Titanium - metal. titan xassələri. titan istifadə edin. Derece və titan kimyəvi tərkibi

gələcək əbədi, sirli, kosmik, material - titan müxtəlif mənbələrdən təyin bütün bu və bir çox digər epithets. bu metal kəşf tarixi mənasız deyildi: təmiz formada azad element üzərində eyni zamanda bir neçə elm işləyib at. fiziki və kimyəvi xassələri və tətbiqi müəyyən öyrənilməsi prosesi bitmiş deyil , bu gün. Titanium - gələcək və hələ tam müəyyən deyil insan həyatında onun yerində metal, müasir tədqiqatçılar yaradıcılıq və elmi-tədqiqat üçün böyük vüsət verir.

xüsusiyyət

Chemical element titan (Titanium) Dövri Cədvəl D. I. Mendeleeva Ti simvolu təyin olunur. dördüncü dövrün yan alt IV qrupda yerləşən və bir seriya nömrəsi 22 olan sadə maddə titan - metal ağ və gümüş, yüngül və davamlı. +22) 2) 8) 10): atomun elektron konfiqurasiya aşağıdakı struktura malikdir 2 , 1S 2S ^{2 2} 3S ^{2 6} 2P 3P 3d ^{6 2 2} 4S. Nəticədə, titan, 3, 4, ən sabit birləşmələri, bu tetravalent 2 bir neçə mümkün oksidləşmə dövlətlər var.

Titanium - yüngül və ya metal?

Bu sual çox maraq doğurur. 1910-cu ildə Amerika kimyaçı Hunter ilk təmiz titan idi. metal çirkləri yalnız 1% olan, lakin məbləği cüzi və onun xassələri əlavə araşdırma imkanı vermir sübut. Bu material ductility yüksək temperaturda tolkopod əldə olunub, normal şəraitdə (otaq temperaturunda) altında nümunə çox kövrək idi. Əslində, bu maddə onun istifadə perspektivləri maraqlı elm çox qeyri-müəyyən görünürdü deyil. əldə və daha araşdırılması mürəkkəbliyi onun tətbiqi potensialını azalıb. Yalnız 1925-ci ildə, Hollandiya J. de Boer və A. van Arkel olan kimyaçılar dünyada mühəndis və dizaynerlər diqqətini cəlb xassələri olan titan metal, qəbul edib. Bu element öyrənilməsi tarixi 1790 ilə başlayır, bu bir-birindən müstəqil, iki elm bir kimyəvi element kimi titan tapmaq, paralel bu dəfə idi. Onların hər biri təmiz formada metal bərpa uğursuz, bir mürəkkəb (oksid) agent alır. Titanium English rahib mineralog William Gregor bir pioner hesab olunur. İngiltərənin cənub-qərb hissəsində yerləşən onun kilise, ərazisində, gənc alim qara qum Menakena Valley öyrənilməsi başladı. bir maqnit ilə eksperimentlər nəticələri titan birləşmələr var parlaq taxıl, ayrılması olmuşdur. Eyni zamanda, Alman kimyaçı Martin Heinrich Klaproth mineral rutile yeni maddə müəyyən. 1797-ci ildə, o da açıq elementləri paralel oxşar olduğunu sübut etdi. Titan dioksid əsr təmiz metal hətta Berzelius mümkün deyildi əldə etmək çox kimyaçı bir sirr idi daha çoxdur. XX əsrin son texnologiyaları çox dedi element öyrənmə prosesi sürətləndirdi və onun istifadə ilkin istiqamətini müəyyən edir. Bu daxilində daim genişləndirir. dairəsini məhdudlaşdırır belə təmiz titan kimi bir maddə alınması prosesinin yalnız mürəkkəbliyi bilərsiniz. Qiymət və metal ərintiləri olduqca yüksəkdir, belə ki, bu günə qədər ənənəvi dəmir və alüminium yerini bilməz.

adı Origin

Menakin - 1795 qədər istifadə edilmişdir titan adı. Bu doğru, ərazi mənsubiyyətindən görə, yeni element W. Gregor deyirlər. Martin Klaproth 1797-ci ildə adı "Titan" element verir. Bu zaman, olduqca nüfuzlu kimyaçı A. L. Lavuaze başçılıq Fransız həmkarı, onların əsas xassələri uyğun olaraq yeni kəşf maddə zəng etmək təklif edirik. bu yanaşma ilə razı deyil alman alimi, o haqlı olaraq kəşf mərhələsi bir maddə xas olan bütün xüsusiyyətləri müəyyən etmək üçün, və adı onları əks etdirmək üçün olduqca çətin olduğunu düşündüm. Lakin, biz ki, istifadəçi seçilmiş Klaproth müddət tam metal uyğundur tanımalıdır - dəfələrlə müasir elm olduğunu vurğuladı. adı Titan iki əsas nəzəriyyələr var. Metal elven queen Titania (Character Alman mifologiya) şərəfinə təyin edilə bilər. Bu ad yüngüllük və gücü agent həm rəmzidir. Ən elm Titans qüdrətli yer ilahəsi Gaia oğulları çağırdı olan Yunan mifologiyasında istifadə meylli. uran - Bu versiya əvvəllər açıq element adı deyir.

