Температура плавлення титану. Характеристики металу титан - властивості, особливості застосування металу, позитивні та негативні якості. будівництво

Багатьох цікавить трохи загадковий і не до кінця вивчений титан – метал, властивості якого вирізняються деякою двоякістю. Метал і найміцніший, і найтендітніший.

Найміцніший і найтендітніший метал

Його відкрили двоє вчених із різницею у 6 років – англієць У. Грегор та німець М. Клапрот. Назва титану пов'язують, з одного боку, з міфічними титанами, надприродними та безстрашними, з іншого боку, з Титанією – королевою фей.
Це один із найпоширеніших у природі матеріалів, але процес отримання чистого металу відрізняється особливою складністю.

22 хімічний елемент таблиці Д. Менделєєва Titanium (Ti) відноситься до 4 групи 4 періоду.

Колір титану сріблясто-білий із вираженим блиском. Його відблиски переливаються всіма кольорами веселки.

Це один із тугоплавких металів. Він плавиться за температури +1660 °С (±20°). Титан відрізняється парамагнітністю: він не намагнічується у магнітному полі і не виштовхується з нього.
Метал характеризується низькою щільністю та високою міцністю. Але особливість цього матеріалу полягає в тому, що навіть мінімальні домішки інших хімічних елементівкардинально змінюють його властивості. За наявності нікчемної частки інших металів титан втрачає свою жароміцність, а мінімум неметалевих речовин у його складі роблять метал крихким.
Ця особливість обумовлює наявність 2 видів матеріалу: чистого та технічного.

1. Титан чистого виглядувикористовують там, де потрібна дуже легка речовина, що витримує великі навантаження та надвисокі температурні діапазони.
2. Технічний матеріал застосовується там, де цінуються такі параметри, як легкість, міцність та стійкість до корозії.

Речовина має властивість анізотропності. Це означає, що метал може змінювати свої Фізичні характеристики, Виходячи з докладених зусиль. На цю особливість слід звернути увагу, плануючи застосування матеріалу.

Титан втрачає міцність за найменшої присутності в ньому домішок інших металів.

Проведені дослідження властивостей титану у нормальних умовах підтверджують його інертність. Речовина не реагує на елементи, що знаходяться у навколишній атмосфері.
Зміна параметрів починається у разі підвищення температури до +400°С і вище. Титан входить у реакцію з киснем, може спалахувати в азоті, вбирає гази.
Ці властивості ускладнюють отримання чистої речовини та її сплавів. Виробництво титану засноване на застосуванні дорогої вакуумної апаратури.

Титан та конкуренція з іншими металами

Цей метал постійно порівнюють з алюмінієм та сплавами заліза. Багато Хімічні властивостітитану значно краще, ніж у конкурентів:

1. По механічної міцності титан перевершує залізо вдвічі, а алюміній в 6 разів. Міцність його збільшується при зниженні температури, що не відзначається у конкурентів.
   Антикорозійні характеристики титану значно перевищують показники інших металів.
2. При температурах довкілляметал абсолютно інертний. Але при підвищенні температури понад 200°С речовина починає поглинати водень, змінюючи свої характеристики.
3. При більш високих температурахтитан входить у реакції коїться з іншими хімічними елементами. Він має високу питому міцність, що у 2 разу перевищує властивості кращих сплавів заліза.
4. Антикорозійні властивості титану значно перевищують показники алюмінію та нержавіючої сталі.
5. Речовина погано проводить електрику. Титан має питомий електроопір в 5 разів вищий, ніж у заліза, в 20 разів, ніж у алюмінію, і в 10 разів вищий, ніж у магнію.
6. Титан характеризується низькою теплопровідністю, що з низьким коефіцієнтом температурного розширення. Вона менша в 3 рази, ніж у заліза, та у 12, ніж у алюмінію.
   

Якими способами одержують титан?

Матеріал займає 10 місце за поширенням у природі. Існує близько 70 мінералів, що містять титан у вигляді титанової кислоти або двоокису. Найбільш поширені з них і містять високий відсоток похідних металу:

• ільменіт;
• рутил;
• анатаз;
• перовскіт;
• брукіт.

