Титан Ti вперше отриманий в 1825 році (Берцеліус, Швеція) шляхом відновлення калій титанату натрієм.

Поширення титану в природі. Титан – дев’ятий елемент за поширенністю в земній корі. Великі родовища (титанові піски) рідкісні, титан здебільшого роспорошений в інших компонентах земної кори. У грунті міститься 0,5% Ti в хімічно зв’язаному стані.

Мінерали титану: рутил TiO₂; ільменіт TiFeO₃.

Отримання титану. Виробництво титану з руд, зокрема з ільменіту, (після відділення феруму) полягає в хлоруванні в присутності коксу з утворенням титан(IV) хлориду, який потім очищають дистиляцією і відновлюють рідким магнієм в атмосфері аргону:

TiO₂ + 2C + 2Cl₂ = TiCl₄ + 2CO

TiCl₄ + 2Mg = Ti + 2MgCl₂

Цей спосіб отримання титану називається процес Кроля; використовується в промисловості з 1948 року.

Властивості титану. Титан – легкий, схожий на сталь, ковкий при червоному калі метал. При кімнатній температурі стійкий по відношенню до повітря і вологого хлору, проте при сильному нагріванні, наприклад розплавлений, реагує з киснем і азотом, тому титан краще плавити в високому вакуумі, тобто при тиску < 0,1 Па. Титан легко реагує з флуоридною кислотою, а при нагріванні і з хлоридною кислотою, утворюючи фіолетові солі титану(III). При обробці титану нітратною кислотою виходить полігідрат TiO₂*nH₂O, який у водному розчині утворює білий осад; цей полігідрат називають титанова кислота.

Застосування титану. Титан – спеціальний конструкційний матеріал для хімічних апаратів, медичних інструментів, гальванічних ванн. Використовується також в літако-, судно- і ракетобудуванні. Титанові сталі (що містять менше 0,8% Ti) набувають корисну властивість – еластичність. Сплав ферротитан містить 10 – 25% Ti.

Сполуки титану. Для титану характерні ступені окиснення (+III) і (+IV). Більшість сполук титану (III) мають фіолетове забарвлення, як, наприклад, титан(III) хлорид TiCl₃. Сполуки титану(III) – дуже сильні відновники і на повітрі швидко переходять в безбарвні сполуки титану(IV).

Титан(IV) оксид TiO₂ – білий порошок, не реагує з водою. Використовується як добре криючий білий пігмент (титанові білила, часто змішані з CaSO₄ або BaSO₄), а також як замутнювач поліамідного волокна (дедерон) і скла (“молочне” скло).

Титан(IV) хлорид TiCl₄ – при кімнатній температурі рідина, з температурою плавлення -23*С, і температурою кипіння 136,5*С. Титан(IV) хлорид сильно димить у вологому повітрі внаслідок протікання гідролізу:

TiCl₄ + 2H₂O = TiO₂ + 4HCl

Барій титанат BaTiO₃ має сильні сегнетоелектричні властивості; суміш титанатів SrTiO₃ і CaTiO₃ застосовують як високоякісний діелектрик, електроакустичний перетворювач (наприклад, для отримання ультразвуку) і як електрет.

Титанати – це подвійні оксиди титану(IV), тому їх формули слід записувати так: (BaTi)O₃, (SrTi)O₃, (CaTi)Os.

Сегнетоелектрики – це діелектрики, які сильно поляризуються під дією зовнішнього електричного поля внаслідок властивої їм дуже високої діелектричної проникності.

Електрети (електричні аналоги постійних магнітів) – це діелектрики, які тривалий час зберігають поляризований стан після зняття зовнішнього електричного поля; електрети самі створюють постійне електричне поле в навколишньому просторі.

Виявлення титану. До кислого розчину, який містить катіони Ti⁴⁺,  додають кілька крапель 3% розчину гідроген пероксиду. Розчин забарвлюється в жовтий колір:

Ti(SO₄)₂ + H₂O = TiOSO₄ + H₂SO₄

TiOSO₄ + H₂O₂ = [TiO(H₂O₂)]SO₄

---