钛 | 14902-91-1

• 物质功能分类: 无机化工 - 单质
• 分子结构分类: 无机化合物 - 均相金属化合物 - 均相过渡金属化合物
• 中文名称: 钛
• 中文别名: 钛丝；钛箔；钛柱体；钛酸盐,钛酸酯；金属钛粉；钛粉；金属钛粉末；海绵钛粉
• 英文名称: titanium
• 英文别名: Ti
• CAS: 14902-91-1；7440-32-6
• 化学式: Ti
• 分子量: 47.88
• InChiKey: RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  1660 °C (lit.)
• 沸点：
  3287 °C (lit.)
• 密度：
  4.5 g/mL at 25 °C (lit.)
• 闪点：
  0°C
• 暴露限值：
  ACGIH: TWA 2.5 mg/m3NIOSH: IDLH 250 mg/m3
• 物理描述：
  Titanium powder, dry is a gray lustrous powder. It can be easily ignited and burns with an intense flame. The very finely powdered material may be ignited by sparks.
• 颜色/状态：
  Dark gray lustrous metal, hexagonal below 882.5 °C, cubic above
• 溶解度：
  INSOL IN WATER; SOL IN DILUTE ACIDS
• 蒸汽压力：
  1.0X10-79 atm @ 25 °C
• 自燃温度：
  1200 °C FOR SOLID METAL IN AIR; 250 °C FOR POWDER
• 汽化热：
  9.83X10+6 J/kg

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.0
• 重原子数：
  1
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

ADMET

毒理性

• 相互作用

...报告了暴露于钛和碳组合5个月的动物肺部变化。这些变化据说类似于硅肺病，但在暴露于含有钛碳化合物的CARBOLOY尘埃数年的动物中并未发现病变...。

... REPORT OF LUNG CHANGES IN ANIMALS EXPOSED FOR 5 MO TO TITANIUM COMBINED WITH CARBON. CHANGES WERE SAID TO RESEMBLE SILICOSIS, LESIONS NOT FOUND IN ANIMALS EXPOSED FOR SEVERAL YR TO DUST OF ... CARBOLOY WHICH CONTAINS TITANIUM CARBON CMPD ... .

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 解毒与急救

基本治疗：建立专利气道。如有必要，进行吸痰。观察呼吸不足的迹象，如有需要，协助通气。通过非循环呼吸面罩以10至15升/分钟的速度给予氧气。监测肺水肿，如有必要进行治疗……。监测休克，如有必要进行治疗……。预见并处理癫痫发作……。对于眼睛污染，立即用水冲洗眼睛。在运输过程中，用生理盐水连续冲洗每只眼睛……。不要使用催吐剂。对于摄入，如果患者能吞咽、有强烈的干呕反射且不流口水，则用水冲洗口腔，并给予5毫升/千克，最多200毫升的水进行稀释……。在去污后，用干燥的无菌敷料覆盖皮肤烧伤……。/毒药A和B/

Basic treatment: Establish a patent airway. Suction if necessary. Watch for signs of respiratory insufficiency and assist ventilations if needed. Administer oxygen by nonrebreather mask at 10 to 15 L/min. Monitor for pulmonary edema and treat if necessary ... . Monitor for shock and treat if necessary ... . Anticipate seizures and treat if necessary ... . For eye contamination, flush eyes immediately with water. Irrigate each eye continuously with normal saline during transport ... . Do not use emetics. For ingestion, rinse mouth and administer 5 ml/kg up to 200 ml of water for dilution if the patient can swallow, has a strong gag reflex, and does not drool ... . Cover skin burns with dry sterile dressings after decontamination ... . /Poison A and B/

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 解毒与急救

高级治疗：对于无意识、严重肺水肿或呼吸停止的患者，考虑进行口咽或鼻咽气管插管以控制气道。使用气囊面罩装置的正压通气技术可能有益。监测心率和必要时治疗心律失常。 ... 开始静脉输液，使用D5W/SRP：“保持开放”，最低流量/。如果出现低血容量的迹象，使用乳酸钠林格氏液。注意液体过载的迹象。考虑使用药物治疗肺水肿。对于伴有低血容量迹象的低血压，谨慎给予液体。注意液体过载的迹象。用地西泮（安定）治疗癫痫。使用丙美卡因氢氯化物协助眼部冲洗。/毒药A和B/

