The mineralogy of Titanium
General Properties | |
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Symbol: | Ti |
Atomic Number: | 22 |
Standard atomic weight (Ar): | 47.867(1) |
Electron configuration: | [Ar] 3d2 4s2 |
Photos | ||
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< | Titanium crystal bar | > |
Atomic Properties | |
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Electronegativity (Pauling scale): | 1.54 |
Atomic Radius: | 176 pm |
Ionic Radius: | 86 pm (+2) |
1st Ionization energy: | 659 kJ/mol |
1st Electron affinity: | -8 kJ/mol |
Oxidation States: | -1,2,3,4 |
Physical Properties | |
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Standard State: | solid |
Bonding Type: | metallic |
Melting Point: | 1941 K |
Boiling Point: | 3560 K |
Density: | 4.51 g/cm3 |
Metal/Non-Metal: | transition metal |
Main isotopes of Titanium | ||||
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Isotope | % in Nature | Half Life | Decay type | Decay product |
44Ti | synthetic | 63y | ε | 44Sc |
46Ti | 8.0% | stable | ||
47Ti | 7.3% | stable | ||
48Ti | 73.8% | stable | ||
49Ti | 5.5% | stable | ||
50Ti | 5.4% | stable |
Main ions of Titanium | ||||
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Name | Ion | Example minerals | ||
titanium(III) | Ti3+ | |||
titanium(IV) | Ti4+ | |||
titanate | TiO32- | Perovskite |
Other Information | |
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Year Discovered: | 1791 |
Discovered By: | |
Year Isolated: | 1825 |
Isolated By: | |
Named For: | Titans of Greek mythology |
CPK color coding: | #BFC2C7 |
External Links: | WikipediaWebElementsLos Alamos National LaboratoryTheodore Gray's PeriodicTable.com |
Simple Compounds and Mineral Names | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Nitrides | titanium nitride | TiN | +3 | Osbornite | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sulfides | titanium sulphide | TiS | +2 | Wassonite | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
titanium disulphide | TiS2 | +4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
dititanium trisulphide | Ti2S3 | +3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hydrides | titanium dihydride | TiH2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fluorides | titanium difluoride | TiF2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
titanium trifluoride | TiF3 | +3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
titanium tetrafluoride | TiF4 | +4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chlorides | titanium dichloride | TiCl2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
titanium trichloride | TiCl3 | +3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
titanium tetrachloride | TiCl4 | +4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bromides | titanium tribromide | TiBr3 | +3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
titanium tetrabromide | TiBr4 | +4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Iodides | titanium diiodide | TiI2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
titanium triiodide | TiI3 | +3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
titanium tetraiodide | TiI4 | +4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxides | titanium oxide | TiO | +2 | Akaogiite, Anatase, Brookite, Rutile | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
titanium dioxide | TiO2 | +4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
dititanium trioxide | Ti2O3 | +3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
trititanium pentoxide | Ti3O5 | +3,+4 |
Titanium as a chromophore in minerals and gems | |
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Chromophore | Description |
Fe2+ - Ti4+ IVCT | Intervalence Charge Transfer - brown to brownish-red colouration eg in some dravite and neptunite (where the reddish tint is more noticeable in thin section. |
Ti3+ - Ti4+ IVCT | Similar to above, orange-red colour in some dravite. |
Mineral Diversity of Titanium | |
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1. Elements | 14 valid mineral species |
2. Sulfides And Sulfosalts | 2 valid mineral species |
4. Oxides | 120 valid mineral species |
5. Carbonates | 1 valid mineral species |
7. Sulfates | 2 valid mineral species |
8. Phosphates, Arsenates, Vanadates | 14 valid mineral species |
9. Silicates | 218 valid mineral species |
Total: | 371 valid species containing essential Titanium |
Minerals with the greatest weight % of Titanium | ||
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Titanium | Ti | 100.00 % |
Khamrabaevite | (Ti,V,Fe)C | 79.94 % |
Osbornite | TiN | 77.36 % |
Maurogemmiite | Ti10Fe3O3 | 68.95 % |
Jingsuiite | TiB2 | 68.88 % |
Tistarite | Ti3+2O3 | 66.61 % |
Kangjinlaite | Ti11Si10 | 65.21 % |
Panguite | (Ti,Al,Sc,Mg,Zr,Ca)1.8O3 | 64.22 % |
Kaitianite | Ti3+2Ti4+O5 | 64.22 % |
Sassite | Ti3+2Ti4+O5 | 64.22 % |
Geochemistry of Titanium | |
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Goldschmidt classification: | Lithophile |
Ti3+ is enriched in Ca-Al-rich inclusions in meteorites relative to the composition of the solar system. | |
Ti4+ enters early-forming phases in igneous rocks. | |
Ti4+ is commonly concentrated in residual soils and sediments. | |
Ti4+ is concentrated in deep-sea ferromanganese nodules relative to seawater. |
Elemental Abundance for Titanium | ||
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Crust (CRC Handbook) | 5.65 x 10-3 | mass fraction, kg/kg |
Crust (Kaye & Laby) | 8.6 x 10-3 | mass fraction, kg/kg |
Crust (Greenwood) | 6.320 x 10-3 | mass fraction, kg/kg |
Crust (Ahrens/Taylor) | 5.400 x 10-3 | mass fraction, kg/kg |
Crust (Ahrens/Wänke) | 5.250 x 10-3 | mass fraction, kg/kg |
Crust (Ahrens/Weaver) | 3.600 x 10-3 | mass fraction, kg/kg |
Upper Crust (Ahrens/Taylor) | 3.000 x 10-3 | mass fraction, kg/kg |
Upper Crust (Ahrens/Shaw) | 3.120 x 10-3 | mass fraction, kg/kg |
Sea Water (CRC Handbook) | 1 x 10-9 | mass per volume fraction, kg/L |
Sea Water (Kaye & Laby) | 1 x 10-9 | mass per volume fraction, kg/L |
The Sun (Kaye & Laby) | 2.7 x 10-3 | atom mole fraction relative to Si=1 |
Solar System (Kaye & Laby) | 2.4 x 10-3 | atom mole fraction relative to Si=1 |
Solar System (Ahrens) | 2.40 x 10-3 (5.0%) | atom mole fraction relative to Si=1 (% uncertainty) |
Element association of Titanium in the Mineral World | |||
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This table compares the known valid mineral species listed listed with Titanium and the other elements listed based on the official IMA formula. Note that unlike other sections on this page this includes non-essential elements. The first data column contains the total number of minerals listed with Titanium and the element listed for that row. The second data column lists this number as a percentage of all minerals listed with Titanium. The final data column compares this percentage against the percentage of all minerals that contain the element listed in each row. Click on a heading to sort. |
Periodic Table | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Scandium << Titanium >> Vanadium |