Основні поклади титанових руд перебувають у США, Великобританії, Японії, великі їх родовища відкриті у Росії, Україні, Канаді, Франції, Іспанії, Бельгії.

Видобуток титану - дорогий і трудомісткий процес

Отримання металу їх коштує дуже дорого. Вчені розробили 4 способи виробництва титану, кожен з яких робітник та ефективно використовується в промисловості:

1. Магнієтермічний спосіб. Добуту сировину, що містить титанові домішки, переробляють та одержують діоксид титану. Ця речовина піддається хлоруванню в шахтних або сольових хлораторах при підвищеному температурному режимі. Процес дуже повільний, ведеться у присутності вуглецевого каталізатора. При цьому твердий діоксид переводиться в газоподібну речовину – тетрахлорид титану. Отриманий матеріал відновлюється натрієм або магнієм. Сплав, що утворився при реакції, нагрівають у вакуумній установці до надвисоких температур. В результаті реакції відбувається випаровування магнію та його сполук з хлором. Наприкінці процесу одержують губкоподібний матеріал. Його плавлять і одержують титан високої якості.
2. Гідридно-кальцієвий спосіб. Руду піддають хімічної реакціїі одержують гідрид титану. Наступний етап- Поділ речовини на складові. Титан і водень виділяють у процесі нагрівання в вакуумних установках. Після закінчення процесу одержують оксид кальцію, який відмивають слабкими кислотами. Перші два способи відносяться до промислового виробництва. Вони дозволяють отримувати в найкоротші терміничистий титан із відносно невеликими витратами.
3. Електролізний метод. Титанові сполуки піддають впливу струмом великої сили. Залежно від вихідної сировини, сполуки поділяються на складові: хлор, кисень та титан.
4. Йодидний спосіб чи рафінування. Отриманий із мінералів діоксид титану обдають парами йоду. В результаті реакції утворюється йодид титану, який нагрівають до високої температури - +1300 ... +1400 ° С і впливають на нього електричним струмом. При цьому з вихідного матеріалувиділяються складові: йод та титан. Метал, отриманий цим способом, немає домішок і добавок.

Області застосування

Застосування титану залежить від його очищення від домішок. Наявність невеликої кількості інших хімічних елементів у складі сплаву титану кардинально змінює його фізико-механічні характеристики.

Титан із деякою кількістю домішок називається технічним. Він має високі показникиКорозійна стійкість, це легкий і дуже міцний матеріал. Від цих та інших показників залежить його застосування.

• У хімічної промисловості з титану та його сплавів виготовляють теплообмінники, різного діаметра труби, арматуру, корпусу та деталі для насосів різного призначення. Речовина є незамінною в місцях, де потрібна висока міцність і стійкість до кислот.
• На транспортітитан використовують для виготовлення деталей та агрегатів велосипедів, автомобілів, залізничних вагонів та складів. Застосування матеріалу зменшує вагу рухомих складів та автомобілів, надає легкість та міцність велосипедним деталям.
• Велике значення титан має у військово-морському відомстві. З нього виготовляють деталі та елементи корпусів для підводних човнів, пропелери для човнів та гелікоптерів.
• У будівельній промисловостізастосовується метал цинк-титан. Він використовується як оздоблювальний матеріалдля фасадів та покрівель. Цей дуже міцний сплав має важливу властивість: з нього можна виготовляти архітектурні деталінайфантастичнішої конфігурації. Він може набувати будь-якої форми.
• В останнє десятиліття титан широко застосовують у нафтовидобувній галузі. Сплави його застосовують під час виготовлення устаткування для надглибокого буріння. Матеріал використовується для виготовлення обладнання для видобутку нафти та газу на морських шельфах.

У титану дуже широка сфера застосування

Чистий титан має свої сфери застосування. Він потрібен там, де потрібна стійкість до високих температур і при цьому повинна зберігатися міцність металу.

Його застосовують у :

• авіабудуванні та космічній галузі для виготовлення деталей обшивки, корпусів, елементів кріплення, шасі;
• медицини для протезування та виготовлення серцевих клапанів та інших апаратів;
• техніки для роботи в кріогенній області (тут використовують властивість титану - при зниженні температури посилюється міцність металу і не втрачається його пластичність).