Advanced treatment: Consider orotracheal or nasotracheal intubation for airway control in the patient who is unconscious, has severe pulmonary edema, or is in respiratory arrest. Positive pressure ventilation techniques with a bag valve mask device may be beneficial. Monitor cardiac rhythm and treat arrhythmias as necessary ... . Start an IV with D5W /SRP: "To keep open", minimal flow rate/. Use lactated Ringer's if signs of hypovolemia are present. Watch for signs of fluid overload. Consider drug therapy for pulmonary edema ... . For hypotension with signs of hypovolemia, administer fluid cautiously. Watch for signs of fluid overload ... . Treat seizures with diazepam (Valium) ... . Use proparacaine hydrochloride to assist eye irrigation ... . /Poison A and B/

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 人类毒性摘录

调查员...研究了接触多种金属的工人慢性肺病的案例...在肺部活检中发现了钛。

/INVESTIGATOR/ ... STUDIED CASE OF CHRONIC LUNG DISEASE IN WORKER EXPOSED TO SEVERAL METALS ... TITANIUM WAS FOUND IN LUNG BIOPSY.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 人类毒性摘录

缺乏毒性...通过与皮肤和组织的接触已经...在治疗皮肤疾病和外科器械中的应用得到了证实。

LACK OF TOXICITY ... BY CONTACT WITH SKIN & TISSUES HAS BEEN ... DEMONSTRATED BY ITS USE IN THERAPY OF SKIN DISORDERS & IN SURGICAL APPLIANCES.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

大约3%的钛口服剂量被吸收。大部分被吸收的钛通过尿液排出。正常尿液中钛的浓度估计为10微克/升。

APPROX 3% OF ORAL DOSE OF TITANIUM IS ABSORBED. MAJORITY OF THAT ABSORBED IS EXCRETED IN URINE. NORMAL URINE CONCN HAS BEEN ESTIMATED @ 10 UG/L.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

... ASHED LUNG TISSUE 中报告了 430、1300 和 91 PPM 的浓度 ... 新生儿含钛量很少。肺负担随着年龄增长而增加。

... CONCN OF 430, 1300 & 91 PPM IN ASHED LUNG TISSUE HAVE BEEN REPORTED ... NEWBORNS HAVE LITTLE TITANIUM. LUNG BURDENS TEND TO INCREASE WITH AGE.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

调查人员在动物和人类的新鲜组织中发现了从1.5至11微克/100克不等的钛含量。在人类中，含量最高的器官是脾脏和肾上腺（分别为11和10微克/100克），其次是横纹肌（8.1微克），肝脏（3.0微克）和肾脏（1.5微克）。

... /INVESTIGATORS/ FOUND AMT /OF TITANIUM/ RANGING FROM 1.5-11 UG/100 G FRESH TISSUE ... IN ANIMALS & ... MAN. ... IN MAN, HIGHEST CONCN WAS PRESENT IN SPLEEN & ADRENALS (11 & 10 UG/100 G), FOLLOWED BY STRIATED MUSCLE (8.1 UG), LIVER ... (3.0 UG) & KIDNEYS ... (1.5 UG).

