APIBRĖŽIMAS

Titanas esantis periodinės sistemos antrinio (B) pogrupio IV grupės ketvirtajame periode. Pavadinimas - Ti. Kaip paprasta medžiaga titanas yra sidabriškai baltas metalas.

Nurodo lengvuosius metalus. Ugniai atsparus. Tankis - 4,50 g/cm 3 . Lydymosi ir virimo taškai yra atitinkamai 1668 o C ir 3330 o C.

Titanas yra atsparus korozijai, kai veikiamas oru normalioje temperatūroje, o tai paaiškinama tuo, kad ant jo paviršiaus yra apsauginė TiO 2 kompozicijos plėvelė. Chemiškai stabilus daugelyje agresyvių aplinkų (sulfatų, chloridų, jūros vandens ir kt. tirpalai).

Titano oksidacijos būsena junginiuose

Titanas gali egzistuoti paprastos medžiagos – metalo – pavidalu, o metalų oksidacijos būsena elementinėje būsenoje yra nulis, kadangi elektronų tankio pasiskirstymas juose yra vienodas.

Savo junginiuose titanas gali turėti oksidacijos būsenas (+2) (Ti +2 H2, Ti +2 O, Ti +2 (OH) 2, Ti +2 F 2, Ti +2 Cl 2, Ti +2 Br 2), (+3) (Ti +3 2 O 3 , Ti +3 (OH) 3 , Ti +3 F 3 , Ti +3 Cl 3 , Ti +3 2 S 3 ) ir (+4) (Ti +4 F 4, Ti +4 H4, Ti +4 Cl4, Ti +4 Br 4).

Problemų sprendimo pavyzdžiai

1 PAVYZDYS

Pratimas	III valentas ir oksidacijos laipsnis (-3) azotas rodo junginyje: a) N 2 H 4; b) NH3; c) NH4Cl; d) N 2 O 5
Sprendimas	Norėdami teisingai atsakyti į pateiktą klausimą, pakaitomis nustatysime siūlomų junginių azoto valentingumą ir oksidacijos laipsnį. a) vandenilio valentingumas visada lygus I. Iš viso vandenilio valentingumo vienetai yra 4 (1 × 4 = 4). Gautą vertę padalinkite iš azoto atomų skaičiaus molekulėje: 4/2 \u003d 2, todėl azoto valentingumas yra II. Šis atsakymas yra neteisingas. b) vandenilio valentingumas visada lygus I. Bendras vandenilio valentingumo vienetų skaičius yra 3 (1 × 3 = 3). Gautą vertę padaliname iš azoto atomų skaičiaus molekulėje: 3/1 \u003d 2, todėl azoto valentingumas yra III. Azoto oksidacijos laipsnis amoniake yra (-3): Tai teisingas atsakymas.
Atsakymas	b) variantas.

2 PAVYZDYS

Pratimas	Chloras turi tą pačią oksidacijos būseną kiekviename iš dviejų junginių: a) FeCl3 ir Cl2O5; b) KClO3 ir Cl2O5; c) NaCl ir HClO; d) KClO 2 ir CaCl 2.
Sprendimas	Norėdami teisingai atsakyti į pateiktą klausimą, pakaitomis nustatysime chloro oksidacijos laipsnį kiekvienoje siūlomų junginių poroje. a) Geležies oksidacijos laipsnis yra (+3), o deguonies - (-2). Paimkime chloro oksidacijos laipsnio reikšmę „x“ ir „y“ atitinkamai geležies (III) chloride ir chloro okside: y×2 + (-2)×5 = 0; Atsakymas neteisingas. b) Kalio ir deguonies oksidacijos laipsniai yra atitinkamai (+1) ir (-2). Paimkime chloro oksidacijos laipsnio reikšmę „x“ ir „y“ siūlomuose junginiuose: 1 + x + (-2) × 3 = 0; y×2 + (-2)×5 = 0; Atsakymas teisingas.
Atsakymas	b) variantas.

Amžinas, paslaptingas, kosminis – visi šie ir daugelis kitų epitetų įvairiuose šaltiniuose priskiriami titanui. Šio metalo atradimo istorija nebuvo triviali: tuo pačiu metu keli mokslininkai dirbo, kad izoliuotų elementą gryna forma. Fizinių, cheminių savybių tyrimo ir šiandieninio taikymo sričių nustatymo procesas. Titanas yra ateities metalas, jo vieta žmogaus gyvenime dar nėra galutinai nustatyta, o tai suteikia šiuolaikiniams tyrėjams didžiulę erdvę kūrybiškumui ir moksliniams tyrimams.

Charakteristika

Cheminis elementas yra pažymėtas Periodinė elementų lentelė D. I. Mendelejevo simbolis Ti. Jis yra ketvirtojo periodo IV grupės antriniame pogrupyje ir turi 22 eilės numerį. Titanas yra balto sidabro metalas, lengvas ir patvarus. Elektroninė atomo konfigūracija turi tokią struktūrą: +22)2)8)10)2, 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 2 4S 2. Atitinkamai, titanas turi keletą galimų oksidacijos būsenų: 2, 3, 4; stabiliausiuose junginiuose jis yra keturiavalentis.

Titanas – lydinys ar metalas?

Šis klausimas domina daugelį. 1910 m. amerikiečių chemikas Hanteris gavo pirmąjį gryną titaną. Metale buvo tik 1% priemaišų, tačiau tuo pačiu metu jo kiekis pasirodė esąs nereikšmingas ir neleido toliau tirti jo savybių. Gautos medžiagos plastiškumas buvo pasiektas tik esant aukštai temperatūrai, normaliomis sąlygomis (kambario temperatūra) mėginys buvo per trapus. Tiesą sakant, šis elementas nesudomino mokslininkų, nes jo naudojimo perspektyvos atrodė pernelyg neaiškios. Gavimo ir tyrimo sunkumai dar labiau sumažino jo taikymo galimybes. Tik 1925 metais chemikai iš Nyderlandų I. de Boer ir A. Van Arkel gavo titano metalą, kurio savybės patraukė viso pasaulio inžinierių ir dizainerių dėmesį. Šio elemento tyrimo istorija prasideda 1790 m., būtent tuo metu, lygiagrečiai, nepriklausomai vienas nuo kito, du mokslininkai atranda titaną kaip cheminis elementas. Kiekvienas iš jų gauna medžiagos junginį (oksidą), nesugebėdamas išskirti metalo gryna forma. Titano atradėjas yra anglų mineralogas vienuolis Viljamas Gregoras. Savo parapijos teritorijoje, esančioje pietvakarinėje Anglijos dalyje, jaunasis mokslininkas pradėjo tyrinėti juodąjį Menaken slėnio smėlį. Rezultatas buvo blizgių grūdelių, kurie buvo titano junginys, išsiskyrimas. Tuo pat metu Vokietijoje chemikas Martinas Heinrichas Klaprothas iš mineralinio rutilo išskyrė naują medžiagą. 1797 m. jis taip pat įrodė, kad lygiagrečiai atidaromi elementai yra panašūs. Titano dioksidas daugeliui chemikų buvo paslaptis jau daugiau nei šimtmetį ir net Berzelijus nesugebėjo gauti gryno metalo. Naujausios XX amžiaus technologijos gerokai paspartino minėto elemento tyrimo procesą ir nulėmė pradines jo panaudojimo kryptis. Tuo pačiu metu taikymo sritis nuolat plečiasi. Tik tokios medžiagos, kaip grynas titanas, gavimo proceso sudėtingumas gali apriboti jo taikymo sritį. Lydinių ir metalo kaina yra gana didelė, todėl šiandien ji negali išstumti tradicinės geležies ir aliuminio.

