Titan - știu cum

Titan (titan ;. Numele vechilor zei greci titanilor), Ti - chimice. Element IV a Tabelului Periodic al Elementelor; Al. n. 22 at. m. 47.90. Compușii prezintă gradul de oxidare preim. 4, 3 și 2 mai puțin. metal de culoare gri deschis. amestec T.- natural de izotopi stabili cu numere de masă de 46 (7,99%), 47 (7,32%) 48 (73,99%), 49 (5,46%) și 50 (5,25%). De asemenea, a găsit izotopi radioactivi cu numere de masă 43-45, numărul de la ryh nu mai mult de o miime de procente. produs Artificial izotopi radioactivi cu numere de masă de 41, 42, 51 și 52, viața la jumătate - minute sau mai puțin. Pentru prima dată sub formă de dioxid de T. am descoperit (1789) Eng. mineralog amator William J .. Gregor, numindu-l menachinom. În 1795 ea. chimist M. G. Klaprot a constatat că rutil mineral este un oxid al unui element nou, pe care a numit titan, și în 1797 a stabilit identitatea T. menachina.

de metal paramagnetic, susceptibilitatea magnetică specifică (temp 20 ° C) 3,16-10-6. saturat la presiunea vaporilor (temp 1 490 ° C) 2 • Aprilie 10 mm Hg. Art. T. are Mech de mare. caracteristici. E th comunicare-va putin schimbat într-o gamă largă de m p, dar puternic dependentă de blana metalică și Puritate precedent. și tratament termic. La o puritate ridicată T. (iodură), recopt în vid la T-D 800 ° C, o rezistență la rupere de 25-27 kgf / mm2, randament rezistență 14-17 kgf / mm2, alungire de 55-70%, reguli modul, 9850-10 elasticitate 900 kgf / mm2, HB = 73. la T. magneziu topit într-un cuptor cu arc și apoi recoaptă, aceste valori, respectiv, 30-55; 41-48; 25-45; Și 200 14 500 și 90-150. Pe blana. Caracteristicile T. afectează în special dramatic impuritățile de hidrogen, azot, oxigen și carbon. Hidrogen (.01-0.005%) scade duritatea, cauzând fragilizarea hidrogenului. O modalitate eficientă de a face cu o astfel de fragile - aliaje de evacuare. Azot. oxigen și carbon (1%) crește duritatea și durabilitatea, reducând considerabil ductilitatea. Astfel, de ex. T. care conțin mai mult de 0,5% N, devine fragil și nu poate fi rulat. de lucru la rece întărește în mod semnificativ metalul. Astfel, rezistența la tracțiune TS iodura recoapte în vid la T-D 800 ° C, după reducerea cu 50% crește 68- până la 75 kgf / mm2, alungire este redusă la 5-11%. T. are o rezistență ridicată la coroziune la T pax scăzut și moderat. La ridicat r-re sale chimice. Activitatea crește dramatic.

În aer la normal de t-re T. stabilă. Atunci când este încălzit la o m ry 400-600 ° C okisnonitridnoy acoperit cu o folie protectoare cu scala de protecție comunicare T pax-wa superior se deterioreze rapid. rafturi T. în apă, r. H. Maritime, cele mai multe soluții de cloruri, se diluează alcaline, clorhidric și sulfuric k-m. Odată cu creșterea concentrațiilor la tine și t-ry T. vitezei de coroziune în clorhidric și sulfuric k max a crescut, în special în prezența fluorurii sau oxidanți solubili. The-azot la cele ale T. pasivizat. Dizolvat într-un fluorhidric-one (mai ales bine în amestec cu azot la unu) și în alcalii topit și peroxid puternic corodate în cloruri topite de metal alcalin, în prezența aerului. O comunicare tipic CMV T. este abilitatea de a absorbi în mod activ gazele - hidrogen. azot și oxigen.

