Controlul traficului și navigarea despre profesie. Specialitatea „Sisteme de control al mișcării și navigație” (diplomă de licență)

Istoria descoperirii titanului imprevizibil și foarte interesant. Cine crezi că a descoperit titanul? Opțiuni:

1. om de știință.
2. Mineralog cu experiență.
3. Pădurar.
4. Preot.

Titan a deschis și a găsit preot britanicîn 1791 în Valea Menaquin (locația afișată mai jos pe harta Google):

Cum a descoperit preotul William Gregor titanul?

Mineralogia nu era o profesie de pastor. Era mai degrabă un hobby, o pasiune. Descoperirea titanului este un mare succes și cel mai remarcabil act din viața lui Gregor. A obținut titan datorită nisipului închis la culoare, pe care l-a descoperit lângă un pod local din Valea Menakin. Gregor a devenit interesat de magnetismul nisipului, asemănător cu antracitul, și a decis să efectueze un experiment pe descoperire în mini-laboratorul său.
Preotul a scufundat o probă din nisipul găsit în acid clorhidric. Ca urmare, partea ușoară a probei s-a dizolvat și a rămas doar nisip închis la culoare. Apoi William a adăugat acid sulfuric în nisip, care a dizolvat restul probei. Decizând să continue experimentul, Gregor a încălzit soluția și a început să devină tulbure. Rezultatul a fost ceva asemănător cu laptele de lămâie:

Gregor a fost surprins de nuanța suspensiei, dar nu suficient pentru a trage concluzii îndrăznețe despre descoperirea unui nou element Ti. A decis să adauge mai mult H2SO4 acid, dar tulbureala nu a dispărut. Apoi pastorul a continuat încălzirea suspensiei până când lichidul s-a evaporat complet. În locul ei era o pulbere albă:

Atunci William Gregor a decis că are de-a face cu un tip de tei necunoscut lui. S-a răzgândit imediat după ce a calcinat pulberea (încălzire la 400 de grade Celsius și peste) - substanța a devenit galbenă. Neputând să identifice descoperirea, a cerut ajutorul prietenului său, care, spre deosebire de pastor, era implicat profesional în mineralogie. Prietenul său, omul de știință Hawkins, a confirmat descoperirea - aceasta element nou!
Apoi, pastorul a depus o cerere de deschidere a elementului. V" Jurnalul fizic„El a numit roca găsită „menakanit”, oxidul extras” menakin" Dar elementul în sine nu a primit un nume atunci...
În cinstea descoperirii titanului, o placă care comemorează descoperirea a fost ridicată pe locul de lângă pod unde William Gregor a găsit „ciudat” nisip întunecat în aprilie 2002. Mai târziu, preotul a decis să aprofundeze studiul mineralelor și și-a deschis propria Societate Geologică în orașul său natal, Cornwall. De asemenea, a găsit titan în corindon tibetan și staniu în districtul său natal.
Placă comemorativă:

Cine a dat numele Titanului de metal?

Martin Heinrich Klaproth a acceptat cu sceptic articolul din „Jurnalul fizic” despre descoperirea menakinului. Atunci s-au descoperit multe lucruri. Omul de știință însuși a descoperit UranusŞi zirconiu! A decis să testeze în practică veridicitatea cuvintelor preotului. În timpul căutării mele, am descoperit un anume „Schorl roșu maghiar” și am decis să îl descompun în elementele sale. Drept urmare, am primit o pulbere similară cu „Gregorovsky” alb. După compararea densităților, s-a dovedit că erau aceeași substanță.

Preotul și eminentul om de știință au descoperit același mineral - nu era menakin sau scherl, ci rutil. Stânca în care Gregor a găsit nisipul negru se numește acum ilmenit. Klaproth știa că pastorul a fost primul care a descoperit dioxidul și nu a revendicat descoperirea (mai ales că descoperise deja Uraniu și Zirconiu). Dar comunitatea științifică a acceptat eforturile omului de știință mai mult decât ale preotului. Acum se crede că atât Gregor, cât și Klaproth au fost implicați în mod egal și l-au descoperit pe Titan „împreună” în 1791 (chiar dacă pastorul a făcut-o primul).

De ce se numea titanul așa?