vardo kilmė

Menakinas yra pirmasis titano pavadinimas, kuris buvo naudojamas iki 1795 m. Taip jis ir paskambino pagal teritorinę priklausomybę naujas elementas V. Gregoras. Martinas Klaprothas 1797 m. suteikia elementui pavadinimą „titanas“. Tuo metu jo kolegos prancūzai, vadovaujami gana geros reputacijos chemiko A. L. Lavoisier, pasiūlė naujai atrastas medžiagas pavadinti pagal jų pagrindines savybes. Vokiečių mokslininkas nesutiko su šiuo požiūriu, jis visiškai pagrįstai manė, kad atradimo etape gana sunku nustatyti visas medžiagai būdingas savybes ir atspindėti jas pavadinime. Tačiau reikia pripažinti, kad Klaprotho intuityviai pasirinktas terminas visiškai atitinka metalą – tai ne kartą pabrėžė šiuolaikiniai mokslininkai. Yra dvi pagrindinės vardo titano kilmės teorijos. Metalas galėjo būti paskirtas elfų karalienės Titanijos (germanų mitologijos veikėjos) garbei. Šis pavadinimas simbolizuoja ir medžiagos lengvumą, ir stiprumą. Dauguma mokslininkų yra linkę naudoti senovės graikų mitologijos versiją, kurioje galingieji žemės deivės Gajos sūnūs buvo vadinami titanais. Šiai versijai pritaria ir anksčiau atrasto elemento urano pavadinimas.

Buvimas gamtoje

Iš metalų, kurie yra techniškai vertingi žmonėms, titanas užima ketvirtą vietą pagal paplitimą Žemės pluta. didelis procentais gamtoje būdinga tik geležis, magnis ir aliuminis. Daugiausia titano yra bazalto apvalkale, šiek tiek mažiau – granito sluoksnyje. AT jūros vandensšios medžiagos kiekis yra mažas - maždaug 0,001 mg / l. Cheminis elementas titanas yra gana aktyvus, todėl jo negalima rasti gryno pavidalo. Dažniausiai jo yra junginiuose su deguonimi, o jo valentingumas yra keturi. Titano turinčių mineralų kiekis svyruoja nuo 63 iki 75 (įvairiuose šaltiniuose), o dabartinis etapas Mokslininkai ir toliau atranda naujas jo junginių formas. Praktiniam naudojimui didžiausia vertė turi šiuos mineralus:

1. Ilmenitas (FeTiO 3).
2. Rutilas (TiO 2).
3. Titanitas (CaTiSiO 5).
4. Perovskitas (CaTiO 3).
5. Titanomagnetitas (FeTiO 3 + Fe 3 O 4) ir kt.

Visos esamos titano turinčios rūdos skirstomos į placerinę ir bazinę. Šis elementas yra silpnas migrantas, jis gali keliauti tik uolienų fragmentų arba judančių dumbluotų dugno uolienų pavidalu. Biosferoje didžiausias titano kiekis randamas dumbliuose. Sausumos faunos atstovuose elementas kaupiasi raginiuose audiniuose, plaukuose. Žmogaus organizmui būdingas titano buvimas blužnyje, antinksčiuose, placentoje, skydliaukėje.

Fizinės savybės

Titanas yra sidabriškai baltos spalvos spalvotas metalas, panašus į plieną. Esant 0 0 C temperatūrai, jo tankis yra 4,517 g / cm 3. Medžiaga turi mažą savitąjį svorį, būdingą šarminiams metalams (kadmiui, natriui, ličiui, ceziui). Pagal tankį titanas užima tarpinę padėtį tarp geležies ir aliuminio, o jo našumas yra didesnis nei abiejų elementų. Pagrindinės metalų savybės, į kurias atsižvelgiama nustatant jų taikymo sritį, yra kietumas. Titanas yra 12 kartų stipresnis už aliuminį, 4 kartus stipresnis už geležį ir varį, tuo pačiu yra daug lengvesnis. Plastiškumas ir jo takumo riba leidžia apdoroti žemoje ir aukštoje temperatūroje, kaip ir kitus metalus, t.y. kniedyti, kalti, suvirinti, valcuoti. Išskirtinė titano savybė – mažas šilumos ir elektros laidumas, o šios savybės išsaugomos aukštesnėje temperatūroje, iki 500 0 C. Magnetiniame lauke titanas yra paramagnetinis elementas, jo netraukia kaip geležis ir nestumia. išeina kaip varis. Labai aukštas antikorozinis veikimas agresyvioje aplinkoje ir esant mechaniniam įtempimui yra unikalus. Daugiau nei 10 metų buvimo jūros vandenyje nepakeitė titano plokštės išvaizdos ir sudėties. Geležis šiuo atveju būtų visiškai sunaikinta dėl korozijos.

Titano termodinaminės savybės

1. Tankis (normaliomis sąlygomis) yra 4,54 g/cm 3 .
2. atominis skaičius - 22.
3. Metalų grupė - ugniai atsparūs, lengvi.
4. Titano atominė masė yra 47,0.
5. Virimo temperatūra (0 C) – 3260.
6. Molinis tūris cm 3 / mol - 10,6.
7. Titano lydymosi temperatūra (0 C) yra 1668.
8. Savitoji garavimo šiluma (kJ / mol) - 422,6.
9. Elektros varža (esant 20 0 C) Ohm * cm * 10 -6 - 45.

Cheminės savybės

Padidėjęs elemento atsparumas korozijai paaiškinamas mažos oksido plėvelės susidarymu ant paviršiaus. Jis neleidžia (įprastomis sąlygomis) patekti į dujas (deguonį, vandenilį) supančioje atmosferoje elementą, pvz., titano metalą. Jo savybės keičiasi veikiant temperatūrai. Kai ji pakyla iki 600 0 C, vyksta sąveikos reakcija su deguonimi, dėl kurios susidaro titano oksidas (TiO 2). Sugeriant atmosferos dujas susidaro trapūs junginiai, kurie neturi praktinis pritaikymas, todėl titanas suvirinamas ir lydomas vakuume. grįžtama reakcija yra vandenilio tirpimo metale procesas, jis aktyviau vyksta kylant temperatūrai (nuo 400 0 C ir daugiau). Titanas, ypač mažos jo dalelės (plona plokštelė ar viela), dega azoto atmosferoje. Cheminė sąveikos reakcija galima tik 700 0 C temperatūroje, todėl susidaro TiN nitridas. Sudaro labai kietus lydinius su daugeliu metalų, dažnai kaip legiravimo elementą. Jis reaguoja su halogenais (chromu, bromu, jodu) tik esant katalizatoriui (aukštai temperatūrai) ir sąveikaujant su sausa medžiaga. Tokiu atveju susidaro labai kieti ugniai atsparūs lydiniai. Daugumos šarmų ir rūgščių tirpaluose titanas nėra chemiškai aktyvus, išskyrus koncentruotą sieros rūgštį (ilgai verdant), vandenilio fluoridą, karštą organinę (skruzdžių, oksalo).