У відсотковому співвідношенні використання титану для виробництва різних матеріаліввиглядає так:

• виготовлення фарби використовується 60 %;
• пластик споживає 20%;
• у виробництві паперу використовують 13%;
• машинобудування споживає 7% одержуваного титану та її сплавів.

Сировина та процес отримання титану дорогі, витрати на його виробництво компенсуються та окупаються терміном служби виробів з цієї речовини, її здатністю не змінювати свій зовнішній виглядза період експлуатації.

ВИЗНАЧЕННЯ

Титан- 22-ий елемент Періодичної таблиці. Позначення – Ti від латинського «titanium». Розташований у четвертому періоді, IVB групі. Належить до металів. Заряд ядра дорівнює 22.

Титан дуже поширений у природі; вміст титану в земної користановить 0,6% (мас.), тобто. вище, ніж вміст таких металів, що широко використовуються в техніці, як мідь, свинець і цинк.

У вигляді простої речовинититан є сріблясто-білим металом (рис. 1). Належить до легких металів. Тугоплавок. Щільність - 4,50 г/см3. Температури плавлення та кипіння дорівнюють 1668 o З і 3330 o З відповідно. Корозійно-стійкий при повітрі при звичайній температурі, що пояснюється наявністю на його поверхні захисної плівкискладу TiO 2 .

Рис. 1. Титан. Зовнішній вигляд.

Атомна та молекулярна маса титану

Відносна молекулярна маса речовини(M r) - це число, що показує, у скільки разів маса даної молекули більша за 1/12 маси атома вуглецю, а відносна атомна масаелемента(A r) — у скільки разів середня маса атомів хімічного елемента більша за 1/12 маси атома вуглецю.

Оскільки у вільному стані титан існує у вигляді одноатомних молекул Ti, значення його атомної та молекулярної масзбігаються. Вони дорівнюють 47,867.

Ізотопи титану

Відомо, що в природі титан може бути у вигляді п'яти стабільних ізотопів 46 Ti, 47 Ti, 48 Ti, 49 Ti і 50 Ti. Їхні масові числа дорівнюють 46, 47, 48, 49 і 50 відповідно. Ядро атома ізотопу титану 46 Ti містить двадцять два протона і двадцять чотири нейтрони, а решта ізотопів відрізняються від нього тільки числом нейтронів.

Існують штучні ізотопи титану з масовими числами від 38 до 64, серед яких найбільш стабільним є 44 Ti з періодом напіврозпаду рівним 60 років, а також два ядерні ізотопи.

Іони титану

На зовнішньому енергетичному рівніатома титану є чотири електрони, які є валентними:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 2 .

В результаті хімічної взаємодіїТитан віддає свої валентні електрони, тобто. є їх донором, і перетворюється на позитивно заряджений іон:

Ti 0 -2e → Ti 2+;

Ti 0 -3e → Ti 3+;

Ti 0 -4e → Ti 4+.

Молекула та атом титану

У вільному стані титан існує як одноатомних молекул Ti. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом та молекулу титану:

Сплави титану

Головна властивість титану, що сприяє його широкому застосуваннюу сучасній техніці - висока жаростійкість як самого титану, і його сплавів з алюмінієм та інші металами. Крім того, ці сплави жароміцністю - стійкістю зберігати високі механічні властивості при підвищених температурах. Усе це робить метали титану дуже цінними матеріалами для літако- і ракетобудування.

За високих температур титан з'єднується з галогенами, киснем, сіркою, азотом та іншими елементами. На цьому засноване застосування сплавів титану із залізом (ферротиттану) як добавка до сталі.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

ПРИКЛАД 2

Завдання	Обчисліть кількість теплоти, що виділяється при відновленні титану хлориду (IV) масою 47,5 г магнієм. Термохімічне рівняння реакції має такий вигляд:
Рішення	Запишемо ще раз термохімічне рівняння реакції: TiCl 4 + 2Mg = Ti + 2MgCl 2 = 477 кДж. Відповідно до рівняння реакції, до неї вступили 1 моль хлориду титану (IV) та 2 моль магнію. Розрахуємо масу хлориду титану (IV) за рівнянням, тобто. теоретичну масу ( молярна маса- 190 г/моль): m theor (TiCl 4) = n (TiCl 4) × M (TiCl 4); m theor (TiCl 4) = 1 × 190 = 190 г. Складемо пропорцію: m prac (TiCl 4) / m theor (TiCl 4) = Q prac / Q theor. Тоді кількість теплоти, що виділяється при відновленні хлориду титану (IV) магнієм дорівнює: Q prac = Q theor × m prac (TiCl 4)/m theor; Q prac = 477 × 47,5/190 = 119,25 кДж.
Відповідь	Кількість теплоти дорівнює 119,25 кДж.