În secolul al XVIII-lea, școala franceză de chimist Lavoisier a avut o influență uriașă. Conform principiilor școlii, elemente noi au fost denumite pe baza lor caracteristici cheie. Conform acestui principiu, au numit Oxigen (generat de aer), Hidrogen (generat de apă) și Azot („fără viață”). Dar Klaproth a criticat acest principiu al lui Lavoisier, deși el și-a susținut celelalte învățături. A decis să urmeze propriul său principiu: Martin a numit elementele cu nume mitice, planete și alte nume care nu erau legate de proprietățile substanței.
Heinrich Klaproth a numit elementul extras din rutil Titan. în onoarea primilor locuitori ai planetei Pământ. Titan Prometeu a dat oamenilor foc, iar titanul metalic descoperit oferă acum aviației, construcțiilor navale și rachetelor materii prime pentru noi descoperiri!

Titanul a fost numit inițial „gregorit” de către chimistul britanic William Gregor, care l-a descoperit în 1791. Titanul a fost apoi descoperit independent de chimistul german M. H. Klaproth în 1793. L-a numit titan după titanii din mitologia greacă- „întruchiparea puterii naturale”. Abia în 1797, Klaproth a descoperit că titanul său era un element descoperit anterior de Gregor.

Caracteristici și proprietăți

Titanul este un element chimic cu simbolul Ti și numărul atomic 22. Este un metal lucios, cu o culoare argintie, densitate scăzută și rezistență ridicată. Este rezistent la coroziune apa de mareși clor.

Apare elementulîntr-o serie de zăcăminte minerale, în principal rutil și ilmenit, care sunt larg răspândite în scoarta terestrași litosferă.

Titanul este folosit pentru a produce aliaje ușoare puternice. Două dintre cele mai utile proprietăți ale metalului sunt rezistența la coroziune și raportul duritate-densitate, cel mai mare dintre orice element metalic. În stare nealiată, acest metal este la fel de puternic ca unele oțeluri, dar mai puțin dens.

Proprietățile fizice ale metalului

Acesta este un metal durabil densitate redusa, destul de plastic (mai ales intr-un mediu fara oxigen), alb lucios si metaloid. Punctul său de topire relativ ridicat de peste 1650 °C (sau 3000 °F) îl face util ca metal refractar. Este paramagnetic și are o conductivitate electrică și termică destul de scăzută.

Pe scara Mohs, duritatea titanului este 6. Conform acestui indicator, este ușor inferior oțelului călit și wolfram.

Titanul pur comercial (99,2%) are o rezistență maximă la tracțiune de aproximativ 434 MPa, care este similară cu aliajele obișnuite de oțel de calitate scăzută, dar titanul este mult mai ușor.

Proprietățile chimice ale titanului

La fel ca aluminiul și magneziul, titanul și aliajele sale se oxidează imediat când sunt expuse la aer. Reacționează lent cu apa și aerul la temperaturi mediu, deoarece formează un strat de oxid pasiv, care protejează metalul în vrac de oxidarea ulterioară.

Pasivizarea atmosferică conferă titanului o rezistență excelentă la coroziune aproape echivalentă cu platina. Titanul este capabil să reziste atacului de la acizii sulfuric și clorhidric diluați, soluțiile de clorură și majoritatea acizilor organici.

Titanul este unul dintre puținele elemente care arde în azot pur, reacționând la 800°C (1470°F) pentru a forma nitrură de titan. Datorită reactivității lor ridicate cu oxigenul, azotul și unele alte gaze, filamentele de titan sunt utilizate în pompele de sublimare a titanului ca absorbanți pentru aceste gaze. Aceste pompe sunt ieftine și produc în mod fiabil presiuni extrem de scăzute în sistemele de vid ultra-înalt.

Mineralele comune care conțin titan sunt anataza, brookitul, ilmenitul, perovskitul, rutilul și titanitul (sfenă). Dintre aceste minerale, numai rutilși ilmenitul sunt importante din punct de vedere economic, dar chiar și acestea sunt greu de găsit în concentrații mari.

Titanul se găsește în meteoriți și a fost găsit în Soare și stele de tip M cu temperaturi de suprafață de 3200°C (5790°F).