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

钛已经被发现在婴儿的肾脏和肺中...这表明存在跨胎盘转移。

TITANIUM HAS ... BEEN FOUND IN INFANT KIDNEY & LUNG ... INDICATING A TRANSPLACENTAL TRANSFER.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

大多数摄入的钛被未吸收地排出体外。在人体内，钛可能以大约10微克/升的速率通过尿液排出。然而，报告了两名成人分别每天通过尿液排出0.41毫克和0.46毫克钛的高尿损（30天的平均值）。钛通过肠道的排泄机制以及可能排出的钛的数量尚不清楚。

Most ingested titanium is eliminated unabsorbed. In man, titanium is probably excreted with the urine at a rate of about 10 ug/l. However, high urinary losses of 0.41 and 0.46 mg/day (30-day mean), respectively, were reported in two adults ... . The mechanism of excretion and the possible amount of titanium excreted by the intestinal route are unknown.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  4.2

制备方法与用途

钛是一种银灰色金属，具有许多独特的物理和化学性质。以下是一些关键信息：

物理性质

• 密度：相对密度为4.5。
• 熔点与沸点：熔点约为1660℃，沸点约为3287℃。
• 晶型转变温度：α型钛为六方晶系、β型钛为立方晶系，转变温度为882.5℃。

化学性质

• 钛能溶于稀酸（如盐酸和硫酸），不溶于冷水和热水。
• 耐海水腐蚀性很强，因此常用于海工设备制造。

用途

1. 航空航天：大量用于制造军用超音速飞机的结构材料、喷气发动机压缩部件、飞机机架构件等。
2. 医疗行业：钛及其合金用于制造人工关节及其他医疗器械。
3. 化工领域：用于制造各种泵、阀门等设备，以及塑胶模具和反应器等。
4. 能源与环境：可用于制取钛白粉，并在某些环保装置中使用。

生产方法

• 主要原料为金红石矿或高钛渣（含TiO2 92%以上）。
• 制造过程通常包括以下几个步骤：
  • 将精制四氯化钛与镁进行还原反应，制得海绵钛。 [ TiCl_4 + 2Mg → Ti + 2MgCl_2 ]
  • 海绵状钛经过真空处理去除杂质后即可使用。

安全注意事项

• 毒性：生产过程中使用的四氯化钛可引起呼吸道疾病及神经系统问题。
• 火灾与爆炸风险：遇明火、高温或氧化剂易燃，燃烧时用水扑救可能引发爆炸。
• 储存运输要求：库房应通风低温干燥，并与其他氧化剂分开存放。

以上信息涵盖了钛的基本属性及其主要应用领域。在实际操作中，请确保严格遵守安全规范以避免潜在危险。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  四氢化物钛 在 CaO 作用下， 生成 calcium
  参考文献：
  名称：

  Kroll, W., Transactions of the American Electrochemical Society, 1940, vol. 78, p. 35 - 47

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  三氯化钛 在 盐酸 作用下， 以 盐酸 为溶剂， 生成 四氢化物钛
  参考文献：
  名称：

  用于 GaAs 技术应用的 Pd、Ti 和 Ge 电化学沉积

  摘要：

  演示了 Pd、Ti 和 Ge 的电解沉积。描述了一种沉积 10 至 100 nm 及更厚层的光滑表面的工艺。展示了这种技术在肖特基和欧姆接触中的应用，并列出了类似蒸发金属化方案的优点。

  DOI：

  10.1149/1.1836604
• 作为试剂：
  描述：

  2-氯吡啶氮氧化物盐酸盐 在 四氢化物钛 作用下， 以 四氢呋喃 为溶剂， 反应 0.25h， 以96%的产率得到2-氯吡啶
  参考文献：
  名称：

  Titanium(0) Reagents; 2. A Selective and Efficient Deoxygenation of Halogen Containing HeteroaromaticN-Oxides

  摘要：

  在成功地通过钛(0)还原非官能化的杂芳香族N-氧化物后，我们将此方法应用于卤化芳香族N-氧化物，得到了去氧的卤代衍生物，产率为90-95%。

  DOI：

  10.1055/s-1987-28152

文献信息

• Reactions in mixed non-aqueous systems containing sulphur dioxide. Part 2. The dissolution of transition metals in the binary mixture dimethyl sulphoxide–sulphur dioxide, and ion-pair formation involving the sulphoxylate radical ion in mixed solvents containing sulphur dioxide
  作者：W. David Harrison、J. Bernard Gill、David C. Goodall

