がたりなかったため,耳のある惑星と記した。1655年C.ホイヘンスは衛星チタンを発見し,あわせて土星の耳が薄い平らな環であることを示した。環の面は土星の赤道面と一致しており,軌道面と26.゜73傾いているため,地球から見ると軌道上の位置によって開いたり消失したりする。…

※「チタン」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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