Təbiətdə olan

bir şəxs üçün dəyəri texniki baxımından titan yer qabığının dərəcədə dördüncü yeri tutur metallar. Təbiətdə böyük hissəsi yalnız dəmir, maqnezium və alüminium xarakterizə olunur. bazalt qeyd Ən titan content onun qranit qatı qədər kiçik shell. dəniz suyunun, maddə content aşağı - haqqında 0,001 mq / l. onun təmiz formada cavab mümkün deyil, belə ki Chemical element titan, çox fəaldır. Əksər hallarda, bu, oksigen ilə birləşmələri edir, və dörd bir valence var. tədqiqat indiki mərhələdə, elm birləşmələrin yeni formaları tapmaq üçün davam edərkən titaniferous Minerallar sayı 63 75-dən (müxtəlif mənbələrdən) dəyişir. praktik istifadə üçün ən əhəmiyyətli aşağıdakı minerallar bunlardır:

1. Ilmenite (FeTiO _3).
2. Rutil (TiO _2).
3. Titanite (CaTiSiO _5).
4. Perovskite (Catío _3).
5. Titanomagnetite (FeTiO ₃ + Fe ₃ O ₄₎ və t. D.

Bütün mövcud titaniferous filiz əsas və səpinti bölünür. Bu element zəif miqrant, yalnız bir balalama daş səyahət edə bilərsiniz və ya süxurlar lil alt hərəkət. biosfer ildə titan böyük məbləği yosun olan. yer fauna element nümayəndələri buynuz saç toxumalarında toplanır. dalaq titan bir insan orqan xarakterik, adrenal bezleri, plasenta, tiroid vəzi üçün.

fiziki xassələri

Titanium - gümüş ağ rəng olan qara metal, polad bənzəyir. 0 ⁰ C 4.517 g / sm ³ sıxlıq bir ^{temperaturda.} maddə qələvi metallar (kadmium, natrium, litium, sezium) xarakterikdir aşağı istilik kütləvi var. onun performansı həm elementləri daha yüksəkdir isə sıxlığı titan, dəmir və alüminium arasında aralıq mövqe tutur. onun tətbiqi çərçivəsində müəyyən hesab olunur Metalların əsas xüsusiyyətləri var gəlir gücü və sərtlik. 12 dəfə, dəmir və mis ilə güclü Titanium alüminium - 4 dəfə, xeyli asan edir. təmiz maddə və gəlir limit ductility digər metallar halda, t. E. Perçin texnika, döymə, qaynaq, yayma kimi, yüksək və aşağı temperatur dəyərlər emal imkan verir. titan fərqləndirən xarakterik - beləliklə, bu xüsusiyyətləri bir maqnit sahəsində 500 ⁰ C qədər yüksək temperaturda saxlanılır aşağı istilik keçiriciliyi, bu dəmir kimi cəlb deyil, paramaqnit titan element və mis kimi ejected deyil. sərt mühit və mexaniki təsiri çox yüksək anti-korroziya performance unikal edir. dəniz suyu olan 10 ildən çox titan boşqab görünüşü və tərkibi dəyişməyib. Bu halda Iron tamamilə korroziyaya uğramış məhv olardı.

titan termodinamik xassələri

1. (Normal şəraitdə) Sıxlığı 4,54 q / sm ^3.
2. Atom sayı - 22.
3. Metals Group - bir odadavamlı, yüngül.
4. titan atom çəkisi - 47.0.
5. qaynama nöqtəsi ⁽⁰ C) - 3260.
6. Molar həcmi sm ³ / mol - 10.6.
7. ərimə nöqtəsi titan ⁽⁰ C) - 1668.
8. buxar xüsusi istilik (kC / mol) - 422,6.
9. 45 - (20 ⁰ C) resistivity * sm * 10 ^-6 ohms.

kimyəvi xassələri

görə kiçik oksid film səthində meydana gəlməsinə korroziya müqavimət element yaxşılaşmışdır. Bu (normal şəraitdə) qarşısını alır kimyəvi reaksiya belə metal titan kimi element ətraf mühit yerləşən qazlar (oksigen, hidrogen) ilə. Onun xüsusiyyətləri temperatur təsiri altında dəyişir. 600 ⁰ C titan oksidi formalaşması nəticəsində oksigen arasında reaksiya (TiO ₂₎ qaldırılmış _zaman. atmosfer qazların udma halda vakuum istehsal titan bu səbəb qaynaq və ərimə üçün praktiki istifadə kövrək birləşmələr əmələ gəlir. metal hidrogen həll bir geri reaksiya prosesi yüksək temperatur (400 ⁰ C) və daha fəal baş verir edir. Titanium, xüsusilə gözəl hissəciklər (nazik təbəqə və ya bir tel) bir azot şəraitində altında combusted edir. 700 ⁰ C temperaturda mümkündür arasında kimyəvi reaksiya, bununla nitrit VÖEN təşkil. çox formaları yüksək ağır metal ərintiləri ilə tez-tez element alloying edir. halogens (xrom, bromo, iodo) ilə reaksiya daxil yalnız quru maddə ilə qarşılıqlı katalizator (yüksək temperatur) və mövzu olması. Bu, çox çətin odadavamlı ərintiləri istehsal edir. ən turşuları və alkaliler titan həlləri ilə kimyəvi aktiv istisna deyil qatılaşdırılmış sulfat (uzun Qaynar), Daşınması qadağandır: xlorid, isti üzvi (qarışqa turşusu, Okzalik turşusu).