Gimimo vieta

Ilmenito rūdos yra labiausiai paplitusios gamtoje – jų atsargos siekia 800 mln. Rutilo telkinių telkiniai kur kas kuklesni, tačiau bendra apimtis – išlaikant gamybos augimą – turėtų aprūpinti žmoniją ateinančius 120 metų tokiu metalu kaip titanas. Gatavo produkto kaina priklausys nuo paklausos ir pagaminamumo lygio padidėjimo, tačiau vidutiniškai ji svyruoja nuo 1200 iki 1800 rublių/kg. Nuolatinio techninio tobulinimo sąlygomis, laiku juos modernizavus, ženkliai sumažėja visų gamybos procesų savikaina. Didžiausias atsargas turi Kinija ir Rusija, mineralinių išteklių bazę taip pat turi Japonija, Pietų Afrika, Australija, Kazachstanas, Indija, Pietų Korėja, Ukraina, Ceilonas. Nuosėdos skiriasi gamybos apimtimi ir titano procentine dalimi rūdoje, vyksta geologiniai tyrimai, leidžiantys daryti prielaidą metalo rinkos vertės mažėjimui ir platesniam panaudojimui. Rusija yra didžiausia titano gamintoja.

Kvitas

Titano gamybai dažniausiai naudojamas titano dioksidas, kuriame yra minimalus priemaišų kiekis. Jis gaunamas sodrinant ilmenito koncentratus arba rutilo rūdas. Elektrinėje lankinėje krosnyje vyksta terminis rūdos apdorojimas, lydimas geležies atskyrimo ir šlako, turinčio titano oksido, susidarymo. Frakcijai be geležies apdoroti naudojamas sulfato arba chlorido metodas. Titano oksidas yra pilki milteliai (žr. nuotrauką). Titano metalas gaunamas apdorojant etapais.

Pirmasis etapas yra šlako sukepinimo su koksu ir chloro garų poveikio procesas. Susidaręs TiCl 4 redukuojamas magniu arba natriu, kai jis veikiamas 850 0 C temperatūroje. Dėl to gaunama titano kempinė (akyta lydyta masė) cheminė reakcija, rafinuotas arba lydomas į luitus. Priklausomai nuo tolimesnės naudojimo krypties, susidaro lydinys arba grynas metalas (nešvarumai pašalinami kaitinant iki 1000 0 C). Gaminant medžiagą, kurioje priemaišų kiekis yra 0,01%, naudojamas jodido metodas. Jis pagrįstas jo garų išgarinimo procesu iš titano kempinės, iš anksto apdorotos halogenu.

Programos

Titano lydymosi temperatūra yra gana aukšta, o tai, atsižvelgiant į metalo lengvumą, yra neįkainojamas privalumas naudojant jį kaip konstrukcinę medžiagą. Todėl jis yra labiausiai pritaikytas laivų statyboje, aviacijos pramonėje, raketų gamyboje, chemijos pramonė. Titanas gana dažnai naudojamas kaip legiravimo priedas įvairiuose lydiniuose, kurie pasižymi padidintu kietumu ir atsparumu karščiui. Dėl aukštų antikorozinių savybių ir gebėjimo atlaikyti daugumą agresyvių aplinkos šis metalas yra nepakeičiamas chemijos pramonėje. Iš titano (jo lydinių) gaminami vamzdynai, rezervuarai, vožtuvai, filtrai, naudojami rūgščių ir kitų chemiškai aktyvių medžiagų distiliavimui ir transportavimui. Jis yra paklausus kuriant įrenginius, veikiančius esant padidintam temperatūros indikatoriui. Iš titano junginių gaminami patvarūs pjovimo įrankiai, dažai, plastikas ir popierius, chirurginiai instrumentai, implantai, papuošalai, apdailos medžiagos, naudojamos Maisto pramone. Visas kryptis sunku apibūdinti. šiuolaikinė medicina dėl visiško biologinio saugumo dažnai naudojamas titanas. Kaina yra vienintelis veiksnys, kuris iki šiol turi įtakos šio elemento taikymo sričiai. Galima sakyti, kad titanas yra ateities medžiaga, kurią tiriant žmonija pereis naujas etapas plėtra.

Cirkonis ir hafnis sudaro +4 oksidacijos būsenos junginius, titanas taip pat gali sudaryti junginius, kurių oksidacijos būsena +3.

Junginiai, kurių oksidacijos laipsnis +3. Titano(III) junginiai gaunami redukuojant titano(IV) junginius. Pavyzdžiui:

1200 ºС 650 ºС

2TiO2 + H2¾® Ti2O3 + H2O; 2TiCl4 + H2¾® 2TiCl3 + 2HCl

Titano(III) junginiai turi violetinė. Titano oksidas praktiškai netirpsta vandenyje, pasižymi pagrindinėmis savybėmis. Oksidas, chloridas, Ti 3+ druskos yra stiprūs reduktorius:

4Ti +3 Cl 3 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4Ti +4 OCl 2 + 4HCl

Titano (III) junginių atveju galimos disproporcijos reakcijos:

2Ti +3 Cl 3 (t) ¾® Ti +4 Cl 4 (g) + Ti +2 Cl 2 (t)

Toliau kaitinant, titano(II) chloridas taip pat neproporcingas:

2Ti +2 Cl 2 (t) \u003d Ti 0 (t) + Ti +4 Cl 4 (g)

Junginiai, kurių oksidacijos laipsnis +4. Titano (IV), cirkonio (IV) ir hafnio (IV) oksidai yra ugniai atsparios, chemiškai gana inertiškos medžiagos. eksponuoti savybes amfoteriniai oksidai: lėtai reaguoja su rūgštimis ilgai verdant ir sąveikauja su šarmais, kai susilieja:

TiO 2 + 2H 2 SO 4 \u003d Ti (SO 4) 2 + 2H 2 O;

TiO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 TiO 3 + H 2 O

Plačiausiai naudojamas titano oksidas TiO 2, naudojamas kaip užpildas dažų, gumos ir plastikų gamyboje. Cirkonio oksidas ZrO 2 naudojamas ugniai atsparių tiglių ir plokščių gamybai.

Hidroksidai titanas (IV), cirkonis (IV) ir hafnis (IV) - kintamos sudėties amorfiniai junginiai - EO 2 × nH 2 O. Šviežiai gautos medžiagos yra gana reaktyvios ir tirpsta rūgštyse, titano hidroksidas taip pat tirpsta šarmuose. Pasenusios nuosėdos itin inertiškos.

