4族に属する金属元素。「チタニウム」とも。

目次 情報 基本情報 一般情報 原子情報 物理特性 同位体 性質 安全性 危険性 有害性 環境影響 発見 主な用途 主な化合物 主な合金 前後の元素

情報

基本情報

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一般情報

• 元素記号: Ti
• 原子番号: 22
• 周期: 4
• 族: 4族(IVA族、IVAB族)、チタン族
• 分類: 遷移金属元素

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原子情報

• 原子量: 47.867(1)
• 電子配置:
  • 1s²、2s²、2p⁶、3s²、3p⁶、3d²、4s²
  • [Ar]3d²、4s²
• 電子殻: 2、8、10、2
• 原子価: 3、4
• 酸化数: 0、+2、+3、+4

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物理特性

• 相: 固体
• 融点: 1666℃
• 沸点: 3289℃
• CAS番号: 7440-32-6
• ICSC番号: (未登録)

同位体

質量数は、38から63までが確認されており、その中に核異性体も存在する。安定同位体は五つある。

• ⁴⁶Ti
• ⁴⁷Ti
• ⁴⁸Ti
• ⁴⁹Ti
• ⁵⁰Ti

同位体核種	天然存在比	半減期	崩壊	崩壊後生成物
38Ti	‐		2陽子崩壊	36Ca
39Ti	‐		β+崩壊	39Sc
40Ti	‐		β+崩壊	40Sc
41Ti	‐		β+崩壊	41Sc
42Ti	‐		β+崩壊	42Sc
43Ti	‐		β+崩壊	43Sc
44Ti	‐	60年	EC崩壊	44Sc
45Ti	‐	3.05時	β+崩壊	45Sc
			EC崩壊	45Sc
46Ti	8.25%	安定核種(中性子数24)
47Ti	7.44%	安定核種(中性子数25)
48Ti	73.72%	安定核種(中性子数26)
49Ti	5.41%	安定核種(中性子数27)
50Ti	5.18%	安定核種(中性子数28)
51Ti	‐	5.79分	β−崩壊	51V
52Ti	‐		β−崩壊	52V
53Ti	‐		β−崩壊	53V
54Ti	‐		β−崩壊	54V
55Ti	‐		β−崩壊	55V
56Ti	‐		β−崩壊	56V
57Ti	‐		β−崩壊	57V
58Ti	‐		β−崩壊	58V
59Ti	‐		β−崩壊	59V
60Ti	‐		β−崩壊	60V
61Ti	‐		β−崩壊	61V
62Ti	‐		β−崩壊	62V
63Ti	‐		β−崩壊	63V

安定核種に対し、質量数が大きすぎるまたは小さすぎる場合は複雑な崩壊となり、質量数が小さいと陽子放射、大きいと中性子放射が同時に起こることがある。

性質

チタニウムの地球上の存在量は多く、地殻を構成する元素としては9番目、金属としてはアルミニウム、鉄、マグネシウムに次ぐ埋蔵量を誇る。

しかし、チタニウムを高濃度で含む鉱石(ルチルなど)は非常に少なく、大部分は砂鉄などに低濃度で含まれることと、精製が困難であることから金属チタニウムは高価である。

このため、希少金属(レアメタル)の一種となっている。

安全性

危険性

• 引火点: (該当資料なし)
• 発火点: (該当資料なし)
• 爆発限界: (該当資料なし)

有害性

• 刺激
  • 腐食性: (該当資料なし)
  • 刺激性: (該当資料なし)
  • 感作性: (該当資料なし)
• 毒性
  • 急性毒性: (該当資料なし)
  • 慢性毒性: (該当資料なし)
  • がん原性: (該当資料なし)
  • 変異原性: (該当資料なし)
  • 生殖毒性: (該当資料なし)
  • 催畸形性: (該当資料なし)
  • 神経毒性: (該当資料なし)

環境影響

• 分解性: (該当資料なし)
• 蓄積性: (該当資料なし)
• 魚毒性: (該当資料なし)

発見

1795(寛政7)年にドイツのクロップロートが発見したとされるが、1790(寛政2)年にイギリスのグレゴールが発見したとする説もある。

英名Titaniumは、ギリシャ神話の巨人「Titan」(ティタン)が語源である。

主な用途

強度、耐薬品性、耐磁性などに優れ、また比重もアルミと鉄の中間と比較的軽いため航空材として発達し、また酸化チタンは光触媒として使われた。

価格が非常に高く、民生品にはあまり利用されていなかったが、チタニウム合金として使用することで価格が抑えられるようになった。

金属アレルギーのおきにくい金属と言われ、医療機器や、メガネのフレームなどによく用いられてきた。

近年の民生利用としては、薄型のノートパソコンの筐体としても定着してきた。但し、チタニウムには熱伝導性が悪いという問題があり、放熱に課題が残る。

主な化合物

• 酸化チタン
  • 二酸化チタン、酸化チタン(IV) (TiO₂) (13463-67-7、1317-80-2) 安定剤
• チタン酸バリウム (BaTiO₃) (12047-27-7) セラミック

主な合金

チタン合金として様々なものが使われている。

SFの世界でも、架空の超金属として「ルナ・チタニウム合金」(ガンダリウム)などがある。

前後の元素

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
H																	He
Li	Be											B	C	N	O	F	Ne
Na	Mg											Al	Si	P	S	Cl	Ar
K	Ca	Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
Rb	Sr	Y	Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
Cs	Ba	*	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
Fr	Ra	**	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	Fl	Mc	Lv	Ts	Og
Uue	Ubn	Ubu
		*	La	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu
		**	Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr

21 スカンジウム ‐ 22 チタニウム ‐ 23 バナジウム

リンク

用語の所属
元素
遷移金属元素
希少金属
TI
関連する用語
合金
ティターン

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