əmanət

Ən ümumi təbii baş verən ilmenite filiz - onun ehtiyatları 800 milyon ton həcmində qiymətləndirilir. rutile yataqlarının əmanətləri daha təvazökar, lakin ümumi həcmi - istehsal artımı davam etdirərkən - Belə titan kimi, növbəti 120 il üçün metal insanlıq təmin etməlidir. son məhsulun qiyməti tələb və artırılması istehsal qabiliyyətinin asılıdır, lakin orta hesabla 1200-dən 1800 rubl idi edəcək. / Kg. fasiləsiz texniki təkmilləşdirilməsi ilə əhəmiyyətli dərəcədə onların vaxtında yükseltmeleri bütün istehsal proseslərinin dəyəri azaldılır. böyük ehtiyatları titan filizlərinin Yaponiya, Cənubi Afrika, Avstraliya, Qazaxıstan, Hindistan, Cənubi Koreya, Ukrayna, Ceylon var Çin və Rusiya və mineral resurs bazası var. müxtəlif istehsal həcmi və filiz titan faizi əmanətləri, geoloji tədqiqatlar mümkün metal bazar dəyəri azalması və onun geniş tətbiqi güman edir, daim davam edir. Rusiya titan qədər böyük istehsalçısı edir.

qəbul

titan dioksid istehsalı üçün, ən çox çirkləri minimum məbləği olan, istifadə olunur. Bu ilmenite və ya rutile filiz konsentratları zənginləşdirən ilə əldə edilir. elektrik qövs sobalarının istilik müalicəsi dəmir və titan oksidi olan şlaklar ayrılması formalaşması ilə müşayiət olunur filiz, baş verir. Sulfat və ya xlorid, telefon dəmir pulsuz emal qismini üçün istifadə olunur. Titanium oksid boz bir toz (. Şəkil bax). Titan metal tədricən müalicə ilə əldə edilir.

Birinci mərhələ koks və xlor buxar ifşa ilə şlak sinter prosesi. kimyəvi reaksiya ilə əldə 850 ⁰ C. Titanium süngər temperaturda (məsaməli əridilmiş kütləvi) məruz, və ya külçə daxil əriyib təmizlənmiş zaman TiCl ₄ maqnezium və ya natrium nəticəsində azalır. istiqamətlərə daha istifadə asılı olaraq, və ya metal yüngül təmiz formada təşkil edir (çirkləri 1000 ⁰ C istilik ilə xaric olunur). çirkləri fraksiyası 0.01% yodlu istifadə üsulu ilə bir maddə istehsalı üçün. Bu halogen ilə pretreated titan süngər, onun buxar buxarlanma prosesi əsaslanır.

tətbiqi Fields

titan ərimə nöqtəsi metal bir struktur material kimi istifadə rahatlığı əvəzolunmaz üstünlükdür ki, kifayət qədər yüksəkdir. Buna görə də, ən böyük gəmiqayırma sənayesində tətbiqi, aviasiya sənayesi, istehsal raketlər, kimyəvi zavodlarda tapır. Titan tez-tez istilik müqavimət və sərtlik təkmilləşdirilmiş xüsusiyyətləri nümayiş müxtəlif ərintilər bir dopant kimi istifadə olunur. High korroziya müqavimət və ən aqressiv mühit tab gətirmək qabiliyyəti bu metal kimya sənayesi üçün zəruri olun. Titanium (ərintiləri) distillə və turşuları və digər kimyəvi aktiv maddələrin daşınması üçün istifadə olunan boru kəmərləri, tanklar, klapan, filtreler, edilir. yüksək temperatur performans fəaliyyət cihazlar yaradılması zaman tələb edib. titan birləşmələrin davamlı kəsici alətlər, boyalar, qida sənayesində istifadə plastik və kağız, cərrahi alətləri, implantları, zərgərlik, dekorativ materiallar etmək üçün istifadə olunur. Bütün istiqamətləri təsvir etmək çətindir. tam bioloji təhlükəsizlik Müasir tibb tez-tez metal titan istifadə edir. Price - bu element tətbiqi uzun eni təsir yalnız amildir. Haqlı olaraq titan iddia - gələcəyin maddi, yeni inkişaf mərhələsinə daxil olacaq ki, insanlar öyrənmək.