Metodele cunoscute în prezent pentru extragerea titanului din diferite minereuri necesită forță de muncă și sunt costisitoare.

Productie si productie

În prezent, au fost dezvoltate și utilizate aproximativ 50 de grade de titan și aliaje de titan. Astăzi, sunt recunoscute 31 de clase de metal și aliaje de titan, dintre care clasele 1-4 sunt pure comercial (nealiate). Ele diferă ca rezistență la tracțiune în funcție de conținutul de oxigen, clasa 1 fiind cea mai ductilă (rezistență la tracțiune cea mai scăzută cu 0,18% oxigen) și clasa 4 cea mai puțin ductilă (rezistență la tracțiune cea mai mare cu 0,40% oxigen).

Clasele rămase sunt aliaje, fiecare dintre ele având proprietăți specifice:

• plastic;
• rezistenţă;
• duritate;
• rezistenta electrica;
• rezistența specifică la coroziune și combinațiile acestora.

Pe lângă aceste specificații, aliajele de titan sunt, de asemenea, fabricate pentru a îndeplini specificațiile aerospațiale și militare (SAE-AMS, MIL-T), standardele ISO și specificațiile specifice țării, precum și cerințele utilizatorilor finali pentru industria aerospațială, militară, medicală și industrială. aplicatii.

Un produs plat pur din punct de vedere comercial (foaie, placă) se poate forma cu ușurință, dar prelucrarea trebuie să țină cont de faptul că metalul are o „memorie” și o tendință de revenire. Acest lucru este valabil mai ales pentru unele aliaje de înaltă rezistență.

Titanul este adesea folosit pentru a face aliaje:

• cu aluminiu;
• cu vanadiu;
• cu cupru (pentru călire);
• cu fier;
• cu mangan;
• cu molibden si alte metale.

Aplicații

Aliajele de titan sub formă de tablă, placă, tijă, sârmă și turnare găsesc aplicații pe piețele industriale, aerospațiale, recreative și în curs de dezvoltare. Pulbere de titan este folosită în pirotehnică ca sursă de particule luminoase.

Deoarece aliajele de titan au un raport mare rezistență la tracțiune-densitate, rezistență ridicată la coroziune, rezistență la oboseală, rezistență ridicată la fisurare și capacitatea de a rezista la temperaturi moderat ridicate, acestea sunt utilizate în avioane, blindaje, nave maritime, nave spațialeși rachete.

Pentru aceste aplicații, titanul este aliat cu aluminiu, zirconiu, nichel, vanadiu și alte elemente pentru a produce o varietate de componente, inclusiv elemente structurale critice, firewalls, tren de aterizare, țevi de eșapament (elicoptere) și sisteme hidraulice. De fapt, aproximativ două treimi din metalul de titan produs este folosit în motoarele și cadrele aeronavelor.

Deoarece aliajele de titan sunt rezistente la coroziune apa de mare, sunt folosite pentru a face arbori de elice, tachelaj schimbător de căldură, etc. Aceste aliaje sunt utilizate în carcase și componente ale dispozitivelor de supraveghere și monitorizare a oceanelor pentru știință și armată.

Aliajele specifice sunt utilizate în puțurile de petrol și gaze și hidrometalurgia de nichel pentru rezistența lor ridicată. Industria celulozei și hârtiei folosește titanul în echipamentele de proces expuse la medii agresive, cum ar fi hipocloritul de sodiu sau gazul de clor umed (în albire). Alte aplicații includ sudarea cu ultrasunete, lipirea prin val.

În plus, aceste aliaje sunt utilizate în aplicații auto, în special în cursele de automobile și motociclete, unde greutatea redusă, rezistența ridicată și rigiditatea sunt esențiale.

Titanul este folosit în multe articole sportive: rachete de tenis, crose de golf, arbori de lacrosse; căști de cricket, hochei, lacrosse și fotbal, precum și cadre și componente pentru biciclete.

Datorită durabilității sale, titanul a devenit mai popular pentru bijuteriile de designer (în special inelele din titan). Inerția sa îl face o alegere bună pentru persoanele cu alergii sau pentru cei care vor purta bijuterii în medii precum piscine. Titanul este, de asemenea, aliat cu aur pentru a produce un aliaj care poate fi vândut ca aur de 24 de karate, deoarece 1% Ti aliat nu este suficient pentru a necesita o calitate mai mică. Aliajul rezultat are aproximativ duritatea aurului de 14 karate și este mai puternic decât aurul pur de 24 de karate.

