Titán - fém

Az örök, a titokzatos, a tér, az anyag a jövő - mindezek és sok más jelzőket rendelt különböző forrásokból titán. Története a felfedezés ez a fém nem volt triviális: ugyanabban az időben a kijuttató elem tiszta formában működött több tudós. A folyamat tanulmányozása fizikai és kémiai tulajdonságainak és meghatározása annak alkalmazása nem fejeződött be ma. Titán - a fém a jövőben, és a helyére az emberi élet még nem teljesen tisztázottak, így a modern kutatók egy hatalmas teret a kreativitás és a tudományos kutatás.

vonás

Kémiai elem titán (Titán) jelölik a periódusos D. I. Mendeleeva Ti szimbólum. Található az oldalsó alcsoport IV-csoport a negyedik periódus, és egy sorozatszámmal 22. Egy egyszerű anyagot titán - fém fehér és ezüst, könnyű és tartós. Elektronikus atom konfigurációja szerkezete a következő: +22) 2) 8) 10) 2, 1S 2S 2 2 6 2P 3P 3S 2 2 6 3d 4S 2. Következésképpen, a titán számos lehetséges oxidációs állapotok 2, 3, 4, a leginkább stabil vegyület ez tetravalens.

Titán - ötvözetből vagy fém?

A név eredete

Mivel a természetben

Minden meglévő titaniferous érc van osztva az egyszerű és elhelyező. Ez az elem gyenge bevándorló, csak utazni egy ellés kövek, sziklák mozogni iszap alján. A bioszféra, a legnagyobb mennyiségű titán tartalmazott az algák. A képviselők a szárazföldi fauna elem felhalmozódik a szövetekben a szaru, szőr. Egy emberi test jellemzője jelenlévő titán a lépben, a mellékvesék, a méhlepény, pajzsmirigy.

fizikai tulajdonságok

Titán - vasfémek, amelynek ezüstfehér színű, hasonlít acél. A hőmérséklet 0 0 C sűrűsége 4,517 g / cm 3. Az anyagnak alacsony termikus tömege, ami jellemző az alkálifémek (kadmium, nátrium, lítium, cézium). Sűrűség titán foglal el köztes helyzetben a vas és az alumínium, míg a teljesítménye is nagyobb, mint a mindkét elem. A fő tulajdonságai a fémek, amelyek figyelembe veszik az annak alkalmazási körét a folyáshatárt és a keménység. Titán-alumínium erősebb 12-szer, a vas és a réz - 4-szer, míg ez sokkal könnyebb. A képlékenység a tiszta anyag és folyáshatár lehetővé feldolgozást nagy és alacsony hőmérsékleti értékek, mint abban az esetben más fémek, t. E. Szegecselő technikák, kovácsolás, hegesztés, gördülő. A megkülönböztető tulajdonsága, titán - Csekély hővezetése és így, ezek a tulajdonságok megmaradnak magasabb hőmérsékleten legfeljebb 500 0 C-on mágneses mező paramágneses titán elem, ez nem vonzott, mint a vas, és nem jön ki, mint a réz. Nagyon magas korróziógátló teljesítményét a mostoha körülmények és a mechanikai hatások egyediek. Több mint 10 éve, hogy a tengervízben nem változott a megjelenése és összetétele a titán lemez. Vas ebben az esetben lenne teljesen elpusztult korrodált.

Termodinamikai tulajdonságai titán

1. Sűrűség (normál körülmények között) 4.54 g / cm 3.
2. Atomic száma - 22.
3. Metals Group - hőálló, könnyű.
4. A atomsúlya titán - 47,0.
5. Forráspont (0 C) - 3260.
6. Moláris térfogata cm 3 / mol - 10.6.
7. A titán olvadáspontjának (0 C) - 1668.
8. Specifikus párolgási hőt (kJ / mól) - 422,6.
9. A fajlagos ellenállás (20 0 C-on) ohm * cm * 10 -6 - 45.