Atunci când se formează absorbția de hidrogen la soluții solide în primul rând, și apoi hidrură de TIH și TiH2. Prin încălzire în vid (temp 800-900 ° C), hidrogenul absorbit poate fi complet eliminate. Când este încălzit T. se dizolvă în mare parte azot și oxigen. formând soluții solide cu ele. Odată cu creșterea conținutului de azot și oxigen sunt formate din oxizi de titan și nitruri. Oxizii TiO, Ti203 și TiO 2 corespunde gradului de oxidare a metalului. Cunoscuți oxizi intermediari. Spre deosebire de hidrogen absorbit și azot-oxigen evacuat vaniem să nu fie îndepărtat. Când m-D 1000 ° C. T. reacționează cu carbon și gazele cu conținut de carbon (CO, CH4 etc.) Pentru a forma o carbură de TiC. Nitrura TiN și carbura TiC - tare, refractar, chimic compuși metalici rezistenți, cu o structură cristalină a turii de tip NaCl, se referă la faza de implementare. Cu halogeni T. reacționați la r-pax comparativ scăzută (100-200 ° C), pentru a forma halogenuri volatile TiX4 superior (halogenuri TiX3 de asemenea cunoscute și TiX2).

Cu calcogen, fosfor, siliciu, bor și alții. Nemetale reacționat la mai mare t-pax pentru a forma legături multiple de diferite stoichiometria (ex. Ti3Si, Ti5Si3, Ti6Si4, TISI, TiSi2) și structura de cristal (tip FEB, Mn5Si3, Nias, etc. ) .. În practică, cei mai importanți compuși sunt T. TiO2 dioxid de tetraclorura de titan TiCl4 și che tyrehyodisty Til4, carbură de TiC, nitrură, TiN, fluorotitanates K2TiF6 și Na2TiF6 și colab., T. fuzionată cu toate metalele, cu excepția pământului alcaline și alcalino. În sistemul ternar cu cupru și argint se observă nemiscibilitătii sa parțială în stare lichidă. Cu formele de tranziție, o soluție de metal largă zonă T. beta solidă (de la scandiu și metale din grupele IV- VI - soluții solide nelimitate) și relativ înguste - soluțiile alfa solide. Excepția este scandiu. zirconiu și hafniu. cu k-rymi T. formează rânduri nelimitate ca beta- și soluție alfa solidă și metale de pământuri rare. solubilitate la-ryh în beta și alfa-titan mici. Solubilitatea metalelor netranziționale în alfa- și beta-titan variază în limite destul de largi. Este sisteme foarte mici cu zinc și cadmiu și este mare în sistemele cu aluminiu și staniu.

Metoda electrolitica folosit Cap. arr. Rafinarea T. (ex. deșeuri de slabă calitate burete metalic de topire) și aliaje ale acestora. Electrolit - topiturii de cloruri ale metalelor alcaline (NaCl sau KC1, NaCl și amestecuri ale acestora), în cloruri dizolvate mai mici set-k de titan (TiCl2, TiCl3), anod - titan contaminat cu impurități. metodă promițătoare pentru prelucrarea deșeurilor de titan-ing utilizat ca anod solubil. Compact T. preforme plastic din burete de titan sau pulbere de titan fabricate prin tehnici de topire cu arc electric în vid sau prin metalurgia pulberilor. T. topire și aliajele sale sunt utilizate cuptor cu arc cu un creuzet de cupru răcit cu apă și mucegai-neraskho suflăm-tungsten electrod sau electrod consumabil de pulbere de titan lot compactat corespunzător. Creat vacuum garni-Sazhnev EAF titan de topire. Pudra folosită în presare la rece, urmată de sinterizare în vid, presare la cald sub vid, forjare la cald țagle sinterizate la matrițelor.

metalic compact obținut prin oricare dintre aceste metode, pentru a fabrica o presiune în stare rece și la cald, poate fi forjate, laminate, stampilat, etc. Recycle T. si aliaje in bare, benzi de profile laminate tub fără sudură, sârmă, tablă .. și folie. La prelucrarea materialelor T. instrument de tăiere sunt oțeluri de mare viteză și carburi cimentate. Rezistență ridicată la coroziune, în combinație cu rezistență specifică mare, continuând până la punct de topire 150-430 ° C, a condus la T. aplicare și aliajele sale (dopat cu aluminiu, crom, vanadiu, molibden, staniu) ca material structural în avioane, raketo- și al construcțiilor navale, chimice. mecanice (aliaje de titan vezi.). Purul TA este utilizat într-o tehnică de vid electric pentru anozi de fabricație, grile, etc detaliu sub formă de pulbere. - Ca un getter.