  DOI：10.1039/dt9790000847

  日期：——

  The metals (Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, and Cd) react with the mixed non-aqueous solvent dimethyl sulphoxide–sulphur dioxide to form the metal disulphates. Other metals (M = Ce, Pr, Eu, Dy, or U) dissolve in the mixed solvent, but it has not been possible to characterize the products. The existence of the [SO2]– radical ion, and of ion pairs containing a metal ion and [SO2]–, has been demonstrated

  金属（Ti，V，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Zn和Cd）与混合的非水溶剂二甲基亚砜-二氧化硫反应形成金属二硫化物。其他金属（M = Ce，Pr，Eu，Dy或U）溶解在混合溶剂中，但无法表征产物。已经证明存在[SO 2 ] -自由基离子以及包含金属离子和[SO 2 ] -的离子对的存在，可以用于金属在含有二氧化硫的非水溶剂中的溶液。在介电常数，施主数和金属在含二氧化硫的溶剂中的反应性之间已经建立了相关性。
• Effects of Sm content on the phase structure, microstructure and magnetic properties of the Sm Zr0.2(Fe0·8Co0.2)11.5Ti0.5 (x=0.8–1.4) alloys
  作者：Lizhong Zhao、Chengli Li、Xuefeng Zhang、Sateesh Bandaru、Kunpeng Su、Xiaolian Liu、Qing Zhou、Lingwei Li、Jean-Marc Greneche、Jiayin Jin、Mi Yan

  DOI：10.1016/j.jallcom.2020.154428

  日期：2020.7

  α-(Fe,Co) phase. With increasing Sm content, both 1:12 and α-(Fe,Co) phases decrease whereas 1:2 and 1:10 phases increase. Similarly, for the heat-treated ribbons with x = 0.8–1.2, α-(Fe,Co) phase also decreases with the increasing Sm content. Consequently, the Js and Jr of the alloys exhibit a decreasing trend while the Hc and (BH)max show an increasing trend. As a result, excellent magnetic properties

  摘要 为了在 ThMn12 型永磁材料中引入顺磁性晶间相，设计了成分为 SmxZr0.2(Fe0.8Co0.2)11.5Ti0.5 (x = 0.8–1.4, at.%) 的 SmFe12 基合金并通过电弧熔化和熔纺制备。系统地研究了额外 Sm 对相构成和磁性能的作用。首先，在 x = 0.8-1.2 范围内，铸态铸锭主要由 1:12、1:10、1:2 和 α-(Fe,Co) 相组成。随着 Sm 含量的增加，1:12 和 α-(Fe,Co) 相都减少，而 1:2 和 1:10 相增加。同样，对于 x = 0.8-1.2 的热处理带，α-(Fe,Co) 相也随着 Sm 含量的增加而减少。因此，合金的 Js 和 Jr 呈下降趋势，而 Hc 和 (BH)max 呈上升趋势。因此，对于 x = 0.8 合金，获得了 Jr = 1.04 T 的优异磁性能，对于 x = 1.2 合金，(BH)max =
• Magnetic properties of Sm2(Fe1−xMx)17Ny nitrides (M = Co, Ni, Al, Ti, V)
  作者：Bo-Ping Hu、Xiao-Lei Rao、Jian-Min Xu、Gui-Chuan Liu、Fei Cao、Xiao-Lin Dong、Hua Li、Lin Yin、Zhong-Ren Zhao

  DOI：10.1016/0304-8853(92)90338-o

  日期：1992.8

  thermal stability, structural and magnetic properties of Sm 2 (Fe 1− x M x ) 17 N y nitrides (M = Co, Ni, Al, Ti and V) have been investigated. The Curie temperature increases with Co concentration but decreases with Ni or Al concentration. The saturation magnetization M s and the anisotropy field B a at room temperature of Sm 2 (Fe 1 - x Co x ) 17 N y both reach their maxima of 147 J/T kg and 15.5 T respectively

