Titanium - logam. Sipat titanium. Paké of titanium. Sasmita jeung Komposisi kimia titanium

The langgeng, misterius, spasi, bahan tina mangsa - kabeh ieu sarta loba epithets séjén ditugaskeun ka rupa sumber tina titanium. Sajarah kapanggihna logam ieu teu pati penting: di waktu nu sami leuwih unsur release dina formulir murni digawé sababaraha élmuwan. Prosés diajar anu pasipatan fisik jeung kimia jeung harti aplikasi na teu acan réngsé poé ieu. Titanium - logam tina masa depan na tempatna di kahirupan manusa henteu acan tangtu pinuh, mere peneliti modern hiji wengkuan badag pikeun kreativitas sarta panalungtikan ilmiah.

hal nu husus

unsur kimia titanium (titanium) anu ditunjuk di simbol periodik Table D. I. Mendeleeva Ti. Lokasina di group IV samping subgroup periode kaopat, sarta ngabogaan jumlah serial 22. A zat basajan tina titanium - bodas logam jeung pérak, lightweight jeung awét. Konfigurasi éléktronik atom boga struktur handap: +22) 2) 8) 10) 2 , 1s 2s ^{2 2} 3S ^{2 6} 2p 3P 3d ^{6 2 2} 4S. Akibatna, titanium ngabogaan sababaraha nagara bagian oksidasi mungkin 2, 3, 4, dina sanyawa paling stabil, éta tetravalent.

Titanium - alloy atawa logam?

Patarosan ieu dipikaresep ku loba. Dina 1910, kimiawan Amérika Hunter ieu titanium murni munggaran. logam ngandung ukur 1% tina najis, tapi jumlah anu negligible na kabukti henteu masihan kamungkinan panalungtikan satuluyna sipat anak. The ductility tina bahan ieu kahontal tolkopod hawa tinggi, dina kaayaan normal (STP), sampel teuing regas. Kanyataanna, item ieu teu élmuwan kabetot kusabab prospek pamakéan na seemed teuing pasti. Pajeulitna meunangkeun tur nalungtik salajengna ngurangan potensi aplikasi na. Ngan taun 1925, kimiawan ti Walanda J. de Boer jeung A. van Arkel narima titanium logam, sipat nu geus narik perhatian ahli insinyur sarta désainer sakuliah dunya. Sajarah ulikan ngeunaan unsur ieu dimimitian kalayan 1790, ieu ulubiung dina paralel, sacara mandiri ti nu séjén, dua ilmuwan manggihan titanium salaku unsur kimia. Tiap di antarana narima sanyawa (oksida) agén, gagal cageur logam di formulir murni. Titanium dianggap pelopor tina Inggris biarawan mineralogist William Gregor. Di wewengkon paroki Na, perenahna di bagian kidul-kulon Inggris, hiji élmuwan ngora mimiti diajar keusik hideung Menakena Valley. Hasil percobaan kalawan magnet anu geus alokasi séréal ngagurilap, nu mangrupakeun sanyawa titanium. Dina waktu nu sarua kimiawan Jérman Martin Heinrich Klaproth dicirikeun zat anyar ti rutile mineral. Dina 1797, manéhna ogé kabukti yén sajajar jeung elemen kabuka nu sarupa. Titanium dioksida téh leuwih ti abad éta hiji misteri keur loba kimiawan pikeun ménta logam murni teu mungkin malah keur Berzelius. téknologi panganyarna abad XX greatly gancangan prosés pembelajaran ngeunaan unsur nyarios sareng nangtukeun arah awal pamakéan na. Dina wengkuan ieu terus ngembangna. Ngawatesan wengkuan na tiasa ukur pajeulitna tina prosés ngumpulkeun hiji zat sapertos titanium murni. Harga na alloy logam téh rada luhur, ku kituna teu tiasa mindahkeun beusi tradisional jeung aluminium to date.

Asal nami

Menakin - nami mimiti titanium, anu ieu dipaké dugi 1795. Nu bakal katuhu, nurutkeun karaketan diwengku, disebut unsur anyar W. Gregor. Martin Klaproth nangtukeun unsur dina 1797 nami "Titan". Dina waktu ieu, tara Perancis-Na, dipingpin ku rada pangaruh kimiawan A. L. Lavuaze nawiskeun nyauran zat karek kapanggih luyu jeung sipat dasar maranéhanana. élmuwan Jérman teu satuju kalayan pendekatan ieu, anjeunna rightly ngira yén fase kapanggihna téh rada susah pikeun ngaidentipikasi sakabeh ciri alamiah dina hiji zat, sarta ngeunteung aranjeunna dina judul. Sanajan kitu, urang kedah ngakuan yén-dipilih pamaké istilah Klaproth pinuh pakait jeung logam - hal anu sababaraha kali emphasized élmuwan modern. Aya dua téori utama nami Titan. Metal bisa ditunjuk keur ngahargaan ka ratu Titania elven (Aksara mitologi Jermanik). Ngaran ieu melambangkan duanana lightness jeung antibaktéri kakuatan. Paling élmuwan téh condong kana pamakéan mitologi Yunani, nu titans anu disebut putra ti Déwi bumi perkasa Gaia. Vérsi ieu nyebutkeun nami unsur saméméhna kabuka - uranium.