Precauții

Titanul este netoxic chiar și în doze mari. Fie sub formă de pulbere sau metal, prezintă un pericol grav de incendiu și, dacă este încălzit în aer, un pericol de explozie.

Proprietăți și aplicații ale aliajelor de titan

Mai jos este o prezentare generală a aliajelor de titan cele mai des întâlnite, împărțite în clase, proprietățile, avantajele și aplicațiile industriale ale acestora.

clasa a VII-a

Gradul 7 este echivalent mecanic și fizic cu gradul 2 de titan pur, cu excepția adăugării elementului intermediar paladiu, făcându-l un aliaj. Are o sudabilitate și elasticitate excelente, cea mai rezistentă la coroziune dintre toate aliajele de acest tip.

Clasa 7 este folosită în procese chimiceși componentele echipamentelor de producție.

clasa a XI-a

Clasa 11 este foarte asemănătoare cu clasa 1, cu excepția adaosului de paladiu pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune, făcându-l un aliaj.

Alte proprietăți benefice includ ductilitate optimă, rezistență, tenacitate și sudabilitate excelentă. Acest aliaj poate fi utilizat în special în aplicații în care coroziunea reprezintă o problemă:

• tratament chimic;
• producerea de clorați;
• desalinizare;
• aplicații marine.

Ti 6Al-4V, clasa 5

Aliajul Ti 6Al-4V sau titanul de gradul 5 este cel mai des folosit. Reprezintă 50% din consumul total de titan la nivel mondial.

Ușurința de utilizare constă în numeroasele sale avantaje. Ti 6Al-4V poate fi tratat termic pentru a-și crește rezistența. Acest aliaj are rezistență ridicată și greutate redusă.

Acesta este cel mai bun aliaj de utilizat în mai multe industrii, cum ar fi industriile aerospațiale, medicale, maritime și de prelucrare chimică. Poate fi folosit pentru a crea:

• turbine pentru avioane;
• componente ale motorului;
• elemente structurale aeronavei;
• elemente de fixare aerospațiale;
• piese automate performante;
• echipament sportiv.

Ti 6AL-4V ELI, clasa 23

Clasa 23 - titan chirurgical. Aliajul Ti 6AL-4V ELI, sau gradul 23, este o versiune cu puritate mai mare a Ti 6Al-4V. Poate fi realizat din role, fire, fire sau fire plate. Este cea mai bună alegere pentru orice situație în care este necesară o combinație de rezistență ridicată, greutate redusă, rezistență bună la coroziune și duritate ridicată. Are o rezistență excelentă la deteriorare.

Poate fi utilizat în aplicații biomedicale precum componentele implantabile datorită biocompatibilității, rezistenței bune la oboseală. De asemenea, poate fi folosit în proceduri chirurgicale pentru a realiza următoarele structuri:

• știfturi și șuruburi ortopedice;
• cleme de ligatură;
• capse chirurgicale;
• izvoare;
• aparate ortodontice;
• vase criogenice;
• dispozitive de fixare osoasă.

clasa a XII-a

Titanul de gradul 12 are o sudabilitate excelentă de înaltă calitate. Este un aliaj de înaltă rezistență care oferă o rezistență bună la temperaturi ridicate. Titanul de gradul 12 are caracteristici similare cu oțelurile inoxidabile din seria 300.

Capacitatea sa de a se forma în diverse moduriîl face util în multe aplicații. Rezistența ridicată la coroziune a aliajului îl face, de asemenea, neprețuit pentru echipamentele de fabricație. Clasa 12 poate fi utilizată în următoarele industrii:

• schimbatoare de caldura;
• aplicații hidrometalurgice;
• producție chimică cu temperatură ridicată;
• componente maritime și aeriene.

Ti5Al-2,5Sn

Ti 5Al-2.5Sn este un aliaj care poate oferi o bună sudabilitate cu rezistență. De asemenea, are stabilitate la temperaturi ridicate și rezistență ridicată.

