Titanium - метал

Вечният, мистериозен, пространство, материалът на бъдещето - всички тези и много други епитети, възложени на различните източници на титан. История на откриването на този метал не е тривиален: в същото време над изпускателният елемент в чист вид е работил няколко учени. Процесът на изучаване на физичните и химичните свойства и определението за неговото прилагане не е завършен днес. Titanium - метала на бъдещето и мястото му в човешкия живот още не е напълно определено, като съвременни изследователи огромна възможност за творчество и научни изследвания.

особеност

Химическа елемент титан (Titanium) е определен в символ Периодичната таблица D. I. Mendeleeva Ti. Разположен в IV група на страничната подгрупа на четвъртия период, и има сериен номер 22. прост вещество на титан - метална бяло и сребро, лек и издръжлив. Електронни конфигурация атом има следната структура: +22) 2) 8) 10) 2, 1S 2S 2 2 6 2Т 3P 3S 2 2 6 3d 4S 2. Следователно, титанов има няколко възможни окисление 2, 3, 4, в най- стабилно съединение е четиривалентен.

Титанов - сплав или метал?

Произход на името

Да бъдеш в природата

Всички съществуващи titaniferous руда е разделен на основно и победител в състезание. Този елемент е слаб мигрант, той може да пътува само в отелване камъни или скали се движат тиня на дъното. В биосферата, най-голямо количество титан, съдържащ се в водорасли. Представителите на наземна флора елемент натрупва в тъканите на тръбата, на косата. За човешкото тяло характеристика на титанов присъства в далака, надбъбречните жлези, плацента, щитовидната жлеза.

физични свойства

Titanium - цветни метали като сребро-бял цвят, прилича на стомана. При температура 0 0 ° С плътност от 4,517 гр / см 3. вещество има ниска топлинна маса, която е характерна за алкални метали (кадмий, натрий, литий, цезиев). Плътност титанов заема междинно положение между желязото и алуминия, а изпълнението му е по-висока от тази на двата елемента. Основните свойства на метали, които се считат за определяне на обхвата на неговото приложение са силата на добив и твърдост. Титанов алуминиев силен от 12 пъти, желязо и медни - 4 пъти, докато тя е значително по-лесно. Пластичността на чисто вещество и неговата граница добив позволява обработка при високи и ниски стойности на температурата, както в случая на други метали, т. Е. занитване техники, коване, заваряване, подвижен. Отличителната характеристика на титан - неговата ниска топлопроводност и, по този начин, тези свойства се запазват при повишени температури до 500 0 С в магнитно поле е парамагнитен титан елемент, не е привлечен като желязо, и не се изхвърля като мед. Много висока производителност антикорозионно при тежки условия и механични въздействия са уникални. Повече от 10 години е в морската вода не се променя външния вид и състав на титан плоча. Желязо в този случай ще бъде унищожен напълно корозирали.

Термодинамичните свойства на титан

1. Плътност (при нормални условия) е 4,54 гр / см 3.
2. Атомна брой - 22.
3. Метали Group - огнеупорна, светлина.
4. Атомното тегло на титан - 47.0.
5. Точка на кипене (0 ° С) - 3260.
6. Моларен обем cm 3 / мол - 10,6.
7. Точката на топене на титан (0 ° С) - 1668.
8. Специфична топлина на изпарение (кДж / мол) - 422.6.
9. В съпротивление (при 20 0 ° С) ома * см х 10 -6 - 45.

химични свойства

Подобрена устойчивост на корозия елемент поради образуването по повърхността на филма оксид малък. Това предотвратява (при нормални условия) химична реакция с газове (кислород, водород), разположени в околната атмосфера на елемент, като например метален титан. Свойствата му се променят под влияние на температурата. Когато се повишава до 600 0 ° С, реакцията между кислород, което води до образуването на титаниев оксид (ТЮ2). В случай на поглъщане на газове в атмосферата се образува нестабилни съединения, които нямат практическо използване за тази причина заваряване и топене на титана произведени във вакуум. Е обратим процес реакция на разтваряне на водород в метала, се среща по-активен при по-високи температури (400 0 ° С и по-горе). Титан, особено на фините частици (тънка пластина или тел) се изгарят в атмосфера на азот. химическа реакция между възможно само при температура от 700 0 С, при което се образува нитрид калай. С много форми силно твърди метални сплави често се елемент за сплави. Реакцията с халогени (хром, бром, йод) влиза само при наличието на катализатор (висока температура) и при взаимодействие със сухо вещество. Това дава много трудно огнеупорни сплави. С разтвори на повечето киселини и основи титанов химически активен изключение е концентрирана сярна (удължено кипене), флуороводородна, горещ органичен (мравчена киселина, оксалова киселина).

депозит

За производството на титанов диоксид, се използват най-често, съдържащ минимално количество примеси. Той се получава чрез обогатяване илменит или рутил рудни концентрати. Електродъговата пещ топлинна обработка настъпва руда, което е съпроводено с образуването на желязо и разделяне на шлака, съдържаща титаниев оксид. Сулфат или хлорид метод се използва за обработка фракция свободен от желязо. Титанов оксид е прах от сив (вж. Снимката). Титанов метал се получава чрез постепенно нейното лечение.

Първият етап е процес на синтероване шлака с излагане кокс и хлор пара. Полученото намалява TiCl4 с магнезиев или натриев когато са подложени на температура от 850 0 С титан гъба (порест кондензиран маса), получен чрез химическа реакция или пречиства разтопи в блокове. В зависимост от по-нататъшното използване на дестинации, или метална сплав се образува в чиста форма (примеси се отстраняват чрез нагряване до 1000 0 ° С). За получаването на вещество с примеси фракция 0.01% йодид използван метод. Тя се основава на процеса на изпаряване на титан гъба предварително обработен с халоген, неговата пара.

Области на приложение

Точката на топене на титана е достатъчно висока, че металът е безценен предимство на лекота на използване като структурен материал. Ето защо, тя намира най-голямото приложение в корабостроителната индустрия, авиационната индустрия, производство ракети, химически заводи. Титанов често се използва като добавка в различни сплави, които показват подобрени характеристики на устойчивост на топлина и твърдост. Висока устойчивост на корозия и способност да издържат на най-агресивните среди направи този метал е задължително условие за химическата промишленост. Титанов (сплави) са направени тръбопроводи, резервоари, клапани, филтри, използвани за дестилация и транспортиране на киселини и други химически активни вещества. Той настоя при създаването на устройства, работещи при повишени производителност температура. титанови съединения, използвани за трайни режещи инструменти, бои, пластмаси и хартия, хирургически инструменти, импланти, бижута, декоративни материали, използвани в хранителната промишленост. Всички посоки е трудно да се опише. Съвременната медицина за пълно биологично сигурност често използва метален титан. Цена - това е единственият фактор, който влияе на дълго широчината на прилагане на този елемент. С право се твърди, че титан - материал на бъдещето, като научава, че човечеството ще навлезе в нов етап на развитие.