Титан – хімічний елемент IV групи 4 періоду періодичної системи Менделєєва, атомний номер 22; міцний та легкий металсріблясто-білого кольору. Існує в наступних кристалічних модифікаціях: α-Ti з гексагональними щільно запакованими гратами і β-Ti з кубічною об'ємно-центрованою упаковкою.

Титан став відомий людині лише близько 200 років тому. Історія його відкриття пов'язана з іменами німецького хіміка Клапрота та англійського дослідника-аматора Мак-Грегора. 1825 року І. Берцеліус першим зумів виділити чистий металевий титан, проте аж до XX століття цей метал вважався рідкісним і тому непридатним для практичного застосування.

Проте до нашого часу встановлено, що за поширеністю титан займає дев'яте місце серед інших хімічних елементів, яке масова частка у земної корі становить 0,6%. Титан міститься в багатьох мінералах, запаси яких обчислюються сотнями тисяч тонн. Значні родовища титанових руд знаходяться на території Росії, Норвегії, США, на півдні Африки, а в Австралії, Бразилії, Індії розташовані зручні для видобутку відкриті розсипи пісків, що містять титан.

Титан - легкий і пластичний метал сріблясто-білого кольору, температура плавлення 1660±20 C, температура кипіння 3260 C, щільність двох модифікацій і дорівнює α-Ti - 4,505 (20 C) і β-Ti - 4,32 (900 C) г/см3. Титан відрізняється високою механічною міцністю, що зберігається навіть за високих температур. Має високу в'язкість, що за його механічної обробкивимагає нанесення спеціальних покриттів на різальний інструмент.

При звичайній температурі поверхня титану покривається оксидною плівкою, що пасивує, що робить титан корозійностійким у більшості середовищ (за винятком лужної). Титанова стружка пожежонебезпечна, а титанова пил – вибухонебезпечна.

Титан не розчиняється в розведених розчинах багатьох кислот і лугів (крім плавикової, ортофосфорної та концентрованої сірчаної кислот), проте у присутності комплексоутворювачів легко взаємодіє навіть із слабкими кислотами.

При нагріванні повітря до температури 1200С титан спалахує, утворюючи оксидні фази змінного складу. З розчинів солей титану випадає осад гідроксид титану, прожарювання якого дозволяє отримати діоксид титану.

При нагріванні титан також взаємодіє із галогенами. Зокрема, так одержують тетрахлорид титану. В результаті відновлення тетрахлориду титану алюмінієм, кремнієм, воднем та деякими іншими відновниками одержують трихлорид та дихлорид титану. Титан взаємодіє з бромом та йодом.

При температурі понад 400С титан входить у реакцію з азотом, утворюючи нітрид титану. Титан взаємодіє і з вуглецем з утворенням карбіду титану. При нагріванні титан поглинає водень, при цьому утворюється гідрид титану, що при повторному нагріванні розкладається з виділенням водню.

Найчастіше як вихідний матеріал для виробництва титану виступає діоксид титану з невеликою кількістю домішок. Це може бути як титановий шлак, що отримується при переробці концентрацій ільменіту, так і рутиловий концентрат, який отримують при збагаченні титанових руд.

Концентрат титанових руд піддається пірометаллургічної або сірчанокислотної переробки. Продуктом сірчанокислотної обробки стає порошок діоксиду титану. При використанні пірометалургійного методу руда спікається з коксом і обробляється хлором з отриманням парів тетрахлориду титану, які потім при 850С відновлюються магнієм.

Отримана титанова "губка" переплавляється, розплав очищається від домішок. Для рафінування титану застосовується йодидний спосіб або електроліз. Титанові зливки одержують шляхом дугової, плазмової або електроннопроменевої переробки.