Ti 5Al-2.5Sn este utilizat în principal în domeniul aviației și, de asemenea, în aplicații criogenice.

SCRIE-NE ACUM!

CLICK PE BUTONUL DIN COLȚUL DREAPTA JOS AL ECRANULUI, SCRIEȚI ȘI OBȚINEȚI UN PREȚ ȘI MAI MAI BUN!

Compania PerfectMetal cumpără resturi de titan, împreună cu alte metale. Orice puncte de colectare a fier vechi ale companiei vor accepta titan, produse din aliaje de titan, așchii de titan etc. Unde ajunge titanul în depozitele de fier vechi? Totul este foarte simplu, acest metal și-a găsit o aplicație foarte largă atât în ​​scopuri industriale, cât și în viața umană. Astăzi, acest metal este folosit în construcția de rachete spațiale și militare și este, de asemenea, folosit foarte mult în construcția de avioane. Titanul este folosit pentru a construi nave maritime puternice și ușoare. Industria chimică, bijuterii, ca să nu mai vorbim de utilizarea foarte largă a titanului în industria medicală. Și toate acestea se datorează faptului că titanul și aliajele sale au o serie de proprietăți unice.

Titan - descriere și proprietăți

Scoarța terestră, după cum se știe, este saturată cu numeroase elemente chimice. Una dintre ele obișnuită este titanul. Putem spune că se află pe locul 10 în TOP-ul celor mai comune elemente chimice de pe Pământ. Titanul este un metal alb-argintiu, rezistent la multe medii agresive, nu susceptibil la oxidare într-un număr de acizi puternici, singurele excepții fiind acidul fluorhidric și acidul fosforic. acid sulfuricîn concentrație mare. Titanul în forma sa pură este relativ tânăr, a fost obținut abia în 1925.

Filmul de oxid care acoperă titanul în forma sa pură servește ca o protecție foarte fiabilă a acestui metal împotriva coroziunii. Titanul este, de asemenea, apreciat pentru conductivitatea sa termică scăzută, pentru comparație, titanul conduce căldura de 13 ori mai rău decât aluminiul, dar cu conductivitatea electricității este adevărat opusul - titanul are o rezistență mult mai mare. Încă cel mai important trăsătură distinctivă titan - puterea sa colosală. Din nou, dacă îl comparăm acum cu fierul pur, atunci titanul este de două ori mai puternic decât este!

Aliaje de titan

Aliajele de titan au, de asemenea, proprietăți remarcabile, printre care, după cum ați ghicit, rezistența este pe primul loc. Ca material structural, titanul este pe locul doi după aliajele de beriliu ca rezistență. Cu toate acestea, avantajul incontestabil al aliajelor de titan este rezistența lor ridicată la abraziune, uzură și, în același timp, o ductilitate suficientă.

Aliajele de titan sunt rezistente la o serie de acizi, săruri și hidroxizi activi. Aceste aliaje nu se tem de influențele de temperatură ridicată, motiv pentru care turbinele motoarelor cu reacție sunt fabricate din titan și aliajele sale și, în general, sunt utilizate pe scară largă în rachete și industria aviației.

Unde se folosește titanul?

Titanul este folosit acolo unde este nevoie de un material foarte durabil, care are rezistență maximă la diferite tipuri de impact negativ. De exemplu, în industria chimică Aliajele de titan sunt folosite pentru producerea de pompe, containere și conducte pentru transportul lichidelor agresive. În medicină, titanul este folosit pentru protezare și are o compatibilitate biologică excelentă cu corpul uman. În plus, un aliaj de titan și nichel - nitinol - are o „memorie”, ceea ce îi permite să fie utilizat în chirurgia ortopedică. În metalurgie, titanul servește ca element de aliere, care este adăugat la unele tipuri de oțel.

Datorită păstrării ductilității și rezistenței sub influența temperaturilor scăzute, metalul este utilizat în tehnologia criogenică. În ingineria aeronautică și a rachetelor, titanul este apreciat pentru rezistența sa la căldură, iar aliajul său cu aluminiu și vanadiu este cel mai utilizat aici: din aceasta sunt fabricate piesele pentru carcase. aeronaveși motoare cu reacție.

