Titanium fillimisht u quajt "gregorite" nga kimisti britanik Reverend William Gregor, i cili e zbuloi atë në 1791. Titani u zbulua më pas në mënyrë të pavarur nga kimisti gjerman M. H. Klaproth në 1793. Ai e quajti atë një titan për nder të titanëve nga mitologjia greke - "mishërimi i forcës natyrore". Vetëm në vitin 1797 Klaproth zbuloi se titani i tij ishte një element i zbuluar më parë nga Gregor.

Karakteristikat dhe vetitë

Titani është një element kimik me simbolin Ti dhe numër atomik 22. Është një metal me shkëlqim me ngjyrë argjendi, densitet të ulët dhe forcë të lartë. Është rezistent ndaj korrozionit në ujin e detit dhe klorit.

Elementi takohet në një sërë vendburimesh minerale, kryesisht rutil dhe ilmenit, të cilat janë të përhapura gjerësisht në koren e tokës dhe litosferën.

Titani përdoret për të prodhuar lidhje të forta të lehta. Dy vetitë më të dobishme të një metali janë rezistenca ndaj korrozionit dhe një raport fortësie ndaj densitetit, më i larti nga çdo element metalik. Në gjendjen e tij të palidhur, ky metal është po aq i fortë sa disa çelik, por më pak i dendur.

Vetitë fizike të metaleve

Është një metal i fortë me densitet të ulët, mjaft duktil (sidomos në mjedis anoksik), i shkëlqyeshëm dhe i bardhë metaloid. Pika e tij relativisht e lartë e shkrirjes mbi 1650°C (ose 3000°F) e bën atë të dobishëm si një metal zjarrdurues. Është paramagnetik dhe ka përçueshmëri mjaft të ulët elektrike dhe termike.

Në shkallën Mohs, ngurtësia e titanit është 6. Sipas këtij treguesi, ai është pak inferior ndaj çelikut të ngurtësuar dhe tungstenit.

Titani i pastër komercialisht (99,2%) ka një forcë tërheqëse prej rreth 434 MPa, e cila është në përputhje me lidhjet konvencionale të çelikut të klasës së ulët, por titani është shumë më i lehtë.

Vetitë kimike të titanit

Ashtu si alumini dhe magnezi, titani dhe lidhjet e tij oksidohen menjëherë kur ekspozohen ndaj ajrit. Ai reagon ngadalë me ujin dhe ajrin në temperaturën e ambientit, sepse formon një shtresë pasive oksidi i cili mbron metalin pjesa më e madhe nga oksidimi i mëtejshëm.

Pasivizimi atmosferik i jep titanit rezistencë të shkëlqyer korrozioni pothuajse ekuivalente me platinin. Titani është në gjendje t'i rezistojë sulmit të acideve të holluara sulfurik dhe klorhidrik, zgjidhjeve të klorurit dhe shumicës së acideve organike.

Titani është një nga elementët e paktë që digjet në azot të pastër, duke reaguar në 800 ° C (1470 ° F) për të formuar nitrid titani. Për shkak të reaktivitetit të tyre të lartë me oksigjen, azot dhe disa gazra të tjerë, fijet e titanit përdoren në pompat e sublimimit të titanit si absorbues për këto gazra. Këto pompa janë të lira dhe prodhojnë me siguri presione jashtëzakonisht të ulëta në sistemet UHV.

Mineralet e zakonshme që përmbajnë titan janë anataza, brookiti, ilmeniti, perovskiti, rutili dhe titaniti (sfeni). Nga këto minerale, vetëm rutil dhe ilmeniti kanë rëndësi ekonomike, por edhe këto janë të vështira për t'u gjetur në përqendrime të larta.

Titani gjendet në meteorite dhe është gjetur në Diell dhe yje të tipit M me një temperaturë sipërfaqësore prej 3200°C (5790°F).

Metodat e njohura aktualisht për nxjerrjen e titanit nga xeherore të ndryshme janë të mundimshme dhe të shtrenjta.

Prodhimi dhe prodhimi

Aktualisht, rreth 50 lloje të titanit dhe lidhjeve të titanit janë zhvilluar dhe janë duke u përdorur. Deri më sot, njihen 31 klasa të metaleve dhe lidhjeve të titanit, nga të cilat klasat 1-4 janë të pastra komerciale (të palidhura). Ato ndryshojnë në rezistencën në tërheqje në varësi të përmbajtjes së oksigjenit, me shkallën 1 që është më duktilja (rezistenca më e ulët në tërheqje me 0,18% oksigjen) dhe klasa 4 është më pak duktil (rezistenca maksimale në tërheqje me 0,40% oksigjen). ).

Klasat e mbetura janë lidhje, secila prej të cilave ka veti specifike:

• plastike;
• forcë;
• fortësi;
• rezistenca elektrike;
• rezistenca specifike ndaj korrozionit dhe kombinimet e tyre.

Përveç këtyre specifikimeve, lidhjet e titanit janë prodhuar gjithashtu për të përmbushur hapësirën ajrore dhe pajisje ushtarake(SAE-AMS, MIL-T), standardet ISO dhe specifikimet specifike të vendit, dhe kërkesat e përdoruesve fundorë për aplikimet e hapësirës ajrore, ushtarake, mjekësore dhe industriale.

Një produkt i sheshtë i pastër komercialisht (fletë, pjatë) mund të formohet lehtësisht, por përpunimi duhet të marrë parasysh faktin që metali ka një "memorie" dhe një tendencë për t'u kthyer prapa. Kjo është veçanërisht e vërtetë për disa lidhje me rezistencë të lartë.

