Titan történelem - tudja, hogyan
Sőt, sok szempontból, elsősorban a korrózióállóság, a titán felülmúlja a túlnyomó többsége a fémek és ötvözetek. Néha (különösen népszerű irodalomban) titán úgynevezett örök fém. De először mondani, a történelem ezt az elemet.
Oxid vagy oxid?
Ez az úgynevezett „menakinom” 1795-ig cikkszám 22. Így nevezte 1791-ben, az angol kémikus és mineralógus William Gregor, nyisson meg egy új elem az ásványi menakanite (nem keres ez a név a modern ásványtan kézikönyvek - menakanit is átnevezték, most hívott ilmenite).
Egy másik változata a tétel név származik a Titánok, a hatalmas fiai a föld istennője - heparint (görög mitológia)
1797-ben kiderült, hogy Gregor és Klaproth fedezte ugyanaz az elem, és bár Gregor csinált ilyet, az új elem megerősítette a nevet adott neki Klaproth.
De sem Gregor sem Klaproth nem tudta megszerezni az elemi titánt. Dedikált, fehér kristályos por volt, a titán-dioxid TiO2. Helyreállítani ezt oxid, elválasztani azt a tiszta fém sokáig nem lehetett bárki a vegyészek.
1823-ban az angol tudós, William Wollaston azt mondta, hogy a kristályok találta őket kohászati salakok üzem „Merthyr Tydfil” - nem más, mint egy tiszta titán. És később, '33 -as, a híres német kémikus F. Szu-ler azt mutatta, hogy ezek a kristályok ismét a titán vegyület, ezúttal - a fém-karbonitridet.
Sok éven azt hitték, hogy a titán fém először elő Berzelius 1825 visszanyerésére a kálium-ftortitanata fémnátrium. Ma azonban összehasonlítjuk a tulajdonságaikat titán és a kapott termék Berzelius, azt lehet mondani, hogy az elnök a Svéd Tudományos Akadémia összetévesztik tiszta titán gyorsan feloldódik hidrogén-fluorid (ellentétben sok más savak), valamint titán fém Berzelius sikeresen ellenálltak annak működését.
1895-ben, a francia kémikus A. Moissan helyreállítása titán-dioxid szén-egy ívkemencében, és a kapott anyagot kétszer finomításával kapott titán-tartalmú 2% szennyeződést, elsősorban a szén-. Végül, 1910-ben, az amerikai vegyész M. Khan ter, javított eljárás a Nielsen és Petersson, sikerült néhány gramm titán tisztasága körülbelül 99%. Éppen ezért a legtöbb könyvet prioritása termelő fémtitántartalma tulajdonítják Hunter, nem Kirillov, Nilsson vagy Muassanu.
Azonban sem Hunter sem kortársai nem megjósolni nagy jövő titán. Csak néhány tized százalék a szennyezések v.metalle, de ezek a szennyezések csinálni titán törékeny, instabil, alkalmatlan a megmunkáláshoz. Ezért néhány, a titán-vegyületet már korábban használt, mint a fém is. Pár-rehhloristy titán, például széles körben használják az első világháború létrehozni ködösítés.
1908-ban kezdte meg a termelést a fehér nem vegyületekből ólom és a cink, az Egyesült Államokban és Norvégiában, ahogy azelőtt, és titán-dioxid. Az ilyen puha tőkehal festhető többször nagyobb felületű, mint az azonos mennyiségű ólom, vagy cink-oxid. Emellett, titán fehér erősen fényvisszaverő, nem mérgező, és nem sötétíti az intézkedés alapján a hidrogén-szulfid. A orvosi szakirodalom leírja a személy esetében egy időben „vett” 460 g titán-dioxidot! (Vajon mit összetévesztette őt?) „Amatőr” titán-dioxid nem tapasztalható a fájdalmat. A titán-dioxid egy része a bizonyos gyógyszerek, különösen a kenőcsök elleni bőrbetegségek.
Azonban nem gyógyszer, és festékipar fogyaszt a legnagyobb mennyiségű TiO2. A világ termelésének ez a vegyület több mint fél millió tonna évente. Zománc alapuló titán-dioxidot széles körben használják, mint védő- és dekoratív bevonatok fém és a fa a hajógyártásban, építési és gépészet. Az élettartam a szerkezetek és alkatrészek jelentős mértékben megnő. Titán fehér festett szövet, bőr és egyéb anyagok.
A titán-dioxid egy része a porcelán tömegek, tűzálló üveg, kerámia anyagok, magas dielektromos állandója. Mint egy töltőanyag, amely növeli a szilárdságot, és a hőállóság, hogy bevezetjük a gumikeverék. Azonban, minden előnyét titánvegyületek tűnik jelentéktelennek közepette az egyedülálló tulajdonságai a tiszta titán fém.
