チタンは、1791年にウィリアムグレゴールによってイギリスのコーンウォールで発見され、ギリシャ神話のタイタンにちなんでマーティンハインリッヒクラプロスによって名付けられました。 この元素は、地球の地殻とリソスフェアに広く分布している、主にルチルとイルメナイトなどの多くの鉱床内に存在します。 それは、ほとんどすべての生物、ならびに水域、岩石、および土壌に見られます。 金属は、クロールとハンターのプロセスによってその主要な鉱物鉱石から抽出されます。 最も一般的な化合物である二酸化チタンは、人気のある光触媒であり、白色顔料の製造に使用されます。 他の化合物には、煙幕と触媒の成分である四塩化チタン（TiCl4）が含まれます。 ポリプロピレン製造の触媒として使用される三塩化チタン（TiCl3）。
チタンは、鉄、アルミニウム、バナジウム、モリブデンなどの元素と合金化して、航空宇宙（ジェットエンジン、ミサイル、宇宙船）、軍事、工業プロセス（化学薬品、石油化学薬品、脱塩プラント、パルプ、および紙）自動車、農業（農業）、医療用補綴物、整形外科用インプラント、歯科および歯内治療用器具およびファイル、歯科用インプラント、スポーツ用品、宝石、携帯電話、およびその他の用途。
金属の2つの最も有用な特性は、耐食性と強度対密度比であり、金属元素の中で最も高いものです。 合金化されていない状態では、チタンは一部の鋼と同じくらい強力ですが、密度は低くなります。 この元素には2つの同素体と5つの天然同位体、46Tiから50Tiがあり、48Tiが最も豊富です（73.8パーセント）。
物理的特性
金属として、チタンはその高い強度対重量比で知られています。 これは、密度が低く、非常に延性があり（特に無酸素環境で）、光沢があり、色がメタリックホワイトの強力な金属です。 比較的高い融点（1,668度または3、0 34度F）により、高融点金属として有用です。 それは常磁性であり、他の金属と比較してかなり低い電気伝導率と熱伝導率を持っています。 チタンは、臨界温度である0.49K未満に冷却されると超伝導になります。
商業的に純粋な（純度99.2パーセント）グレードのチタンの極限引張強さは約434 MPa（63、000 psi）で、一般的な低グレードの鋼合金と同等ですが、密度は低くなります。 チタンはアルミニウムより60％密度が高いですが、最も一般的に使用されている6061-T6アルミニウム合金の2倍以上の強度があります。 特定のチタン合金（ベータCなど）は、1,400 MPa（200、000 psi）を超える引張強度を実現します。 ただし、チタンは430度（華氏806度）を超えると強度が低下します。
チタンは、一部のグレードの熱処理鋼ほど硬くありません。 それは非磁性であり、熱と電気の伝導性が低い。 鋭利な工具と適切な冷却方法を使用しないと、材料が削れる可能性があるため、機械加工には注意が必要です。 鉄骨構造と同様に、チタン製の構造には疲労限度があり、一部の用途では寿命が保証されます。
金属は六角形の二形同素体であり、882度（華氏1,620度）で体心立方（格子）形に変化します。 フォームの比熱は、この転移温度に加熱されると劇的に増加しますが、その後低下し、温度に関係なくフォームに対してかなり一定に保たれます。
化学的特性
アルミニウムやマグネシウムと同様に、チタン金属とその合金の表面は、空気にさらされるとすぐに酸化して、バルク金属をさらなる酸化や腐食から保護する薄い非多孔質の不動態化層を形成します。 最初に形成されたとき、この保護層の厚さはわずか1〜2 nmですが、ゆっくりと成長し続け、4年間で25nmの厚さに達します。 この層はチタンにプラチナとほぼ同等の優れた耐食性を与えます。
チタンは、希硫酸、塩酸、塩化物溶液、およびほとんどの有機酸による攻撃に耐えることができます。 ただし、チタンは濃酸によって腐食されます。 その負の酸化還元電位によって示されるように、チタンは熱力学的に非常に反応性の高い金属であり、通常の雰囲気で融点よりも低い温度で燃焼します。 溶融は、不活性雰囲気または真空中でのみ可能です。 550度（華氏1,022度）で、それは塩素と結合します。 また、他のハロゲンと反応して水素を吸収します。
チタンは、空気中では1,200度（2,190°F）、純酸素では610度（1,130°F）で酸素と容易に反応し、二酸化チタンを形成します。 チタンは、純粋な窒素ガスで燃焼し、800度（華氏1,470度）で反応して窒化チタンを形成する数少ない元素の1つであり、これが脆化を引き起こします。 酸素、窒素、および他の多くのガスとの反応性が高いため、フィラメントから蒸発するチタンは、チタンが化学的に結合することによってこれらのガスのスカベンジャーとして機能するチタン昇華ポンプの基礎となります。 このようなポンプは、超高真空システムで非常に低い圧力を安価に生成します。
発生
チタンは、地球の地殻で9番目に豊富な元素（0 .63質量パーセント）であり、7番目に豊富な金属です。 それは、ほとんどの火成岩、それらに由来する堆積物、生物、および自然の水域に酸化物として存在します。 米国地質調査所によって分析された801種類の火成岩のうち、784にはチタンが含まれていました。 土壌中のその割合は約0.5から1.5パーセントです。
一般的なチタン含有鉱物は、アナターゼ、ブルッカイト、イルメナイト、ペロブスカイト、ルチル、およびチタン石（スフェーン）です。 赤尾石は二酸化チタンからなる非常に希少な鉱物です。 これらの鉱物のうち、ルチルとイルメナイトだけが経済的に重要ですが、それらでさえ高濃度で見つけることは困難です。 2011年には、これらの鉱物の約6.0と0.7百万トンがそれぞれ採掘されました。 重要なチタン含有イルメナイト鉱床は、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存在します。 2020年には約210、000トンのチタン金属スポンジが生産され、主に中国（110、000 t）、日本（50、000 t）、ロシア（33、{{ 15}} t）、およびカザフスタン（15、000 t）。 アナターゼ、イルメナイト、ルチルの総埋蔵量は20億トンを超えると推定されています。
チタンの濃度は海で約4ピコモルです。 100度では、水中のチタン濃度はpH7で10-7M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、高感度の分光法がないため、不明なままです。 4プラス酸化状態は空気中で安定しています。 まれ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が、生物学的役割の証拠は存在しません。
チタンは隕石に含まれており、太陽や表面温度3,200度（華氏5,790度）のM型星（最も冷たい型）で検出されています。 アポロ17号のミッション中に月から持ち帰られた岩石は、12.1パーセントのTiO2で構成されています。 天然チタン（純金属）は非常にまれです。
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