Halidai(chloridai, bromidai ir jodidai) Ti(IV), Zr(IV) ir Hf(IV) turi molekulinę struktūrą, yra lakūs ir reaktyvūs, lengvai hidrolizuojasi. Jodidai kaitinami suyra ir susidaro metalai, kurie naudojami metalų gamyboje aukštas laipsnis Grynumas. Pavyzdžiui:

TiI 4 = Ti + 2I 2

Titano, cirkonio ir hafnio fluoridai yra polimeriniai ir silpnai reaguoja.

druskos+4 oksidacijos būsenos titano pogrupio elementų yra nedaug ir jie yra hidroliziškai nestabilūs. Dažniausiai oksidams ar hidroksidams reaguojant su rūgštimis susidaro ne vidutinės druskos, o okso- arba hidrokso dariniai. Pavyzdžiui:

TiO 2 + 2H 2 SO 4 \u003d TiOSO 4 + H 2 O; Ti (OH) 4 + 2HCl \u003d TiOСl 2 + H 2 O

Aprašyta didelis skaičius anijoniniai titano, cirkonio ir hafnio kompleksai. Stabiliausi tirpaluose ir lengvai susidarantys fluoro junginiai:

EO2 + 6HF \u003d H2 [EF 6] + 2H2O; EF 4 + 2KF \u003d K 2 [EF 6]

Titanui ir jo analogams būdingi koordinaciniai junginiai, kuriuose peroksido anijonas atlieka ligando vaidmenį:

E (SO 4) 2 + H 2 O 2 \u003d H 2 [E (O 2) (SO 4) 2]

Šiuo atveju titano (IV) junginių tirpalai įgauna geltonai oranžinę spalvą, todėl galima analitiškai aptikti titano (IV) katijonus ir vandenilio peroksidą.

Hidridai (EN 2), karbidai (ES), nitridai (EN), silicidai (ESi 2) ir boridai (EV, EV 2) yra įvairios sudėties junginiai, panašūs į metalą. Dvejetainiai junginiai turi vertingų savybių, leidžiančių juos panaudoti technologijose. Pavyzdžiui, 20 % HfC ir 80 % TiC lydinys yra vienas ugniai atspariausių, lyd. 4400 ºС.

TiO 2 atradimą beveik vienu metu ir nepriklausomai atliko anglas W. Gregoras ir vokiečių chemikas M. G. Klaprothas. W. Gregoras, tyrinėdamas magnetinio geležinio smėlio sudėtį (Creed, Cornwall, England, 1789), išskyrė naują nežinomo metalo „žemę“ (oksidą), kurį pavadino menakenu. 1795 metais vokiečių chemikas Klaprothas mineraliniame rutile atrado naują elementą ir pavadino jį titanu, o vėliau nustatė, kad rutilas ir menaken žemė yra to paties elemento oksidai. Pirmąjį metalinio titano pavyzdį 1825 metais gavo J. Ya. Berzelius. Gryną Ti mėginį 1925 m. gavo olandai A. van Arkelis ir J. de Boeras. terminis skilimas titano jodido garai TiI 4

Fizinės savybės:

Titanas yra lengvas, sidabriškai baltas metalas. Plastikas, suvirintas inertinėje atmosferoje.
Jis pasižymi dideliu klampumu, apdirbant yra linkęs prilipti prie pjovimo įrankio, todėl ant įrankio reikia dengti specialias dangas, įvairius tepalus.

Cheminės savybės:

Esant normaliai temperatūrai, jis yra padengtas apsaugine pasyvuojančia oksido plėvele, yra atsparus korozijai, tačiau susmulkintas į miltelius dega ore. Titano dulkės gali sprogti (pliūpsnio temperatūra 400°C). Kaitinamas ore iki 1200°C, titanas išdega ir susidaro įvairios sudėties TiO x oksido fazės.
Titanas yra atsparus atskiestų daugelio rūgščių ir šarmų tirpalams (išskyrus HF, H 3 PO 4 ir koncentruotą H 2 SO 4 ), tačiau lengvai reaguoja net su silpnomis rūgštimis, esant kompleksą sudarontiems agentams, pavyzdžiui, su vandenilio fluorido rūgštimi HF. sudaro kompleksinį anijoną 2-.
Kaitinamas, titanas sąveikauja su halogenais. Esant azotui virš 400°C, titanas sudaro nitridą TiN x (x=0,58-1,00). Titanui sąveikaujant su anglimi susidaro titano karbidas TiC x (x=0,49-1,00).
Titanas sugeria vandenilį, sudarydamas kintamos sudėties junginius TiH x . Kaitinami šie hidridai suyra, išskirdami H 2 .
Titanas sudaro lydinius su daugeliu metalų.
Junginiuose titanas pasižymi +2, +3 ir +4 oksidacijos laipsniais. Stabiliausia oksidacijos būsena yra +4.

Svarbiausios jungtys:

Titano dioksidas, TiO 2 . Balti milteliai, kaitinant geltoni, tankis 3,9-4,25 g/cm 3 . Amfoterenas. Koncentruotame H 2 SO 4 jis ištirpsta tik ilgai kaitinant. Susiliejus su soda Na 2 CO 3 arba kalio K 2 CO 3, TiO 2 oksidas sudaro titanatus:
TiO 2 + K 2 CO 3 \u003d K 2 TiO 3 + CO 2
Titano (IV) hidroksidas, TiO(OH) 2 *xH 2 O, nusodinamas iš titano druskų tirpalų, jis kruopščiai kaitinamas, kad gautųsi TiO 2 oksidas. Titano (IV) hidroksidas yra amfoterinis.
Titano tetrachloridas, TiCl 4 , normaliomis sąlygomis – gelsvas, labai rūkantis skystis ore, o tai paaiškinama stipria TiCl 4 hidrolize su vandens garais ir smulkių HCl lašelių bei titano hidroksido suspensijos susidarymu. Verdantis vanduo hidrolizuojasi iki titano rūgšties(??). Titano(IV) chloridui būdingas adityvinių produktų susidarymas, pavyzdžiui, TiCl 4 *6NH 3, TiCl 4 *8NH 3, TiCl 4 *PCl 3 ir kt. Titano (IV) chloridą ištirpinus HCl, susidaro kompleksinė rūgštis H 2, kuri laisvoje būsenoje nežinoma; jo Me 2 druskos gerai kristalizuojasi ir yra stabilios ore.
Redukuojant TiCl 4 vandeniliu, aliuminiu, siliciu ir kitais stipriais reduktoriais, gaunamas titano trichloridas ir dichloridas TiCl3 ir TiCl2 - kietosios medžiagos su stipriomis atkuriamosiomis savybėmis.
Titano nitridas- tai intersticinė fazė, turinti platų homogeniškumo sferą, kristalai su kubine veidų centre esančia gardele. Gavimas - nitridinant titaną 1200 °C temperatūroje arba kitais būdais. Jis naudojamas kaip karščiui atspari medžiaga, kuriant nusidėvėjimui atsparias dangas.

