Титан

Химическое обозначение: Ti

Описание: химический элемент, который располагается в четвертой группе и четвертом периоде периодической системы. Атомный номер элемента – 22.

Одноименное простое вещество обладает свойствами легкого переходного металла. Его цвет – серебристо белый, а коррозионная устойчивость высокая.

Распространение

Титан попал в десятку наиболее распространенных в природе элементов. Он занимает 9-е место с долей содержания 0,57%. Наибольшая концентрация наблюдается в таких породах как глина и сланец, там его масса составляет до 4,5 кг на тонну. Несмотря на широкое распространение, титан не встречается в чистом виде. В осадочных породах и других веществах элемент сродни оксиду алюминия. Места его концентрации – это бокситы в выветриваемых пластах, а также глинистых соединениях в морях.

Сам по себе металл не относится к растворимым в воде, однако способен образовывать коллоиды. Это особая дисперсная система, которая сочетает свойства взвесей и истинного раствора. Такая форма не влияет на прозрачность воды и способна только рассеивать световые лучи. Коллоидный титан не выпадает в осадок благодаря броуновскому движению.

Российские месторождения титана наиболее массовые среди стран СНГ, поэтому естественные причины появления металла в воде имеют геологические и географические причины. Обнаружение вещества в подземной воде или открытом источнике говорит о близости к месторождению титана или к глинистым почвам, содержащим его оксид.

Коллоидная форма титана встречается и в водах мирового океана. Морская вода в среднем содержит 0,001 мг металла на литр.

Влияние на организм

Дозированные частицы титана не несут вреда для организма и могут оказывать на него положительное воздействие. Полезен титан для нервной системы, что подтверждается опытами не только на животных, но и на людях. Исследования показали, что при наличии титановых частиц в помещении у людей снижается уровень гормонов, отвечающих за стресс. Поэтому можно констатировать, что малое количество металла способно снизить психологический стресс, а также эмоциональное и психологическое напряжение.

Кроме того, титан часто применяется в хирургии как имплантат. Помещение изделий из металла в организм позволяет заместить поврежденные ткани и восстановить общие функции тела. Однако перед использованием проводится анализ, чтобы исключить у пациента непереносимость этого элемента.

При индивидуальной чувствительности к титану возникают такие побочные эффекты как экзема, крапивница и болевые ощущения в месте имплантации. Длительное воздействие может привести к развитию металлоза – заболевания, которое поражает кости и соединительную ткань. Кроме того, избыток вещества приводит к поражению:

• Мозга
• Сердца
• Глаз

Что интересно, при использовании титана для зубного протезирования в организме не происходит накопления атомов и ионов элемента, поэтому имплантат может оставаться на своем месте длительное время (разумеется, при отсутствии аллергии).

Нормирование

Концентрация титановых соединений и непосредственно элемента для питьевой воды не нормируется, поскольку он не обладает выраженным токсическим воздействием, а природная концентрация ионов в естественных водных источниках минимальна. Нормативы установлены только для водных объектов рыбного хозяйства. Это объясняется тем, что рыбы и другие организмы непосредственно проживают в водной среде и все содержащиеся в ней вещества попадают к ним. Такие металлы, как титан, накапливаются в организме водных обитателей и вызывают токсическое поражение. Кроме того, избыток определенных соединений в таком случае может попасть к человеку через употребление такой рыбы.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) титана и его соединений в различных источниках проб

Источник пробы Нормативный акт (если есть)	Вещество	Концентрация, мг/л
Питьевая вода и централизованное водоснабжение	Ti	Не нормируется
Водные объекты рыбного хозяйства Приказ Минсельхоза РФ № 552	Ti	0,06
Водные объекты рыбного хозяйства Приказ Минсельхоза РФ № 552	TiO2	0,1

Методы очистки

Как уже упоминалось, титан как простое вещество проявляет свойства легких металлов. Следовательно, для уменьшения его концентрации можно применять те же очистные методики, что для других металлических элементов. К таким методикам относятся:

• Ионный обмен. Используются установки со специальными ионообменными смолами, которые связывают вещества и осаждают их. Минус в том, что картриджи со смолами нужно постоянно обновлять
• Обратный осмос. Удаляет из воды свыше 90% примесей всех типов, в том числе металлы
• Фильтры комплексной очистки. Используются при прохождении комплексных анализов и определении всех загрязняющих веществ, которые требуется удалить