Титан химический элемент с символом Ti и атомным номером 22. Он относится к группе переходных металлов и является одним из самых легких тяжелых элементов в периодической системе.
Обладает высокой прочностью и отличными коррозионными свойствами, что делает его одним из наиболее применимых металлов.
Примером могут служить титановые сплавы, которые широко используются при изготовлении корпусов самолетов, ракетных двигателей, кораблей и подводных лодок.
Титан: свойства, применение и интересные факты
Титан это цветной металл, атомный вес 47,90. Титан очень распространен в природе; составляя 0,61% от веса земной коры, он стоит впереди таких широко используемых в технике металлов, как медь, свинец и цинк.
Минералы, содержащие титан, находятся в природе повсеместно. Важнейшими из них являются: титан омагнетиты FeTiO3 • nFe3O4, ильменит FeTiO3, сфен CaTiSiO5 и рутил ТlО2. В бывшем СССР наиболее крупные месторождения титановых руд находятся на Урале.
Несмотря на большую распространенность титана в природе, его до последнего времени относили к редким элементам.
Причиной тому являлось, с одной стороны, трудность получения титана из руд, а с другой — недостаточное знание его свойств.
Титан свойства сплавы
Металлический титан имеет удельный вес 4,54 и плавится при 1725°. Он отличается большой коррозионной стойкостью, не окисляется на воздухе, не ржавеет в морской воде, не разъедается холодной серной и соляной кислотами и даже царской водкой.
Но главным свойством титана, способствующим все большему применению этого металла в современной технике, является его высокая жаростойкость.
Металлурги уже давно оценили значение титана, применяя в качестве добавки к стали сплав титана с железом— ферротитан, получаемый восстановлением железо-титановых руд.
Прибавка к стали около 0,1% титана резко повышает ее качество.
Действие титана основано отчасти на его способности соединяться с содержащимся в расплавленной стали азотом и тем предотвращать выделение последнего в виде пузырьков при затвердевании стали.
Благодаря этому литье получается однородным и не содержит пустот.
Однако значение титана, как весьма ценного конструктивного материала, выявилось сравнительно недавно, после разработки промышленных способов получения этого металла в чистом виде.
Интересный факт о титане №1: почему титан получил такое название. Согласно одной теории, его назвали в честь Титанов, бесстрашных сверхъестественных существ. По другой версии, название пошло от Титании, королевы фей.
Получение титана
Чистый титан получают восстановлением его хлорида металлическим натрием или магнием в атмосфере водорода, а также разложением на раскаленной поверхности йодистого титана.
Титан может быть также получен восстановлением его двуокиси ТiO2 металлическим магнием. Однако в этом случае титан получается менее чистым.
Чистый титан легко поддается механической обработке. Он хорошо куется и прокатывается в листы и ленты и даже в фольгу.
Титан лишь немного тяжелее алюминия, но в три раза прочнее его. Это открывает широкие перспективы применения титана в авиастроении.
Стойкость титана к действию морской воды позволяет изготовлять из него обшивку судов, не требующую антикоррозионных покрытий.
Титан можно применять в качестве материала для ответственных деталей в химическом машиностроении и турбостроении.
Применение деталей из титана и его сплавов в двигателях внутреннего сгорания позволяет снизить вес этих двигателей примерно на 20%.
Широкие возможности применения титана в технике вызвали бурное развитие его производства. Достаточно указать, что в 1950 г. в США было произведено всего 75 т титана, в 1952 г. его было получено уже 1000 г, а в 1955 г. — около 20 000 т.
Наша страна располагает большими запасами титановых руд, обеспечивающими развитие производства металлического титана.
При высокой температуре титан легко соединяется с галогенами, кислородом, серой, азотом и другими элементами. Соединяясь с углеродом, титан образует карбид. Из карбидов титана и вольфрама с добавкой кобальта получают сплавы, по твердости приближающиеся к алмазу.
Интересный факт №2: Ученые обнаружили доказательства того, что титан может находиться на Луне, этому свидетельствует образцы лунных пород, доставленных на Землю экспедицией американского космического корабля «Аполлон-11», в некоторых звезд, а также в метеоритах.
Диоксид титана что это такое
Двуокись титана ТiO2 получается при накаливании титана на воздухе или в атмосфере кислорода в виде белого тугоплавкого вещества, нерастворимого в воде и разбавленных кислотах.
Двуокись титана имеет амфотерный характер, но как основные, так и кислотные свойства выражены у нее очень слабо.
Двуокись титана применяется для приготовления белой масляной краски, обладающей высокой кроющей способностью (титановые белила), а также при изготовлении тугоплавких стекол, глазури, эмали, жароупорной лабораторной посуды.
Быстрые ответы?
Это легкость, прочность, твердость, низкая плотность, которые сохраняются при нагревании. Титан долговечен, устойчив к радиации, морской воде, кислотам.
При обработке он может превращаться в тонкую фольгу или проволоку. А кроме того, он совсем не магнитится и обладает низкой электропроводностью.
Титан на 30 % прочнее стали, но почти на 43 % легче.
Титан не боится морской воды, пота и абразивных моющих средств, но боится щелочей, кислот и окислителей.