1925-ben a holland kutatók van Arkel és de Boer jodid módszerrel (róla - alább) kapott titán magas chistoty- 99,9%. Ellentétben titán kapott Hunter volt egy alakíthatóság; ez lehet hideg kovácsolás, lapokká sodorják, szalag, huzal, még a nagyon vékony fólia. De még ez sem fontos.
Tanulmányok A fiziko-kémiai tulajdonságai titán fém eredménye közel fantasztikus eredményeket.
Azt találtuk, például a titán, hogy közel fele a súlya a vas (titán sűrűsége 4,5 g / cm3) a sok kiváló szilárdságú acélból. Összehasonlítás alumínium is bizonyult a titán: titán csak félszer nehezebb, mint az alumínium, de a hat-szor tartósabb és, ami a legfontosabb, megtartja szilárdságát hőmérsékleten legfeljebb 500 ° C-on (de azzal a kiegészítéssel, ötvöző elemek -UP 650 ° C ), míg a szilárdsága alumínium és magnézium ötvözetek drámaian csökken már 300 ° C-on
Titán és jelentős keménysége: ez 12-szor nehezebb, mint az alumínium, 4-szer - a vas és a réz. Egy másik fontos jellemzője a fém - folyáshatár. Minél nagyobb ez a jobb, a fém alkatrészek ellenállni működési terhelés, annál tovább tart az alakja és mérete. Hozam erősségét a titán majdnem 18-szer magasabb, mint az alumínium.
Ellentétben a legtöbb fémek, titán van egy nagy elektromos ellenállást, ha az elektromos vezetőképessége ezüst tekintjük 100, a villamos vezetőképessége a réz 94 alumínium - 60, a vas-15, és a platina, és a titán - összesen 3.8. Aligha kell magyarázni, hogy ez a tulajdonság nem mágneses titán, az érdeklődés az elektronika és elektrotechnika.
Titán figyelemre méltó korrózióállóság. A rekord ez a fém 10 éve a tengervíz nem jelenik meg, és a korrózió ellen.
Titánötvözet rotorok készülnek, modern nehézdarus helikopterek. Kormányok forgatás, csűrő és néhány más fontos részei szuperszonikus repülőgép is készül ilyen ötvözet. Számos kémiai eljárásban most már megtalálható az egész berendezést és oszlopok titánból.
Hogyan juthat Titanium
Ár -, hogy még mindig hátráltatja a termelés és a fogyasztás titán. Valójában, a magas költségek - nem veleszületett titán. A földkéreg ez sok - 0,63%. Még mindig magas ára titán - következtében összetettsége kiveszed ércből. Ő magyarázza a nagy affinitású titán, hogy sok elemet, és az erős kémiai kötések a természetes vegyületek. Így a komplexitás a technológia. Itt magnietermi-cal utat a termelés titán kifejlesztett 1940-ben az amerikai tudós W. Kroll.
Titán-dioxid klórral (jelenlétében szén) alakul át a titán-tetraklorid:
A folyamat megy tengely elektromos kemencében 800-1250 ° C-on Egy másik lehetőség - klórozásával alkálifémsók olvad NaCl és KC1. A következő művelet (egyformán fontos és időigényes) - TiCl4 tisztítás szennyeződések - hajtjuk végre a különböző módokon és anyagok. Ti-Tav tetraklorid normál körülmények között egy folyadék forráspontja 136 ° C-on
Hogy megszakítsa a kapcsolatot klórral titán könnyebb, mint az oxigén. Ez megtehető segítségével magnézium reakciójával
Ebben a reakcióban acél reaktora 900 ° C-on Az eredmény egy úgynevezett titán szivacs impregnált magnézium-és magnézium-klorid. A szűrletet vákuumban bepároljuk lezárt készülékben 950 ° C-on, míg a titán szivacs ezután zsugorított vagy megolvasztott egy kompakt fém.
Nátrium Eljárás titán fém elvileg kicsit eltér magnietermiche ég. Ez a két módszer a legelterjedtebb az iparban.
Több mint a tiszta titán-és továbbra is használhatja Crystal Bar folyamat által javasolt van Arkel és de Boer. Metallothermal titán szivacsot alakítjuk jodid Til 4, amelyet azután szublimált vákuumban. Útban pár megfelelnek égő titán-jodidot és 1400 ° C-titánhuzal. Így jodid elbontjuk, és a huzal növekvő egy réteg tiszta titán. Etsf titán termelési módszer terméketlen és költséges, ezért használják nagyon korlátozott az iparban. Annak ellenére, hogy a komplexitás és az energiafogyasztás titán termelés. mára már az egyik legfontosabb alágazatok színesfémek kohászat.