Pentru a proteja titan împotriva coroziunii a produselor din oțel de suprafață acoperite. Ferotitan utilizat pentru dezoxidarea oțelului și îndepărtarea oxigenului dizolvat în acesta, azot și sulf (previne brittleness oțelului). Dopanții sunt introduse în T. mangan, crom, crom-molibden-tiile și oțel hromonikele, cupru și aliaje de aluminiu. T. carbura este utilizat în producerea-ve titanovolframovyh aliaje dure pentru scule, aliaje rezistente la căldură și rezistent la căldură utilizate pentru parti ale turbinelor cu gaz ale motoarelor cu reacție de tăiere. Dioxid de titan este utilizat pentru prepararea pigmenților de dioxid de titan, în pro-ve emailuri și glazuri, în electricieni producătorului segnetodi. Rutil, dioxid de titan sau tehnic, este introdus în electrozii de sudură de spălare. hidrură de titan este o sursă de hidrogen pur.

element caracteristic. Chimia primelor elemente ale subgrupurilor este semnificativ diferită de alta, deoarece acestea nu au afectat încă sau -contraction d sau lanthanoid. În subgrupul IVB se aplică în totalitate titan. La energia atom neutru 3 d - 4 și s orbitali sunt foarte apropiate una de alta, astfel încât o stare de echilibru este +4, deși Ti ⁺ ⁴ ionii nu există, deoarece separarea tuturor celor patru electroni necesită o energie mare.

compuși de titan (IV) includ în mod tipic legături covalente. Printre altele oxidare - 1, 2 și 3 de titan este ușor de oxidat la Ti (IV) cu aer, apă și alți reactivi. Soluțiile apoase sunt stabile numai în aer compusul cu gradul maxim de oxidare titan. În complexele de titan caracterizate prin numărul de coordonare 6 și mai puțin de 4

Proprietățile substanțelor simple și compuși. Titanul este unul dintre puținele metale cu rezistență ridicată la coroziune, care raportează și aliaje ale acestora. De aceea, atât de mare interes în materialul refractar (t pl = 1688 ° C, t = 3260 încălzit ° C), relativ ușor (d = 4,5 g / cm ³) și argint metalic. importanța și așteptările sale plasate pe el, similar cu cel manifestat o dată la aluminiu. calitate titan combinației unice el paramagnetice, rezistență ridicată, tenacitate ridicată și este ușor de proces, menține neschimbate proprietățile sale mecanice pe o gamă largă de temperaturi de la -180 până la + 500 ° C Este rezistent la aer, în apă rece și la fierbere, în soluții de mai multe săruri și apă de mare în acizi anorganici și organici. Titan reacționează cu oxigenul la căldură roșu și cu azot oarecum mai mare (la 800 ° C), cu toate acestea, atunci când acesta este încălzit în aer un amestec de nitrură și oxid. Cel mai simplu mod se conecteaza cu halogeni: la 150 ° C, cu fluor, și la 300 ° C, cu clor.

sare de titan sunt hidrolizate în apă pentru a forma diferite săruri Arseniat - grupa TiO ² ⁺. comportă ca ion dvuzaryadny. Dioxid de titan TiO 2 - există substanță albă solidă în mai multe modificări (rutil, anatase), se topește la 1855 ° C și prezintă proprietăți acide foarte slabe. Sărurile obținute prin hidroliza acidă titan: H 4 TIO orthotitanic și 4 me-tatitanic, H 2 TiO 3

Ambele dintre ele sunt inactive dl slab (mai puțin siliciu). Din compusul de titan merită special menționare titanat de bariu VaTiOz-strămoș unul dintre familiile feroelectrice - compuși care își schimbă proprietățile lor (dimensiuni, dielectric

permeabilitate, etc.) într-un câmp electric alternativ. Ele sunt capabile să transforme energia mecanică în contracția electrică a cristalului.

Prepararea și utilizarea. Prevalența Titan ocupă locul al patrulea printre important punct de vedere tehnic, după metalul de aluminiu, fier și cupru. Izolarea l din minerale, din cauza dificultăților care rezultă din reacția de titan prin încălzire cu cărbune, oxigen si metale. iodură de titan pur obținut prin descompunerea termică l iodură. Rolul de metal ca material structural crește rapid, în special în domeniul ingineriei aeronavelor, în aliaje metalurgie.

Titan joacă un rol în viața organismelor, este un participant indispensabil proceselor imunogeneza. Conținuți în plasma de sânge, splina, glandele suprarenale si a glandei tiroide.

Lit. Eremenko V. N. titan și aliajele sale.