Taikymas:

lydinių pavidalu. Metalas naudojamas chemijos pramonėje (reaktoriuose, vamzdynuose, siurbliuose), lengvuosiuose lydiniuose, osteoprotezuose. Tai svarbiausia konstrukcinė medžiaga orlaivių, raketų ir laivų statyboje.
Titanas yra kai kurių plieno rūšių legiravimo priedas.
Nitinolis (nikelis-titanas) yra formos atminties lydinys, naudojamas medicinoje ir technologijose.
Titano aluminidai yra labai atsparūs oksidacijai ir karščiui, o tai savo ruožtu lėmė jų naudojimą aviacijos ir automobilių pramonėje kaip konstrukcines medžiagas.
Ryšių pavidalu Baltasis titano dioksidas naudojamas dažuose (pavyzdžiui, baltajame titano), taip pat popieriaus ir plastiko gamyboje. Maisto priedas E171.
Organotitano junginiai (pvz., tetrabutoksititanas) naudojami kaip katalizatorius ir kietiklis chemijos ir dažų pramonėje.
Neorganiniai titano junginiai naudojami chemijos, elektronikos, stiklo pluošto pramonėje kaip priedas.

Matigorovas A.V.
HF Tiumenės valstybinis universitetas

1941 Virimo temperatūra 3560 Oud. susiliejimo šiluma 18,8 kJ/mol Oud. garavimo šiluma 422,6 kJ/mol Molinė šiluminė talpa 25,1 J/(K mol) Molinis tūris 10,6 cm³/mol Paprastos medžiagos kristalinė gardelė Grotelių struktūra šešiakampė
sandariai supakuotas (α-Ti) Grotelių parametrai a = 2,951 c = 4,697 (α-Ti) Požiūris c/a 1,587 Temperatūra Debye 380 Kitos charakteristikos Šilumos laidumas (300 K) 21,9 W/(m K) Ne CAS 7440-32-6

Enciklopedinis „YouTube“.

1 / 5

✪ Titanas / Titanas. Chemija yra lengva

✪ Titanas yra STIPRiausias METALAS ŽEMĖJE!

✪ Chemija 57. Elementas yra titanas. Merkurijaus elementas – Pramoginių mokslų akademija

✪ Titano gamyba. Titanas yra vienas stipriausių metalų pasaulyje!

✪ Iridis – RETiausias metalas Žemėje!

Subtitrai

Sveiki visi! Aleksandras Ivanovas yra su jumis ir tai projektas „Chemija paprasta“ O dabar mes jį šiek tiek apšviesime titanu! Taip atrodo keli gramai gryno titano, kurie buvo gauti labai seniai Mančesterio universitete, kai tai dar nebuvo universitetas.Šis pavyzdys yra iš to paties muziejaus.Taip yra pagrindinis mineralas, iš kurio 1867 m. viskas, ką žmonės žinojo apie titaną, telpa į vadovėlį 1 puslapyje Iki XX amžiaus pradžios niekas iš tikrųjų nepasikeitė 1791 m. anglų chemikas ir mineralogas Williamas Gregoras atrado naujas elementas minerale menakinite ir pavadino jį "menakinu" Kiek vėliau, 1795 m., vokiečių chemikas Martinas Klaprothas kitame minerale – rutile atrado naują cheminį elementą. elfų karalienė Titanija.Tačiau pagal kitą versiją elemento pavadinimas kilęs nuo titanų, galingų žemės deivės sūnų – gėjų Tačiau 1797 metais paaiškėjo, kad Gregoras ir Klaprothas atrado tą patį cheminį elementą. Bet vardas išliko ta, kurią davė Klaprotas.Bet nei Gregorui, nei Klaprothui nepavyko gauti metalinio titano.Gavo baltus kristalinius miltelius, tai buvo titano dioksidas.Pirmą kartą metalinį titaną gavo rusų mokslininkas D.K. Kirilovas 1875 m.Tačiau kaip tai atsitinka be tinkamo aprėpties, jo darbas nebuvo pastebėtas. Po to gryną titaną gavo švedai L. Nilssonas ir O. Petersonas, taip pat prancūzas Moissanas. Ir tik 1910 m. amerikiečių chemikas M. Hunteris patobulino ankstesnius titano gamybos būdus ir gavo kelis gramus gryno 99 % titano, todėl daugumoje knygų būtent Hanteris nurodo, kaip mokslininkas, gavęs metalinį titaną Niekas nepranašavo puikios titano ateities, nes buvo menkiausių priemaišų. savo sudėtimi padarė jį labai trapią ir trapią, o tai neleido apdoroti mechaniniu būdu. Todėl kai kurie titano junginiai buvo plačiai naudojami anksčiau nei pats metalas.Titano tetrachloridas buvo naudojamas pirmą kartą. pasaulinis karas sukurti dūmų uždangas Lauke titano tetrachloridas hidrolizuojasi ir susidaro titano oksichloridas ir titano oksidas. Baltieji dūmai, kuriuos matome yra titano oksichlorido ir titano oksido dalelės. tetrachloridas į vandenį Šiuo metu metaliniam titanui gauti naudojamas titano tetrachloridas Gryno titano gavimo būdas nesikeičia jau šimtą metų Pirmiausia titano dioksidas su chloru paverčiamas titano tetrachloridu, apie kurį jau kalbėjome anksčiau.Tada naudojant magniotermiją, titano tetrachloridas yra gaunamas iš titano tetrachlorido, kuris susidaro kempinės pavidalu Šis procesas atliekamas 900 ° C temperatūroje plieninėse retortose Dėl atšiaurių reakcijos sąlygų mes, deja, neturime galimybės parodyti šio proceso. Rezultate gaunama titano kempinė, kuri išlydoma į kompaktišką metalą.Jodido metodu gaunamas itin grynas titanas. apdaila, apie kurią išsamiai pakalbėsime vaizdo įraše apie cirkonį.Kaip jau pastebėjote, titano tetrachloridas normaliomis sąlygomis yra skaidrus bespalvis skystis.Bet jei imtume titano trichloridą, tai yra kieta violetinė medžiaga.Yra tik vienu chloro atomu molekulėje mažiau, o jau kita Būklė Titano trichloridas yra higroskopiškas. Todėl dirbti su juo galima tik inertinėje atmosferoje.Titano trichloridas gerai tirpsta vandenilio chlorido rūgštis Jūs dabar stebite šį procesą. Tirpale susidaro kompleksinis jonas 3. Kas yra kompleksiniai jonai, kitą kartą papasakosiu kitą kartą. Tuo tarpu tiesiog pasibaisėkite :) Jei į gautą tirpalą pridėsite šiek tiek azoto rūgštis , tada susidaro titano nitratas ir išsiskiria rudos dujos, kurias realiai matome.Vyksta kokybinė reakcija į titano jonus.Nuleidžiame vandenilio peroksidą.Kaip matote reakcija vyksta susidarant ryškiaspalviam junginiui.balta kuri pakeitė baltą, kurios pagrindas buvo švinas ir cinkas. Titano baltas buvo daug pranašesnis už švino ir cinko atitikmenis. maisto pramonėje kaip baltas dažiklis – tai priedas E171, kurio galima rasti krabų lazdelėse, pusryčių dribsniuose, majoneze, kramtomoje gumoje, pieno produktuose ir kt. Titano dioksidas taip pat naudojamas kosmetikoje – jis yra kremo nuo saulės dalis. Ne visas auksas, kuris blizga “, - žinome šį posakį nuo vaikystės O šiuolaikinės bažnyčios ir titano atžvilgiu tai veikia tiesiogine prasme.Ir atrodo, kas gali būti bendro tarp bažnyčios ir titano? Ir štai ką: visi modernūs auksu tviskantys bažnyčių kupolai, tiesą sakant, neturi nieko bendro su auksu.Tiesą sakant, visi kupolai yra padengti titano nitridu.Taip pat titano nitridu padengti grąžtai metalui.Tik 1925 m. buvo gautas didelio grynumo titanas, kuris leido jį ištirti.fizinės ir cheminės savybės Ir jos pasirodė fantastiškos.Paaiškėjo, kad titanas, būdamas beveik dvigubai lengvesnis už geležį, savo stiprumu lenkia daugelį plienų. titanas yra pusantro karto sunkesnis už aliuminį, yra šešis kartus stipresnis už jį ir išlaiko savo stiprumą iki 500 ° C. - dėl didelio elektros laidumo ir nemagnetiškumo titanas yra labai įdomus elektrotechnikoje Titanas didelis atsparumas korozijai Dėl savo savybių titanas tapo kosmoso technologijų medžiaga Rusijoje, Verkhnyaya Saldoje, veikia korporacija VSMPO-AVISMA, gaminanti titaną pasaulio aviacijos ir kosmoso pramonei Iš Verkhne Salda titano gamina Boeings, Airbuses, Rolls-Ro ledo kubelių, įvairios cheminės įrangos ir daug kito brangaus šlamšto Tačiau kiekvienas iš jūsų gali įsigyti kastuvą ar laužtuvą iš gryno titano! Ir tai ne pokštas! Ir štai kaip smulkiai išsklaidyti titano milteliai reaguoja su atmosferos deguonimi Tokio spalvingo degimo dėka titanas rado pritaikymą pirotechnikoje Ir viskas, užsiprenumeruokite, pakelkite pirštą, nepamirškite paremti projekto ir papasakokite draugams! Ate!