La rândul lor, în construcțiile navale, aliajele de titan sunt folosite pentru fabricarea de produse metalice cu rezistență crescută la coroziune. Dar, pe lângă utilizarea industrială, titanul servește ca materie primă pentru crearea de bijuterii și accesorii, deoarece se pretează bine la metode de prelucrare precum lustruirea sau anodizarea. În special, din el sunt turnate carcase pentru ceasuri și bijuterii.

Titanul este utilizat pe scară largă în compoziție diverse conexiuni. De exemplu, dioxidul de titan este o componentă a vopselelor, folosită în producția de hârtie și plastic, iar nitrura de titan acționează ca un strat protector pentru unelte. În ciuda faptului că titanul este numit metalul viitorului, în această etapă domeniul său de aplicare este serios limitat de costul ridicat de producție.

Tabelul 1

Compoziția chimică a aliajelor industriale de titan.
Tip aliaj	Calitatea aliajului	Compoziția chimică, % (restul Ti)
		Al	V	Lu	Mn	Cr	Si	Alte elemente
o	VT5 VT5-1	4,3-6,2 4,5-6,0	— —	— —	— —	— —	— —	— 2-3Sn
Pseudo-a	OT4-0 OT4-1 OT4 VT20 VT18	0,2-1,4 1,0-2,5 3,5-5,0 6,0-7,5 7,2-8,2	— — — 0,8-1,8 —	— — — 0,5-2,0 0,2-1,0	0,2-1,3 0,7-2,0 0,8-2,0 — —	— — — — —	— — — — 0,18-0,5	— — — 1,5-2,5 Zr 0,5-1,5Nb 10-12Zr
a+b	VT6S VT6 VT8 VT9 VT3-1 VT14 VT16 VT22	5,0-6,5 5,5-7,0 6,0-7,3 5,8-7,0 5,5-7,0 4,5-6,3 1,6-3,0 4,0-5,7	3,5-4,5 4,2-6,0 — — — 0,9-1,9 4,0-5,0 4,0-5,5	— — 2,8-3,8 2,8-3,8 2,0-3,0 2,5-3,8 4,5-5,5 4,5-5,0	— — — — — — — —	— — — — 1,0-2,5 — — 0,5-2,0	— — 0,20-0,40 0,20-0,36 0,15-0,40 — — —	— — — 0,8-2,5 Zr 0,2-0,7 Fe — — 0,5-1,5 Fe
b	VT15	2,3-3,6	—	6,8-8,0	—	9,5-11,0	—	1,0 Zr

Metal de înaltă rezistență, cu multe proprietăți unice. Inițial a fost folosit în industria de apărare și militară. Dezvoltarea diferitelor ramuri ale științei a condus la utilizarea mai largă a titanului.

Titan în producția de avioane

Pe lângă rezistența sa ridicată, titanul este și ușor. Acest metal este utilizat pe scară largă în construcția de avioane. Titanul și aliajele sale, datorită proprietăților lor fizice și mecanice, sunt materiale structurale de neînlocuit.

Fapt interesant: până în anii 60, titanul a fost folosit în principal pentru a face turbine cu gaz pentru motoarele de avioane. Mai târziu, metalul a început să fie folosit în producția de piese pentru consolele de avioane.

Astăzi, titanul este folosit pentru a face piese de aeronave, elemente de putere, piese de motor și multe altele.

Titanul în rachete și tehnologie spațială

In conditii spațiul cosmic orice obiect este supus atât la foarte scăzută cât şi temperaturi ridicate. În plus, există și radiații și particule care se mișcă cu viteză mare.

Materialele care pot rezista la toate condițiile dure includ oțel, platină, wolfram și titan. Potrivit unui număr de indicatori, se acordă preferință acestui din urmă metal.

Titanul în construcțiile navale

În construcțiile navale, titanul și aliajele sale sunt utilizate pentru placarea navelor, precum și la fabricarea pieselor de conducte și pompe.

Densitatea scăzută a titanului face posibilă creșterea manevrabilității navelor și, în același timp, reducerea greutății acestora. Rezistența ridicată la coroziune și eroziune a metalului ajută la creșterea duratei de viață (piesele nu ruginesc și nu sunt susceptibile de a fi deteriorate).

Instrumentele de navigație sunt, de asemenea, fabricate din titan, deoarece acest metal are și proprietăți magnetice slabe.