  摘要 研究了 Sm 2 (Fe 1− x M x ) 17 N y 氮化物（M = Co、Ni、Al、Ti 和 V）的热稳定性、结构和磁性能。居里温度随 Co 浓度升高，但随 Ni 或 Al 浓度降低。Sm 2 (Fe 1 - x Co x ) 17 N y 在室温下的饱和磁化强度M s 和各向异性场B a 分别达到147 J/T kg 和15.5 T 的最大值。所有氮化物都在 ≈ 650°C 的类似温度下开始分解。
• CeScSi- and CeFeSi-type structures in compounds derived from GdTiGe
  作者：A.V Morozkin、L.M Viting、I.A Sviridov、I.A Tskhadadze

  DOI：10.1016/s0925-8388(99)00583-6

  日期：2000.2

  were employed in investigations of the solid solutions based on GdTiGe compounds. These solid solutions have existence regions of the CeScSi-type phase, the CeFeSi-type phase and of their mixture. Gd 0.9 TiGe, Sm x Gd 1− x TiGe ( x =0–0.1, 0.9–1), GdSc x Ti 1− x Ge ( x =0–0.1), Y x Gd 1− x TiGe ( x =0–1), GdZr, Hf, V, Nb, Cr, Cu} 0.15 Ti 0.85 Ge, GdV, Mn} 0.3 Ti 0.7 Ge, GdTiGe 0.9 Si 0.1 form coherent

  摘要 采用X射线相分析和金相分析等物理化学分析技术对基于GdTiGe化合物的固溶体进行研究。这些固溶体具有CeScSi型相、CeFeSi型相以及它们的混合物的存在区域。Gd 0.9 TiGe, Sm x Gd 1− x TiGe ( x =0–0.1, 0.9–1), GdSc x Ti 1− x Ge ( x =0–0.1), Y x Gd 1− x TiGe ( x =0– 1), GdZr, Hf, V, Nb, Cr, Cu} 0.15 Ti 0.85 Ge, GdV, Mn} 0.3 Ti 0.7 Ge, GdTiGe 0.9 Si 0.1 形成CeScSi型和CeFeSi型相的相干混合物, 而 GdTi 0.9 Ge 和固溶体 Sm x Gd 1- x TiGe ( x =0.2-0.9), GdSc x Ti 1- x Ge ( x =0.15-1), GdMo 0.15
• High rare earth sublattice ordering temperatures in new CeFeSi-type RTiGe (R≡La–Nd, Sm) compounds
  作者：R Welter、A Vernière、G Venturini、B Malaman

  DOI：10.1016/s0925-8388(98)00904-9

  日期：1999.2

  Investigations made by powder X-ray diffraction and susceptibility measurements on ternary germanides RTiGe (R≡La–Nd, Sm, Lu) are reported. All these new compounds crystallize in the well-known tetragonal structure of the CeFeSi-type (space group P4/nmm). LaTiGe and LuTiGe are Pauli paramagnets. CeTiGe is characterized by Curie–Weiss paramagnetism down to 5 K, whereas PrTiGe, NdTiGe and SmTiGe behave

  报告了通过粉末 X 射线衍射和磁化率测量对三元锗化物 RTiGe (R≡La–Nd, Sm, Lu) 进行的研究。所有这些新化合物都以众所周知的 CeFeSi 型四方结构（空间群 P4/nmm）结晶。LaTiGe 和 LuTiGe 是泡利顺磁体。CeTiGe 的特征在于低至 5 K 的居里-魏斯顺磁性，而 PrTiGe、NdTiGe 和 SmTiGe 分别在低于 70、150 和 265 K 时表现出反铁磁性。相应重稀土化合物的低温 (T<77 K) 研究表明 ErTiGe 和 TmTiGe 分别在 41 和 15 K 以下具有反铁磁性。ErTiGe、TmTiGe (Hc≅2 kOe) 和HoTiGe (Hc≅5 kOe) 中发生类异磁行为。讨论了这些结果，并与同型三元 RTX（T≡Mn、Fe、Co、Ru；X≡Si、Ge）化合物的结果进行了比较。