Istorija

TiO 2 atradimą beveik vienu metu ir nepriklausomai padarė anglas V. Gregoras?! ir vokiečių chemikas M. G. Klaprothas. W. Gregoras, tirdamas magnetinio geležinio smėlio sudėtį (Creed, Kornvalis, Anglija,), išskyrė naują nežinomo metalo „žemę“ (oksidą), kurį pavadino menakenu. 1795 metais vokiečių chemikas Klaprothas mineraliniame rutile atrado naują elementą ir pavadino jį titanu. Po dvejų metų Klaprothas nustatė, kad rutilas ir menaken žemė yra to paties elemento oksidai, už kurių išliko Klaprotho pasiūlytas pavadinimas „titanas“. Po 10 metų titano atradimas įvyko trečią kartą. Prancūzų mokslininkas L. Vauquelinas atrado titaną anatazėje ir įrodė, kad rutilas ir anatazė yra identiški titano oksidai.

Pirmąjį metalinio titano pavyzdį 1825 metais gavo J. Ya. Berzelius. Dėl didelio cheminio titano aktyvumo ir jo valymo sudėtingumo olandai A. van Arkelis ir I. de Boeras 1925 m. gavo gryną Ti mėginį termiškai skaidydami titano jodido garus TiI 4 .

vardo kilmė

Metalas gavo savo pavadinimą titanų, senovės graikų mitologijos veikėjų, Gajos vaikų garbei. Elemento pavadinimą davė Martin Klaproth, atsižvelgdamas į savo nuomonę cheminė nomenklatūra priešingai nei prancūzų chemijos mokyklai, kur jie bandė pavadinti elementą pagal jo chemines savybes. Kadangi pats vokiečių tyrinėtojas pastebėjo, kad naujo elemento savybių nustatyti neįmanoma tik pagal jo oksidą, jis pasirinko jam pavadinimą iš mitologijos, pagal analogiją su anksčiau jo atrastu uranu.

Buvimas gamtoje

Titanas yra 10 pagal gausumą gamtoje. Žemės plutoje yra 0,57 masės%, jūros vandenyje - 0,001 mg / l. Ultrabazinėse uolienose 300 g/t, bazinėse uolienose – 9 kg/t, rūgščiose uolienose – 2,3 kg/t, moliuose ir skalūnuose – 4,5 kg/t. Žemės plutoje titanas beveik visada yra keturvalentinis ir jo yra tik deguonies junginiuose. Laisva forma jis neatsiranda. Atmosferos ir kritulių sąlygomis titanas turi geocheminį giminingumą Al 2 O 3 . Jis telkiasi atmosferos plutos boksituose ir jūrinėse molingose ​​nuosėdose. Titano pernešimas atliekamas mechaninių mineralų fragmentų ir koloidų pavidalu. Kai kuriuose moliuose susikaupia iki 30 % TiO 2 masės. Titano mineralai yra atsparūs atmosferos poveikiui ir formuoja dideles koncentracijas įdėklose. Yra žinoma daugiau nei 100 mineralų, kurių sudėtyje yra titano. Svarbiausi iš jų: rutilas TiO 2, ilmenitas FeTiO 3, titanomagnetitas FeTiO 3 + Fe 3 O 4, perovskitas CaTiO 3, titanitas CaTiSiO 5. Yra pirminės titano rūdos - ilmenitas-titanomagnetitas ir placer - rutilas-ilmenitas-cirkonis.

Gimimo vieta

Titano telkiniai yra Pietų Afrikoje, Rusijoje, Ukrainoje, Kinijoje, Japonijoje, Australijoje, Indijoje, Ceilone, Brazilijoje, Pietų Korėja, Kazachstanas. NVS šalyse pagal išžvalgytas titano rūdos atsargas pirmauja Rusijos Federacija (58,5 proc.) ir Ukraina (40,2 proc.). Didžiausias telkinys Rusijoje yra Jaregskoje.

Atsargos ir gamyba

2002 m. 90 % išgaunamo titano buvo panaudota titano dioksido TiO 2 gamybai. Pasaulyje titano dioksido pagaminama 4,5 mln. tonų per metus. Patvirtintos titano dioksido atsargos (be Rusijos) yra apie 800 mln.t.. 2006 m., JAV geologijos tarnybos duomenimis, skaičiuojant titano dioksidu ir neįskaitant Rusijos, ilmenito rūdų atsargos siekia 603-673 mln.t, o rutilo - 49, 7-52,7 mln.t. Taigi, esant dabartiniam gamybos tempui, pasaulyje patikrintų titano atsargų (išskyrus Rusiją) pakaks daugiau nei 150 metų.

Rusija turi antrą pagal dydį titano atsargas pasaulyje po Kinijos. Titano mineralinių išteklių bazę Rusijoje sudaro 20 telkinių (iš kurių 11 yra pirminiai ir 9 yra aliuviniai), gana tolygiai paskirstyti visoje šalyje. Didžiausias iš tyrinėtų telkinių (Jaregskoje) yra 25 km nuo Uchtos miesto (Komi Respublika). Apskaičiuota, kad telkinio atsargos yra 2 milijardai tonų rūdos, kurioje vidutinis titano dioksido kiekis yra apie 10%.