kémiai tulajdonságok

Javított korrózióállóság elem képződése következtében a felületen a oxidfilm kicsi. Ez megakadályozza a (normális körülmények között) kémiai reakció gázok (oxigén, hidrogén) található, a környező atmoszféra egy elem, mint például a fém titán. A tulajdonságai változik a hőmérséklet hatására. Amikor azt emeljük 600 0 C, a reakció között az oxigén, ami a képződését titán-oxid (TiO 2). Abban az esetben az abszorpciós atmoszferikus gázok képződnek törékeny vegyületek, amelyek gyakorlati használatra nem emiatt hegesztés és olvadása a titán termelt a vákuum. Reverzibilis reakció folyamatát feloldjuk hidrogén-a fém, akkor fordul elő aktívabb magasabb hőmérsékleten (400 0 C felett). Titán, különösen a finom részecskék (a vékony lemez vagy huzal) elégett nitrogénatmoszférában. A kémiai reakció a csak hőmérsékleten 700 0 C, ezáltal egy nitrid ón. Sok formája nagyon kemény ötvözetek gyakran ötvöző elem. A reakció halogénekkel (króm, bróm, jód) belép csak akkor, ha a katalizátor jelenlétében (magas hőmérséklet), és erre kölcsönhatások egy száraz anyaggal. Ezáltal egy nagyon nehéz tűzálló ötvözetek. A megoldások a legtöbb savak és lúgok titán kémiailag aktív kivétel koncentrált kénsavat (elhúzódó forráspont), hidrogén-fluorid, forró, szerves (hangyasav, oxálsav).

letét

A termelés a titán-dioxid, ez a leggyakrabban használt, amely tartalmazza a minimális mennyiségű szennyeződést. Ezt úgy kapjuk gazdagítja ilmenite vagy rutil érc koncentrátumok. A elektromos ívkemence hőkezelés történik érc, amely képződése kíséri vas és szétválasztása salak tartalmazó titán-oxid. Szulfáttal vagy kloriddal módszer használatos feldolgozó frakció szabad vas. A titán-oxid por szürke (lásd. A képen). Titán fém révén elért fokozatos kezeléssel.

Az első fázis az a folyamat, salak szinterelést végzünk koksz és klórral gőz expozíció. A kapott csökkentett TiCl4 magnézium- vagy nátrium kitéve a hőmérséklet 850 0 C-on titán szivacs (porózus ömlesztett tömeg) nyert kémiai reakció, vagy a tisztított olvasztott tuskó. Attól függően, hogy a további felhasználásra a célpontok, vagy fémötvözetből van kialakítva tiszta formában (szennyezéseket távolítjuk el melegítés 1000 0 C). Az anyag termelését szennyezésekkel frakcióban 0,01% jodidot alkalmazott módszer. Ez alapján a párolgási folyamat titán szivacs előkezelt halogénatommal, annak gőz.

Alkalmazási területek

A titán olvadáspontjának elegendően magas, hogy a fém felbecsülhetetlen előnye könnyű használat, mint szerkezeti anyag. Ezért úgy találja legnagyobb alkalmazás a hajóépítő ipar, légi ipar, gyártás rakéták, vegyi üzemek. Titán gyakran használják például egy adalék anyagot a különböző ötvözetek, amelyek javított jellemzőit hőállóság és keménysége. Nagy korrózióállóság és képességét, hogy ellenálljon a legtöbb agresszív környezetben, hogy ez a fém nélkülözhetetlen a vegyiparban. Titán (ötvözetek) készült csővezetékek, tartályok, szelepek, szűrők, használt desztillációs és szállítására savak és más kémiailag aktív anyagok. Azt követelte létrehozásakor működő készülékek magasabb hőmérsékleten teljesítményt. A titán vegyületeket használnak, hogy a tartós vágószerszámok, festékek, műanyag és papír, műtéti eszközök, implantátumok, ékszerek, dekorációs anyagok, alkalmazott az élelmiszeriparban. Minden irányból nehéz leírni. A modern orvostudomány a teljes biológiai biztonság gyakran használja fém titán. Ár - ez az egyetlen tényező, amely befolyásolja a hosszú szélessége alkalmazásának ez az elem. Helyesen állítják, hogy a titán - anyaga a jövő, a tanulás, hogy az emberiség belép egy új fejlődési szakaszában.