Keur di alam

Tina logam, anu dina istilah teknis ngeunaan nilai pikeun hiji jalma, titanium urutan kaopat dina extent kerak bumi. A saimbang hébat di alam dicirikeun ukur beusi, magnesium sarta aluminium. Paling eusi titanium nyatet dina basalt batok rada leutik di lapisan granit na. Dina seawater, eusi zat anu low - ngeunaan 0,001 mg / l. unsur kimia titanium pisan aktif, jadi dina formulir murni nyaeta mungkin papanggih. Dina kalolobaan kasus, éta hadir dina sanyawa kalawan oksigén, sarta ngabogaan valénsi tina opat. Jumlah mineral titaniferous beda-beda ti 63 nepi ka 75 (ti sagala rupa sumber), bari dina tahap hadir panalungtikan, élmuwan neruskeun manggihan bentuk anyar sanyawa. Pikeun pamakéan praktis, éta pangpentingna anu mineral handap:

1. Ilmenite (FeTiO _3).
2. Rutile (TiO _2).
3. Titanite (CaTiSiO _5).
4. Perovskite (CaTiO _3).
5. Titanomagnetite (FeTiO ₃ + Fe ₃ O ₄₎ jeung t. D.

Kabéh bijih titaniferous aya dibagi kana dasar jeung placer. Unsur ieu lemah migran, éta ukur bisa ngarambat dina batu calving atawa batuan mindahkeun handap silt. Dina biosfir dina, jumlah greatest titanium dikandung dina ganggang teh. Wawakil ti unsur fauna terestrial accumulates dina jaringan tina tanduk, bulu. Pikeun ciri manusa awak titanium hadir dina limpa, kelenjar adrénal, plasénta, kelenjar tiroid.

pasipatan fisik

Titanium - logam ferrous ngabogaan warna pérak-bodas, nyarupaan baja. Dina suhu 0 ⁰ C a dénsitas 4,517 g / cm ^3. zat ngabogaan massa termal low, nu karakteristik logam alkali (cadmium, sodium, litium, kalapa). Kapadetan titanium ngawengku hiji posisi panengah antara beusi sarta aluminium, bari unjuk na leuwih luhur batan nu duanana elemen. Sipat utama logam, anu dianggap dina nangtukeun lingkup aplikasi na aya kakuatan ngahasilkeun sarta karasa. aluminium titanium kuat ku 12 kali, beusi jeung tambaga - 4 kali, bari éta considerably gampang. The ductility sahiji zat murni sarta wates ngahasilkeun na ngidinan processing dina nilai suhu jeung low, sakumaha dina kasus logam sejen, t. E. téhnik pangélingan, forging, patri, rolling. Ciri distinguishing of titanium - konduktivitas panas low sarta, sahingga, sipat ieu nu dipikagaduh dina suhu luhur: nepi ka 500 ⁰ C. Dina hiji médan magnét anu paramagnetic titanium unsur, éta teu katarik sakumaha beusi, jeung teu ejected sakumaha tambaga. Kacida luhurna kinerja anti korosi di lingkung kasar jeung épék mékanis anu unik. Leuwih ti 10 taun keur di cai laut teu ngarobah penampilan sarta komposisi piring titanium. Beusi dina hal ieu bakal ancur lengkep corroded.

Sipat termodinamika of titanium

1. Kapadetan (dina kaayaan normal) nyaeta 4,54 g / cm ^3.
2. wilangan atom - 22.
3. Logam Grup - a refractory, lampu.
4. Beurat atom tina titanium - 47,0.
5. titik golak ⁽⁰ C) - 3260.
6. Molar volume cm ³ / mol - 10,6.
7. Titik lebur of titanium ⁽⁰ C) - 1668.
8. panas spésifik of vaporization (kJ / mol) - 422,6.
9. The resistivity (dina 20 ⁰ C) ohm * cm * 10 ^-6 - 45.

