チタン

外観は銀灰色を呈する金属元素であり、比重は4.5。融点は1,812℃（1,667℃、1,668℃の報告もあり）、沸点は3,285℃（3,287℃の報告もあり）であり、遷移金属としては平均的な値である。常温常圧で安定な結晶として六方最密充填構造を持つが、880℃以上で体心立方構造に転移する。純粋なものは耐食性が高く、展性・延性に富み、引張強度が大きい（硬くかつ粘り強い）。空気中では常温で酸化被膜を作り内部が保護される。フッ化水素酸には徐々に溶けフルオロ錯体（TiF6）を生成し、加熱下の塩酸に溶けて青紫色の3価のイオン（Ti）を生成する。アルカリ水溶液とはほとんど反応しない。 150℃以上でハロゲンと、700℃以上で水素・酸素・窒素・炭素と反応する。安定な酸化数は+IIIまたは+IVである。磁石にわずかに引きつけられるほどの弱い常磁性や、きわめて低い電気伝導性・熱伝導性を持っている。 チタンには2つの同素体(α、β)があり、転移点は880℃、結晶構造はそれぞれ六方最密充填構造と体心立方格子である。

チタンは地殻中で9番目に豊富な元素（質量の0.63%）であり、7番目に豊富な金属です。ほとんどの火成岩、そこから派生した堆積物、生物、および自然水域に酸化物として存在します。米国地質調査所が解析した801種類の火成岩のうち、784がチタンを含んでいました。土壌中の割合は約0.5〜1.5%です。一般的なチタン含有鉱物には、アナテース、ブルッカイト、イルメナイト、ペロブスカイト、ルチル、およびチタナイト（スフェーン）があります。アカオギ石は二酸化チタンで構成される非常に希少な鉱物です。これらの鉱物の中で経済的重要性を持つのはルチルとイルメナイトだけですが、それでも高濃度で見つけるのは難しいです。2011年にはそれぞれ約600万トンと70万トンのこれらの鉱物が採掘されました。オーストラリア西部、カナダ、中国、インド、モザンビーク、ニュージーランド、ノルウェー、シエラレオネ、南アフリカ、およびウクライナには、かなりの量のチタンを含むイルメナイト鉱床があります。2011年には約18万6000トンのチタン金属スポンジが生産され、その主な生産地は中国（6万トン）、日本（5万6000トン）、ロシア（4万トン）、アメリカ合衆国（3万2000トン）、およびカザフスタン（2万700トン）でした。チタンの埋蔵量は600万トンを超えると推定されています。海洋中のチタン濃度は約4ピコモルです。水中のチタン濃度は、100°CではpH7で10µM未満と推定されます。水溶液中のチタン種の正体は、溶解度が低く、敏感な分光法の手法がないため、不明なままですが、空気中では4+の酸化状態のみが安定しています。生物学的な役割は証拠がありませんが、希少な生物が高濃度のチタンを蓄積することが知られています。チタンは隕石に含まれ、太陽およびM型星（表面温度3200°C（5790°F）で最も冷たいタイプ）で検出されています。アポロ17号のミッションで持ち帰られた月の岩石は12.1%のTiO2で構成されています。石炭灰、植物、および人間の体にも存在します。純粋な金属状態のチタンは非常に希少です。

金属チタンは強度・軽さ・耐食性・耐熱性・環境性能・色彩などを備え、さまざまな分野で活用されている。しかし、金属チタンは製錬・加工が難しく、費用もかかるため大量には使われていない。 化合物では酸化チタン（IV）が安価な白色顔料として広く用いられ、日常でも接する機会が多い。

地球を構成する地殻の成分として9番目に多い元素（金属としてはアルミニウム、鉄、マグネシウムに次ぐ4番目）で、遷移元素としては鉄に次ぐ。普通に見られる造岩鉱物であるルチルやチタン鉄鉱といった鉱物の主成分である。自然界の存在は豊富であるが、さほど高くない集積度や製錬の難しさから、金属として広く用いられるようになったのは比較的最近（1950年代）である。

1791年、イギリス帝国の聖職者ウィリアム・グレゴールが「メナカイト（menachite）」と名付けた。発見地のメナカン谷にちなむ。 1795年、プロイセン王国のマルティン・ハインリヒ・クラプロートが「チタン」と名付けた。ギリシア神話における地球最初の子、ティーターンにちなむ。