Titanul în inginerie mecanică

Aliajele de titan sunt utilizate în producția de țevi pentru echipamente de schimb de căldură, condensatoare cu turbine și suprafețele interioare ale coșurilor de fum.

Datorită proprietăților sale de înaltă rezistență, titanul vă permite să prelungiți durata de viață a echipamentului și să economisiți la lucrări de reparații.

Titanul în industria petrolului și gazelor

Țevile din aliaje de titan vor ajuta la atingerea adâncimii de găurire de până la 15-20 km. Ele sunt foarte durabile și nu sunt supuse unei deformări atât de severe ca alte metale.

Astăzi, produsele din titan sunt utilizate cu succes în dezvoltarea zăcămintelor de petrol și gaze de adâncime. Coturile, țevile, flanșele, adaptoarele etc. sunt realizate din metal de înaltă rezistență. Plus rol imens Rezistența la coroziune a titanului față de apa de mare joacă un rol în funcționarea de înaltă calitate.

Titanul în industria auto

Reducerea greutății pieselor din industria auto ajută la reducerea consumului de combustibil și, prin urmare, la reducerea volumului gazelor de eșapament. Și aici titanul și aliajele sale vin în ajutor. Pentru mașini (în special mașini de curse), arcuri, supape, șuruburi, arbori de transmisie și sisteme de evacuare sunt fabricate din titan.

Titan în construcție

Datorită capacității sale de a rezista celor mai cunoscuți factori negativi de mediu, titanul și-a găsit aplicație și în construcții. Se foloseste pentru placarea exterioara a cladirilor, placarea coloanelor, ca materiale de acoperis, cornise, intradose, dispozitive de prindere etc.

Titanul în medicină

Și în medicină, o nișă uriașă a fost ocupată de produse fabricate din titan și aliajele sale. Acest metal puternic, ușor, hipoalergenic și durabil este utilizat pentru a produce instrumente chirurgicale, proteze, implanturi dentare și fixatoare intraosoase.

Titan în sport

Datorită aceleiași rezistențe și ușurință, titanul este popular și în producția de echipamente sportive. Acest metal este folosit pentru a produce piese pentru biciclete, crose de golf, piolet, ustensile pentru turism și alpinism, lame pentru patine, cuțite pentru scufundări, pistoale (tir sportiv și forțe de ordine).

Titanul în bunuri de larg consum

Titanul este folosit pentru a face pixuri și pixuri, bijuterii, ceasuri, vase și ustensile de grădină, huse pentru telefoane mobile, computere și televizoare.

Interesant: clopotele sunt fabricate din titan. Au un sunet frumos și neobișnuit.

Alte utilizări ale titanului

Printre altele, dioxidul de titan a găsit o utilizare pe scară largă. Este folosit ca pigment alb pentru producția de vopsele și lacuri. Această pulbere albă are o putere mare de acoperire, adică capabil să acopere orice culoare peste care se aplică.

Când dioxidul de titan este aplicat pe suprafața hârtiei, acesta capătă proprietăți de imprimare ridicate și netezime.

Este denumirea E171 de pe pachetele de gumă de mestecat și bomboane care indică prezența dioxidului de titan. În plus, acest compus este folosit pentru a colora bastoane de crab, prăjituri, medicamente, creme, geluri, șampoane, carne tocată, tăiței și pentru a ușura făina și glazura.

Foaie de titan - laminată și foaie de titan VT1-0, VT20, OT4.

Titanul (Ti), este un element chimic din grupa IV a tabelului periodic al elementelor lui D. I. Mendeleev. Număr de serie 22, greutate atomică 47,90. Constă din 5 izotopi stabili; s-au obținut și izotopi radioactivi artificial.

În 1791, chimistul englez W. Gregor a găsit un nou „pământ” în nisipul din orașul Menakan (Anglia, Cornwall), pe care l-a numit menakan. În 1795, chimistul german M. Clairot a descoperit un pământ încă necunoscut în mineralul rutil, al cărui metal l-a numit Titan [în greacă. mitologie, titanii sunt copiii lui Uranus (Raiul) și Gaia (Pământul)]. În 1797, Klaproth a dovedit identitatea acestui pământ cu cel descoperit de W. Gregor. Titanul pur a fost izolat în 1910 de chimistul american Hunter prin reducerea tetraclorurii de titan cu sodiu într-o bombă de fier.