sipat kimia

Ningkat unsur lalawanan korosi alatan formasi dina beungeut film oksida leutik. Ieu nyegah (dina kaayaan normal) réaksi kimia kalayan gas (oksigén, hidrogén) lokasina di atmosfir sabudeureun sahiji unsur kayaning titanium logam. miboga sipat robah dina pangaruh suhu. Lamun eta geus diangkat ka 600 ⁰ C, réaksi antara oksigén nu, hasilna formasi titanium oksida (TiO _2). Dina kasus nyerep gas atmosfir kabentuk sanyawa rapuh nu boga pamakéan praktis pikeun ieu las alesan na lebur tina titanium dihasilkeun dina vakum dina. Nyaéta prosés réaksina bisa malik tina ngabubarkeun hidrogén dina logam, éta lumangsung leuwih aktip dina suhu luhur (400 ⁰ C jeung luhur). Titanium, utamana partikel rupa (piring ipis atawa kawat a) geus combusted handapeun atmosfir nitrogén. Interaksi réaksi kimia anu mungkin ngan dina suhu 700 ⁰ C, hasilna mangrupakeun nitride tin. Kalawan loba bentuk alloy logam kacida teuas ieu mindeng alloying unsur. Réaksi kalayan halogens (kromium, Bromo, iodo) asup ngan lamun ayana katalis (suhu luhur) jeung tunduk kana interaksi kalayan zat garing. Ieu ngahasilkeun alloy refractory pisan teuas. Kalawan leyuran paling asam sarta titanium alkalis kimia iwal aktip nyaeta ngumpul sulfat (berkepanjangan golak), hidroflorat, panas organik (asam format, asam oksalat).

neundeun duit

The bijih ilmenite paling umum tumiba alami - cadangan na aya kira 800 juta ton. Deposit of deposit rutile jauh leuwih modest tapi volume total - bari ngajaga pertumbuhan produksi - kedah nyadiakeun manusa pikeun 120 taun salajengna, logam mangrupa kayaning titanium. Harga produk ahir bakal gumantung kana paménta jeung raising workability produksi, tapi rata-rata ti ranged ti 1200 nepi ka 1800 rubles. / Kg. Jeung pamutahiran teknis kontinyu nyata ngurangan biaya sadaya prosés produksina di upgrades timely maranéhanana. Cadangan panggedena tina ores titanium gaduh Cina jeung Rusia, sarta base sumberdaya mineral nyaéta Jepang, Afrika Kidul, Australia, Kazakhstan, India, Koréa Kidul, Ukraina, Ceylon. Deposit tina jilid produksi béda jeung perséntase titanium dina bijih teh, survey géologis nu neraskeun terus, anu ngamungkinkeun nganggap hiji kamunduran dina nilai pasar logam jeung aplikasi na lega. Rusia téh ku tebih ka produser pangbadagna titanium.

resepsi

Pikeun ngahasilkeun titanium dioksida, mangka paling ilahar dipake, ngandung jumlah minimum tina najis. Hal ieu diala ku enriching ilmenite atanapi bijih rutile concentrates. The listrik-busur perlakuan tungku panas lumangsung bijih, nu dipirig ku kabentukna ion beusi sarta separation of slag ngandung hiji titanium oksida. Sulfat atawa klorida metoda ieu dipake keur ngolah fraksi bébas tina beusi. Titanium oksida nyaéta bubuk tina abu (tingali. Poto). logam titanium ieu diala ku perlakuan bertahap na.

Fase kahiji nya éta prosés slag sintering kalawan paparan coke jeung klorin uap. TiCl ₄ diréduksi hasilna magnésium atanapi sodium nalika subjected ka hawa tina 850 ⁰ C. titanium bolu (massal datar porous) diala ku réaksi kimia, atawa dimurnikeun dilebur kana ingots. Gumantung kana pamakéan salajengna tina maksud, atawa alloy logam kabentuk dina formulir murni (pangotor téh dipiceun ku pemanasan ka 1000 ⁰ C). Pikeun ngahasilkeun zat mibanda métode anu digunakeun fraksi pangotor 0.01% iodida. Hal ieu dumasar kana prosés évaporasi of titanium bolu pretreated kalawan halogén, uap na.

Widang aplikasi

Titik lebur of titanium téh sahingga tinggi nu logam mangrupa kaunggulan invaluable of betah pamakéan salaku bahan struktural. Ku sabab eta manggih aplikasi greatest dina industri shipbuilding, industri penerbangan, misil manufaktur, tatangkalan kimiawi. Titanium remen dipaké minangka bahan panambah dina sagala rupa alloy nu némbongkeun ciri ningkat lalawanan panas sarta karasa. lalawanan korosi tinggi jeung kamampuhna tahan dilingkung paling agrésif nyieun logam ieu mangrupa indispensable keur industri kimia. Titanium (alloy) dijieun pipelines, bak, valves, saringan, dipaké pikeun distilasi na angkot asam sarta zat kimia aktif lianna. Anjeunna nungtut lamun nyieun alat operasi di pagelaran hawa luhur:. Sanyawa titanium dipaké nyieun parabot motong awét, cét, plastik sarta kertas, instrumen bedah, implants, perhiasan, bahan hiasan, dipake di industri pangan. Kabéh arah hese nerangkeun. ubar modern pikeun kaamanan biologis pinuh sering migunakeun titanium logam. Harga - ieu téh hiji-hijina faktor nu mangaruhan breadth panjang aplikasi tina unsur ieu. Rightly ngeceskeun titanium yén - bahan ti hareup, diajar umat manusa anu bakal asup ka tahap anyar pangwangunan.