Більшість виробництва титану надходить потреби авіаційної і ракетної промисловості, і навіть морського суднобудування. Титан використовується як легуюча добавка до якісних сталей і як розкислювач.

З нього виготовляють різні деталі електровакуумних приладів, компресори та насоси для перекачування агресивних середовищ, хімічні реактори, опріснювальні установки та багато іншого обладнання та конструкції. Завдяки своїй біологічній нешкідливості титан є чудовим матеріалом для застосування у харчовій та медичній промисловості.

Титан (Titanium), Ti, - хімічний елемент IV групи періодичної системи елементів Д. І. Менделєєва. Порядковий номер 22, атомна вага 47,90. Складається із 5 стійких ізотопів; отримано також штучно радіоактивні ізотопи.

1791 року англійський хімік У. Грегор знайшов у піску з містечка Менакан (Англія, Корнуолл) нову «землю», названу ним менакановою. У 1795 році німецький хімік М. Клаїрота відкрив у мінералі рутилі невідому ще землю, метал якої він назвав Титан [у грец. міфології титани – діти Урана (Неба) та Геї (Землі)]. В 1797 Клапрот довів тотожність цієї землі з відкритою У. Грегором. Чистий титан виділено 1910 року американським хіміком Хантером у вигляді відновлення четыреххлористого титану натрієм у залізної бомбі.

Знаходження у природі

Титан належить до найбільш поширених у природі елементів, його вміст у земній корі становить 0,6% (вагових). Зустрічається головним чином як двоокису TiO 2 чи його сполук - титанатів. Відомо понад 60 мінералів, до складу яких входить титан Він міститься також у ґрунті, у тварин та рослинних організмах. Ільменіт FeTiO 3 та рутил TiO 2 є основною сировиною для отримання титану. Як джерело титану набувають значення шлаки від плавки титано-магнетитівта ільменіту.

Фізичні та хімічні властивості

Титан існує у двох станах: аморфний - темно-сірий порошок, щільність 3,392-3,395г/см 3 і кристалічний, щільність 4,5 г/см 3 . Для кристалічного титану відомі дві модифікації з точкою переходу при 885 ° (нижче за 885 ° стійка гексагональна форма, вище - кубічна); t° пл близько 1680°;t° кіп вище 3000°. Титан активно поглинає гази (водень, кисень, азот), які роблять його дуже крихким. Технічний метал піддається гарячій обробці тиском. Цілком чистий метал може бути прокатаний на холоді. На повітрі при температурі титан не змінюється, при розжарюванні утворює суміш окису Ti 2 O 3 і нітриду TiN. У струмі кисню при червоному жарі окислюється до двоокису TiO 2 . При високих температурах реагує з вуглецем, кремнієм, фосфором, сіркою та ін. Стійкий до морської води, азотної кислоти, вологого хлору, органічних кислот і сильних лугів. Розчиняється в сірчаній, соляній та плавиковій кислотах, найкраще - у суміші HFіHNO 3 . Додавання до кислот окислювача захищає метал від корозії за кімнатної температури. Галогеніди чотиривалентного титану, за винятком TiCl 4 - кристалічні тіла, легкоплавкі та леткі в водному розчинігідролізовані, схильні до утворення комплексних сполук, з яких у технології та аналітичній практиці має значення фтортитанат калію K 2 TiF 6 . Важливе значення мають карбід TiC і нітрид TiN - металоподібні речовини, що відрізняються великою твердістю (карбід титан твердіше карборунду), тугоплавкістю (TiC, t ° пл = 3140 °; TiN, t ° пл = 3200 °) і гарною електропровідністю.

Хімічний елемент №22. Титан.

Електронна формула титану має вигляд: 1s 2 | 2s 2 2p 6 | 3s 2 3p 6 3d 2 | 4s 2 .

Порядковий номер титану у періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва - 22. Номер елемента означає заряд ярду, отже у титану заряд ядра - +22, маса ядра - 47,87. Титан знаходиться у четвертому періоді, у побічній підгрупі. Номер періоду вказує кількість електронних шарів. Номер групи означає кількість валентних електронів. Побічна підгрупа вказує на те, що титан відноситься до d-елементів.

Титан має два валентні електрони на s-орбіталі зовнішнього шару і два валентні електрони наd-орбіталі переднього шару.