Fiind în natură

Titanul este unul dintre cele mai comune elemente din natură; conținutul său în scoarța terestră este de 0,6% (în greutate). Se găsește în principal sub formă de dioxid de TiO 2 sau compușii săi - titanați. Sunt cunoscute peste 60 de minerale care conțin titan. Se găsește și în sol, în organismele animale și vegetale. ilmenit FeTiO 3 și rutil TiO 2 servește ca materie primă principală pentru producția de titan. Topirea zgurii devine importantă ca sursă de titan. titan-magnetite si ilmenita.

Proprietăți fizice și chimice

Titanul există în două stări: amorf - pulbere gri închis, densitate 3,392-3,395 g/cm3, și cristalin, densitate 4,5 g/cm3. Pentru titanul cristalin se cunosc două modificări cu un punct de tranziție la 885° (sub 885° o formă hexagonală stabilă, deasupra - una cubică); t° pl aproximativ 1680° t° balot peste 3000°. Titanul absoarbe în mod activ gazele (hidrogen, oxigen, azot), ceea ce îl face foarte fragil. Metalul tehnic poate fi format la cald. Metalul absolut pur poate fi rulat la rece. În aer la temperaturi obișnuite, titanul nu se schimbă atunci când este încălzit, formează un amestec de oxid de Ti 2 O 3 și nitrură de TiN. Într-un curent de oxigen la căldură roșie, acesta este oxidat la dioxid de TiO2. La temperaturi ridicate reacționează cu carbon, siliciu, fosfor, sulf etc. Rezistent la apa de mare, acid azotic, clor umed, acizi organici și alcalii puternici. Se dizolvă în acizi sulfuric, clorhidric și fluorhidric, cel mai bine într-un amestec de HF și HNO3. Adăugarea unui agent oxidant la acizi protejează metalul de coroziune la temperatura camerei. Halogenuri de titan cuadrivalente, cu excepția TiCl 4 - corpuri cristaline, fuzibil și volatil în soluție apoasă hidrolizat, predispus la formarea de compuși complecși, dintre care fluorotitatul de potasiu K 2 TiF 6 este important în tehnologie și practica analitică. Carbura de TiC și nitrura de TiN sunt substanțe asemănătoare metalelor care se disting prin duritatea lor mare (carbura de titan este mai dura decât carborundul), refractaritate (TiC, t° pl = 3140°; TiN, t° pl = 3200°) și o bună conductivitate electrică. .

Element chimic nr 22. Titan.

Formula electronică a titanului este: 1s 2 |2s 2 2p 6 |3s 2 3p 6 3d 2 |4s 2.

Numărul de serie al titanului din tabelul periodic al elementelor chimice D.I. Mendeleev - 22. Numărul elementului indică sarcina curții, prin urmare titanul are o sarcină nucleară de +22 și o masă nucleară de 47,87. Titan se află în a patra perioadă, într-un subgrup secundar. Numărul perioadei indică numărul de straturi electronice. Numărul grupului indică numărul de electroni de valență. Subgrupul lateral indică faptul că titanul aparține elementelor d.

Titanul are doi electroni de valență în orbitalul s al stratului exterior și doi electroni de valență deasupra orbitalului d al stratului exterior.

Numerele cuantice pentru fiecare electron de valență:

4s4s 3d

Cu halogeni și hidrogen, Ti(IV) formează compuși de tip TiX 4, care au tipul de hibridizare sp 3 →q 4.

Titanul este un metal. Este primul element al grupului d. Cel mai stabil și comun este Ti +4. Există și compuși cu stări de oxidare inferioare –Ti 0, Ti -1, Ti +2, Ti +3, dar acești compuși sunt ușor oxidați de aer, apă sau alți reactivi la Ti +4. Îndepărtarea a patru electroni necesită multă energie, astfel încât ionul Ti +4 nu există de fapt, iar compușii Ti(IV) implică de obicei legături de natură covalentă Ti(IV) este similară în unele privințe cu elementele -Si, Ge, Sn și Pb, în ​​special Sn.