Didžiausia pasaulyje titano gamintoja yra Rusijos įmonė VSMPO-AVISMA.

Kvitas

Paprastai pradinė titano ir jo junginių gamybos medžiaga yra titano dioksidas su palyginti nedideliu kiekiu priemaišų. Visų pirma, tai gali būti rutilo koncentratas, gautas sodrinant titano rūdas. Tačiau rutilo atsargos pasaulyje labai ribotos, dažniau naudojamas vadinamasis sintetinis rutilo arba titano šlakas, gaunamas apdorojant ilmenito koncentratus. Norint gauti titano šlaką, ilmenito koncentratas redukuojamas elektrinėje lankinėje krosnyje, o geležis atskiriama į metalinę fazę (ketaus), o ne redukuoti titano oksidai ir priemaišos sudaro šlako fazę. Turtingas šlakas apdorojamas chlorido arba sieros rūgšties metodu.

Titano rūdos koncentratas yra apdorojamas sieros rūgštimi arba pirometalurginiu būdu. Sieros rūgšties apdorojimo produktas yra titano dioksido milteliai TiO 2 . Taikant pirometalurginį metodą, rūda sukepinama koksu ir apdorojama chloru, gaunant porą titano tetrachlorido TiCl 4:

T i O 2 + 2 C + 2 Cl 2 → T i C l 4 + 2 C O (\displaystyle (\mathsf (TiO_(2)+2C+2Cl_(2)\rightarrow TiCl_(4)+2CO)))

850 °C temperatūroje susidarę TiCl4 garai redukuojami magniu:

T i Cl 4 + 2 M g → 2 M g C l 2 + T i (\displaystyle (\mathsf (TiCl_(4)+2Mg\rightarrow 2MgCl_(2)+Ti)))

Be to, dabar pradeda populiarėti vadinamasis FFC Cambridge procesas, pavadintas jo kūrėjų Dereko Frey, Tomo Farthingo ir George'o Cheno vardu bei Kembridžo universiteto, kuriame jis buvo sukurtas, vardu. Šis elektrocheminis procesas leidžia tiesiogiai nepertraukiamai redukuoti titaną iš oksido lydytame kalcio chlorido ir negesintų kalkių mišinyje. Šiame procese naudojama elektrolitinė vonia, užpildyta kalcio chlorido ir kalkių mišiniu, su grafito aukojamuoju (arba neutraliu) anodu ir katodu, pagamintu iš redukuojamo oksido. Praleidus srovę per vonią, temperatūra greitai pasiekia ~1000–1100°C, o kalcio oksido lydalas prie anodo skyla į deguonį ir metalinį kalcį:

2 C a O → 2 C a + O 2 (\displaystyle (\mathsf (2CaO\rodyklė dešinėn 2Ca+O_(2))))

Susidaręs deguonis oksiduoja anodą (jei naudojamas grafitas), o kalcis lydaloje migruoja į katodą, kur atkuria titaną iš oksido:

O 2 + C → C O 2 (\displaystyle (\mathsf (O_(2)+C\rightarrow CO_(2)))) T i O 2 + 2 C a → T i + 2 C a O (\displaystyle (\mathsf (TiO_(2)+2Ca\rightarrow Ti+2CaO)))

Gautas kalcio oksidas vėl disocijuoja į deguonį ir kalcio metalą, ir procesas kartojamas tol, kol katodas visiškai virsta titano kempinėle arba kalcio oksidas išsenka. Šiame procese kalcio chloridas naudojamas kaip elektrolitas, suteikiantis aktyviųjų kalcio ir deguonies jonų lydalo elektrinį laidumą ir judrumą. Vietoj to, kai naudojamas inertinis anodas (pavyzdžiui, alavo oksidas). anglies dvideginis prie anodo išsiskiria molekulinis deguonis, kuris mažiau teršia aplinką, tačiau procesas šiuo atveju tampa mažiau stabilus, be to, esant tam tikroms sąlygoms, energetiškai palankesnis tampa chlorido, o ne kalcio oksido skilimas, o tai lemia molekulinio chloro išsiskyrimą.

Gauta titano „kempinė“ išlydoma ir išvaloma. Titanas rafinuojamas jodido metodu arba elektrolizės būdu, atskiriant Ti nuo TiCl 4 . Norint gauti titano luitus, naudojamas lanko, elektronų pluošto arba plazmos apdorojimas.

Fizinės savybės

Titanas yra lengvas, sidabriškai baltas metalas. Egzistuoja dvi kristalinės modifikacijos: α-Ti su šešiakampe sandaria gardele (a = 2,951 Å; c = 4,679 Å; z = 2; erdvės grupė C6mmc), β-Ti su kubiniu korpuso centru (a = 3,269 Å; z = 2; erdvės grupė Im3m), pereinamoji temperatūra α↔β 883 °C, ΔH perėjimas 3,8 kJ/mol. Lydymosi temperatūra 1660 ± 20 °C, virimo temperatūra 3260 °C, α-Ti ir β-Ti tankis yra atitinkamai 4,505 (20 °C) ir 4,32 (900 °C) g/cm³, atominis tankis 5,71⋅10 22 at cm³ [ ] . Plastikas, suvirintas inertinėje atmosferoje. Atsparumas 0,42 µOm m 20 val °C

Jis pasižymi dideliu klampumu, apdirbant yra linkęs prilipti prie pjovimo įrankio, todėl įrankį reikia padengti specialiomis dangomis, įvairiais tepalais.

Esant normaliai temperatūrai, jis yra padengtas apsaugine pasyvinančia TiO 2 oksido plėvele, dėl kurios yra atsparus korozijai daugelyje aplinkų (išskyrus šarminę).

Titano dulkės linkusios sprogti. Pliūpsnio temperatūra - 400 °C. Titano drožlės yra degios.

Titanas kartu su plienu, volframu ir platina pasižymi dideliu atsparumu vakuume, todėl kartu su lengvumu jis yra labai perspektyvus. erdvėlaivių.

Cheminės savybės

Titanas yra atsparus atskiestų daugelio rūgščių ir šarmų tirpalams (išskyrus H 3 PO 4 ir koncentruotą H 2 SO 4).

Lengvai reaguoja net su silpnomis rūgštimis esant kompleksą sudarontiems agentams, pavyzdžiui, su vandenilio fluorido rūgštimi, sąveikauja dėl kompleksinio anijono 2− susidarymo. Titanas yra jautriausias korozijai organinėse terpėse, nes, esant vandeniui, titano gaminio paviršiuje susidaro tanki pasyvi oksidų ir titano hidrido plėvelė. Labiausiai pastebimas titano atsparumo korozijai padidėjimas, kai vandens kiekis agresyvioje aplinkoje padidėja nuo 0,5 iki 8,0%, tai patvirtina elektrocheminiai tyrimai titano elektrodų potencialai rūgščių ir šarmų tirpaluose mišriose vandens-organinėse terpėse.