Квантові числа для кожного валентного електрона:

4s4s 3d

З галогенами і воднем Ti(IV) утворює сполуки виду TiX 4 , що мають sp 3 →q 4 вид гібридизації.

Титан – метал. Є першим елементом групи d. Найбільш стійким та поширеним є Ti +4 . Також існують сполуки з нижчими ступенями окислення –Ti 0 ,Ti -1 ,Ti +2 ,Ti +3 , але це сполуки легко окислюються повітрям, водою чи інші реагентами вTi +4 . Відрив чотирьох електронів вимагає великих витрат енергії, тому іон Ti +4 реально не існує і з'єднання Ti (IV) зазвичай включають зв'язки ковалентного характеру.

Титан - металфей. Принаймні елемент названий на честь цариці цих міфічних істот. Титанія, як і всі її родичі, відзначилася легкістю.

Літати феям дозволяють не тільки крила, а й малу вагу. Титан також легкий. Щільність елемента найменша серед металів. У цьому подібність із феями закінчується і починається чиста наука.

Хімічні та фізичні властивості титану

Титан – елементсріблясто-білого кольору, з вираженим блиском. У відблисках металу можна розглянути і рожевий, і синій, і червоний. Переливатися всіма кольорами веселки характерна особливість 22-го елемента.

Його випромінювання завжди яскраве, адже титан стійкийдо корозії. Від неї матеріал захищений оксидною плівкою. Вона формується на поверхні при стандартних температурах.

В результаті, корозія металу не страшна ні на повітрі, ні у воді, ні в більшості агресивних середовищ, наприклад, . Так хіміки прозвали суміш концентрованих та кислот.

Плавиться 22-й елемент при 1660 градусів Цельсія. Виходить, титан – кольоровий металтугоплавкою групи. Горіти матеріал починає раніше ніж розм'якшуватися.

Біле полум'я з'являється при 1 200 градусів. Закипає речовину при 3260 за шкалою Цельсія. Плавлення елемента робить його в'язким. Доводиться використовувати спеціальні реагенти, що перешкоджають налипання.

Якщо рідка маса металу тягуча і клейка, то стан порошку титан вибухонебезпечний. Для спрацьовування «бомби» достатньо нагрівання до 400 градусів Цельсія. Приймаючи теплову енергіюелемент погано її передає.

Як електропровідник титан теж не використовують. Натомість матеріал цінують за міцність. У поєднанні з малою щільністю та вагою, вона знадобиться у багатьох галузях промисловості.

Хімічно титан досить активний. Так чи інакше, метал взаємодіє з більшістю елементів. Винятки: - інертні гази, , натрій, калій, , кальцій і .

Така мала кількість байдужих титану речовин ускладнює процес отримання чистого елемента. Нелегко зробити і сплави металів титану. Проте промисловці навчилися це робити. Занадто вже висока практична користь сумішей на основі 22 речовини.

Застосування титану

Складання літаків і ракет, — ось де в першу чергу знадобиться титан. Метал купитинеобхідно, щоб підвищити жаростійкість і жароміцність корпусних. Жаростійкість - опір високим температурам.

Вони, наприклад, при розгоні ракети у атмосфері неминучі. Жароміцність – збереження в «вогняних» обставинах ще й більшості механічних властивостейсплаву. Тобто з титаном експлуатаційні характеристикидеталей не змінюються в залежності від умов довкілля.

Придатна і стійкість 22-го металу до корозії. Ця властивість важлива вже не тільки у справі виробництва машин. Елемент йде на колби та інший посуд для хімічних лабораторій, стає сировиною для ювелірних виробів.

Сировина не з дешевих. Проте, у всіх галузях витрати окупаються терміном служби титанових виробів, їхньою здатністю зберігати первозданний вигляд.

Так, серія посуду пітерської фірми «Нева» «Метал ТитанПК» дозволяє використовувати при смаженні металеві ложки. Тефлон би вони знищили, подряпали. Титановому ж покриттю дарма нападки стали, алюмінію.

Це, до речі, стосується прикрас. Кільце або золото просто подряпати. Моделі із титану залишаються гладкими десятиліття. Тому 22-й елемент почали розглядати, як сировину для обручок.

