What is 钛?
钛 (symbol Ti) is element 22 on the periodic table, a 过渡金属 in period 4, group 4. As strong as steel, 45% lighter, and immune to seawater — the metal of implants, jets and deep submersibles. At room temperature it is a solid.
故事
钛 是什么，以及我们如何发现它
钛简直就是金属中的超级英雄——比钢更强，却轻45%，完全耐腐蚀，而且具有足够的生物相容性，可以植入人体！这种银灰色过渡金属以希腊神话中的泰坦命名，确实名副其实。1791年，William Gregor在英格兰发现了钛；直到20世纪40年代，钛仍主要是实验室里的新奇材料，后来才彻底改变了航空业。 钛最非凡之处在于其惊人的强度重量比。它的强度是铝的两倍，但重量仅增加60%；与钢强度相当，却轻40%。因此，在每一克重量都至关重要的应用中——例如航天器、战斗机和一级方程式赛车——钛成为终极材料。 还有一件令人难以置信的事：钛完全不受海水、氯气和大多数酸的腐蚀。你可以把钛浸没在海洋中几个世纪，取出来时它仍会像全新的一样！这种惊人的耐腐蚀性来自其表面瞬间形成的超薄氧化层，能够保护它免受任何化学侵蚀。 钛还有另一种超能力——它完全具有生物相容性。你的免疫系统不会把钛识别为异物，因此钛可以永久植入体内而不会被排斥。髋关节置换物、牙科植入物、起搏器外壳，甚至人工心脏都由钛制成。它真的会成为你身体的一部分！ 这种金属还具有引人入胜的温度性质。在极高温度下，它仍能保持强度，因此非常适合用于工作温度超过1,500°C的喷气发动机。然而，在接近绝对零度的极低温度下，它也会变成超导体。
The discovery of 钛
从黑砂到太空时代金属
钛的发现历程涵盖业余矿物收藏、专业化学和工业冶金，反映了从复杂矿石中分离纯金属所面临的挑战。
Gregor在Cornwall的发现
William Gregor（1761-1817）是一位英国牧师和业余矿物学家。1791年，他在分析来自Cornwall的Manaccan Valley的黑色磁性砂时发现了钛。Gregor对这种异常砂子的好奇促使他将其溶解在盐酸中，得到黄色溶液；用碱处理后，该溶液产生了白色沉淀。
Gregor以发现地点为依据，将这一发现命名为“menachanite”，但由于分析能力有限，他未能完整表征这一新元素。他的系统性方法展现了业余研究者非凡的科学能力。
Klaproth的独立发现
Martin Heinrich Klaproth（1743-1817）是一位德国化学家。1795年，他在分析来自Hungary的金红石矿物时独立发现了同一种元素。Klaproth更先进的分析技术使他能够明确鉴定并表征这一新元素。
Klaproth以希腊神话中的泰坦为依据，选择了“titanium”这个名称，体现了这种元素最终展现出的强度和力量。事实证明，他的选择极具预见性，因为钛确实会在航空航天和工程应用中表现出泰坦般的性质。
确认与命名
1797年，Klaproth分析了Gregor的menachanite样品，确认其中含有与他在匈牙利金红石中发现的相同元素，从而将发现优先权归于Gregor，而Klaproth选择的名称成为标准名称。这次合作体现了早期科学协作和发现优先权的认可。
Hunter首次制得金属钛
Matthew A. Hunter于1910年在Rensselaer Polytechnic Institute实现了首次纯金属钛生产。他在密封钢制炸弹容器中，于700-800°C下用钠还原四氯化钛。Hunter的工艺只生产出0.63克、纯度为99.9%的钛，显示出金属钛生产的极端困难。
Kroll工艺革命
William Kroll于1940年通过镁还原工艺革新了钛的生产，使商业化生产钛成为可能。Kroll工艺至今仍是生产海绵钛的主要方法，通过价格可承受的高纯度金属钛推动了航空航天时代的发展。