Kaitinamas ore iki 1200°C, Ti užsidega ryškia balta liepsna, susidarant kintamos sudėties TiO x oksido fazėms. Hidroksidas TiO(OH) 2 ·xH 2 O nusėda iš titano druskų tirpalų, kuriuos kruopščiai kalcinuojant gaunamas oksidas TiO 2. TiO(OH) 2 hidroksidas xH 2 O ir TiO 2 dioksidas yra amfoteriniai.

Taikymas

Gryna forma ir lydinių pavidalu

• Titanas lydinių pavidalu yra svarbiausia konstrukcinė medžiaga orlaivių, raketų ir laivų statyboje.
• Metalas naudojamas: chemijos pramonėje (reaktoriai, vamzdynai, siurbliai, vamzdynų jungiamosios detalės), karinėje pramonėje (šarvai, šarvai ir ugnies barjerai aviacijoje, povandeninių laivų korpusai), pramoniniuose procesuose (gėlinimo gamyklos, celiuliozės ir popieriaus procesai), automobilių pramonėje. , žemės ūkio pramonė, maisto pramonė, papuošalai auskarų vėrimui, medicinos pramonė (protezai, osteoprotezai), odontologijos ir endodontiniai instrumentai, dantų implantai, sporto prekės, juvelyriniai dirbiniai, mobilieji telefonai, lengvieji lydiniai ir kt.
• Titano liejimas atliekamas vakuuminėse krosnyse grafito formose. Taip pat naudojamas vakuuminis investicinis liejimas. Dėl meninio liejimo technologinių sunkumų jis naudojamas ribotai. Pirmoji pasaulyje monumentali titano skulptūra yra paminklas Jurijui Gagarinui jo vardu pavadintoje aikštėje Maskvoje.
• Titanas yra legiruojamasis priedas daugelyje legiruotų plienų ir daugumos specialiųjų lydinių [ ką?] .
• Nitinolis (nikelis-titanas) yra formos atminties lydinys, naudojamas medicinoje ir technologijose.
• Titano aliuminidai yra labai atsparūs oksidacijai ir karščiui, o tai savo ruožtu lėmė jų naudojimą aviacijos ir automobilių pramonėje kaip konstrukcines medžiagas.
• Titanas yra viena iš labiausiai paplitusių medžiagų, naudojamų didelio vakuumo siurbliuose.

Ryšių pavidalu

• Baltasis titano dioksidas (TiO 2 ) naudojamas dažuose (pvz., titano baltuosiuose), taip pat popieriaus ir plastiko gamyboje. Maisto priedas E171.
• Organotitano junginiai (pavyzdžiui, tetrabutoksititanas) naudojami kaip katalizatorius ir kietiklis chemijos ir dažų pramonėje.
• Neorganiniai titano junginiai naudojami chemijos, elektronikos, stiklo pluošto pramonėje kaip priedai ar dangos.
• Titano karbidas, titano diboridas, titano karbonitridas yra svarbūs ypač kietų metalo apdirbimo medžiagų komponentai.
• Titano nitridas naudojamas įrankiams, bažnyčių kupolams dengti ir bižuterijos gamyboje, nes jo spalva panaši į auksą.
• Bario titanatas BaTiO 3, švino titanatas PbTiO 3 ir daugelis kitų titanatų yra feroelektrikai.

Yra daug titano lydinių su skirtingais metalais. Legiravimo elementai skirstomi į tris grupes, priklausomai nuo jų poveikio polimorfinės transformacijos temperatūrai: beta stabilizatoriai, alfa stabilizatoriai ir neutralūs kietikliai. Pirmieji sumažina transformacijos temperatūrą, antrieji ją padidina, o antrieji jai nedaro įtakos, bet lemia matricos sukietėjimą tirpale. Alfa stabilizatorių pavyzdžiai: aliuminis, deguonis, anglis, azotas. Beta stabilizatoriai: molibdenas, vanadis, geležis, chromas, nikelis. Neutralūs kietikliai: cirkonis, alavas, silicis. Beta stabilizatoriai, savo ruožtu, skirstomi į beta izomorfinius ir beta eutektoidus formuojančius.

Labiausiai paplitęs titano lydinys yra Ti-6Al-4V lydinys (rusų klasifikacijoje - VT6).

Vartotojų rinkų analizė

Neapdoroto titano (titano kempinės) grynumą ir klasę dažniausiai lemia jo kietumas, kuris priklauso nuo priemaišų kiekio. Labiausiai paplitę prekių ženklai yra TG100 ir TG110 [ ] .

Fiziologinis veiksmas

Kaip minėta aukščiau, titanas taip pat naudojamas odontologijoje. Išskirtinis bruožas Titano panaudojimas slypi ne tik stiprume, bet ir paties metalo gebėjime augti kartu su kaulu, kas leidžia užtikrinti danties pagrindo kvazikietumą.

izotopų

Natūralus titanas susideda iš penkių stabilių izotopų mišinio: 46 Ti (7,95%), 47 Ti (7,75%), 48 Ti (73,45%), 49 Ti (5,51%), 50 Ti (5, 34%).

Žinomi dirbtiniai radioaktyvieji izotopai 45 Ti (T ½ = 3,09 h), 51 Ti (T ½ = 5,79 min) ir kiti.

Pastabos

1. Michaelas E. Wieseris, Normanas Holdenas, Tyleris B. Coplenas, Johnas K. Böhlke, Michaelas Berglundas, Willi A. Brandas, Paulas De Bièvre'as, Manfredas Gröningas, Robertas D. Lossas, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenbergas, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Elementų atominiai svoriai 2011 m. (IUPAC techninė ataskaita) (anglų k.) // Pure and Applied Chemistry. - 2013. - T. 85, Nr. 5 . - P. 1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02 .
2. Redakcija: Zefirov N. S. (vyr. redaktorius). Cheminė enciklopedija: 5 tomai - Maskva: Sovietų enciklopedija, 1995. - T. 4. - S. 590-592. - 639 p. – 20 000 egzempliorių. - ISBN 5-85270-039-8.
3. Titanas- straipsnis iš Fizinės enciklopedijos
4. J.P. Riley ir Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965
5. Indėlis titano.
6. Indėlis titano.
7. Ilmenitas, rutilas, titanomagnetitas - 2006
8. Titanas (neterminuota) . Informacinis-analitinis centras „Mineralas“. Gauta 2010 m. lapkričio 19 d. Suarchyvuota nuo originalo 2011 m. rugpjūčio 21 d.
9. Korporacija VSMPO-AVISMA
10. Koncz, Šv. Szanto, Šv. Waldhauser, H., Der Sauerstoffgehalt von Titan-jodidstäben, Naturwiss. 42 (1955) p.368-369
11. Titanas – ateities metalas (rusų k.).
12. Titanas – straipsnis iš Cheminės enciklopedijos
13. Įtaka vanduo procesui pasyvavimas titanas   26 vasaris 2015    Chemija ir chemijos technologijos gyvenime (neterminuota) . www.chemfive.ru Žiūrėta 2015 m. spalio 21 d.
14. Meno liejimas XX amžiuje
15. Titano rinkoje paskutinius du mėnesius  kainos stabilizavosi (apžvalga)

Nuorodos

• Titanas populiarioje cheminių elementų bibliotekoje

H Jis Li Būk B C N O F Ne Na mg Al Si P S