Сковорода "Титан Метал"легкий, як і посуд з тефлоном. 22-ий елемент лише трохи важчий за алюміній. Це надихнуло не лише представників легкої промисловості, а й фахівців автомобілебудування. Не секрет, що у машинах багато алюмінієвих деталей.

Вони необхідні зниження маси транспорту. Але, титан міцніший. Щодо представницьких машин автомобілебудування вже майже повністю перейшло на використання 22-го металу.

Деталі з титану та його сплавів знижують масу двигуна внутрішнього згорянняна 30%. Полегшується і корпус, щоправда, зростає ціна. Алюміній, все ж таки, дешевше.

Фірма «Нева Метал Титан», відгукипро яку залишають, як правило, зі знаком плюс, виготовляє посуд. Автомобільні бренди використовують титан для машин. надають елементу форму кілець, сережок та браслетів. У цій черзі перерахувань не вистачає медичних компаній.

22-ий метал – сировина для протезів та хірургічних інструментів. Продукція майже не має часу, тому легко стерилізується. До того ж титан, будучи легким, витримує колосальні навантаження. Що ще потрібно, чи, наприклад, замість колінних зв'язок ставиться чужорідна деталь?

Відсутність у матеріалі доби цінується успішними рестораторами. Чистота скальпелів хірурга важлива. Але важлива і чистота робочих поверхонь кухарів. Щоб їжа була безпечною, її обробляють та пропарюють на титанових столах.

Вони не дряпаються, легко миються. Заклади середнього рівня, як правило, користуються сталевим начинням, проте, вона поступаються як. Тому в ресторанах із Мішленівськими зірками обладнання титанове.

Видобуток титану

Елемент входить до 20 найбільш поширених на Землі, перебуваючи рівно посередині рейтингу. За масою кори планети вміст титану дорівнює 0,57%. на літр морської води 24-го металу припадає 0,001 міліграма. У сланцях та глинах елемента міститься 4,5 кілограми на тонну.

У кислих породах, тобто багатих на кремнезем, на титан припадають 2,3 кілограма з кожної тисячі. В основних покладах, що утворилися з магми, 22 металу близько 9 кіло на тонну. Найменше титану ховається в ультраосновних породах із 30-відсотковим вмістом кремнезему – 300 грамів на 1 000 кілограмів сировини.

Незважаючи на поширеність у природі, чистий титан у ній не зустрічається. Матеріалом для отримання 100% металу став його йодит. Термічне розкладання речовини провели Аркель та Де Бур. Це нідерландські хіміки. Експеримент вдався 1925-го року. До 1950-х запустили масове виробництво.

Сучасники, як правило, видобувають титан із його діоксиду. Це мінерал, званий рутилом. У ньому найменша кількість сторонніх домішок. Походять, як і титаніт і .

Під час переробки ільменітових руд залишається шлак. Він і служить матеріалом для отримання 22-го елемента. На виході він пористий. Доводиться вести вторинну переплавку у вакуумних печах з додаванням.

Якщо ведеться робота з діоксидом титану, до нього домішують магній та хлор. Суміш нагрівають у вакуумних печах. Температуру піднімають доти, доки всі зайві елементи не випаруються. На дні ємностей залишається чистий титан. Метод названий магнієтермічним.

Відпрацьовано і гідридно-кальцієвий метод. Він ґрунтується на електролізі. Струм високої сили дозволяє розділити гідрид металу на титан і водень. Продовжує застосовуватись і йодитний спосіб видобутку елемента, відпрацьований у 1925 році. Однак, у 21-му столітті він найбільш трудомісткий і дорогий, тому починає забуватись.

Ціна титану

на метал титан цінавстановлюється за кілограм. На початку 2016-го, це близько 18 доларів США. Світовий ринок 22-го елемента за останній рікдосяг 7000000 тонн. Найбільші постачальники– Росія та Китай.

Це з розвіданими у яких і придатними розробки запасами. У другому півріччі 2015-го попит на титанові та листи почав знижуватися.

Реалізують метал у вигляді дроту, різних деталей, наприклад, труб. Вони набагато дешевші за біржові ціни. Але, треба враховувати, що у злитках йде чистий титан, а виробах використані сплави з його основі.