Titani përdoret shpesh për të bërë lidhje:

• me alumin;
• me vanadium;
• me bakër (për forcim);
• me hekur;
• me mangan;
• me molibden dhe metale të tjera.

Zonat e përdorimit

Lidhjet e titanit në formën e fletës, pllakës, shufrës, telit, derdhjes gjejnë aplikime në tregjet industriale, të hapësirës ajrore, rekreative dhe në zhvillim. Pluhur titani përdoret në piroteknikë si burim i grimcave të ndezura që digjen.

Për shkak se lidhjet e titanit kanë një raport të lartë të rezistencës në tërheqje ndaj densitetit, rezistencë të lartë ndaj korrozionit, rezistencë ndaj lodhjes, rezistencë të lartë ndaj plasaritjes dhe aftësi mesatare të temperaturës së lartë, ato përdoren në avionë, forca të blinduara, anijet e detit, anije kozmike dhe raketa.

Për këto aplikime, titani është i lidhur me alumin, zirkon, nikel, vanadium dhe elementë të tjerë për të prodhuar një sërë komponentësh duke përfshirë elementët strukturorë kritikë, muret e zjarrit, pajisjet e uljes, tubat e shkarkimit (helikopterët) dhe sistemet hidraulike. Në fakt, rreth dy të tretat e metalit të titanit të prodhuar përdoret në motorët dhe kornizat e avionëve.

Meqenëse lidhjet e titanit janë rezistente ndaj korrozionit uji i detit, ato përdoren për të bërë boshte helikash, pajisje për shkëmbyes nxehtësie, etj. Këto lidhje përdoren në rastet dhe komponentët e pajisjeve vëzhguese dhe monitoruese të oqeanit për shkencën dhe ushtrinë.

Lidhjet specifike aplikohen në puset dhe puset e naftës dhe hidrometalurgjinë e nikelit për forcën e tyre të lartë. Industria e pulpës dhe letrës përdor titan në pajisjet e procesit të ekspozuara ndaj mjediseve të ashpra si hipokloriti i natriumit ose gazi i klorit të lagësht (në zbardhjen). Aplikime të tjera përfshijnë saldimin me ultratinguj, saldimin me valë.

Përveç kësaj, këto lidhje përdoren në automobila, veçanërisht në garat e automobilave dhe motoçikletave, ku pesha e ulët, forca e lartë dhe ngurtësia janë thelbësore.

Titani përdoret në shumë mallra sportive: raketa tenisi, shkopinj golfi, rula lakros; helmeta kriket, hokej, lakros dhe futbolli, si dhe korniza dhe komponentë biçikletash.

Për shkak të qëndrueshmërisë së tij, titani është bërë më popullor për bizhuteritë e stilistëve (veçanërisht unazat e titanit). Inertiteti i tij e bën atë një zgjedhje të mirë për njerëzit me alergji ose ata që do të veshin bizhuteri në ambiente të tilla si pishina. Titani është gjithashtu i lidhur me ar për të prodhuar një aliazh që mund të shitet si ar 24 karat sepse 1% Ti i aliazhuar nuk mjafton për të kërkuar një shkallë më të ulët. Lidhja që rezulton është rreth fortësisë së arit 14 karat dhe është më e fortë se ari i pastër 24 karatësh.

Masat paraprake

Titani është jo toksik edhe në doza të larta. Në formë pluhuri ose si copa metalike, ai paraqet një rrezik serioz zjarri dhe, nëse nxehet në ajër, një rrezik shpërthimi.

Vetitë dhe aplikimet e lidhjeve të titaniumit

Më poshtë është një pasqyrë e lidhjeve të titanit që hasen më shpesh, të cilat ndahen në klasa, vetitë e tyre, avantazhet dhe aplikimet industriale.

klasa e 7-të

Klasa 7 është mekanikisht dhe fizikisht ekuivalente me titanin e pastër të klasës 2, me përjashtim të shtimit të një elementi të ndërmjetëm të paladiumit, duke e bërë atë një aliazh. Ka saldueshmëri dhe elasticitet të shkëlqyeshëm, rezistencën më të madhe ndaj korrozionit nga të gjitha lidhjet e këtij lloji.

Klasa 7 përdoret në proceset kimike dhe në prodhimin e komponentëve të pajisjeve.

Klasa 11

Klasa 11 është shumë e ngjashme me klasën 1, me përjashtim të shtimit të paladiumit për të përmirësuar rezistencën ndaj korrozionit, duke e bërë atë një aliazh.

Karakteristikat e tjera të dobishme përfshijnë duktilitetin optimal, forcën, qëndrueshmërinë dhe saldueshmërinë e shkëlqyer. Kjo aliazh mund të përdoret veçanërisht në aplikimet ku korrozioni është një problem:

• përpunimi kimik;
• prodhimi i klorureve;
• shkripëzimi;
• aplikimet detare.

Ti 6Al-4V klasa 5

Aliazhi Ti 6Al-4V, ose titani i klasës 5, është më i përdoruri. Ai përbën 50% të konsumit total të titanit në mbarë botën.

Lehtësia e përdorimit qëndron në përfitimet e tij të shumta. Ti 6Al-4V mund të trajtohet me nxehtësi për të rritur forcën e tij. Kjo aliazh ka forcë të lartë në peshë të ulët.

Kjo është aliazhi më i mirë për t'u përdorur në disa industri të tilla si industria e hapësirës ajrore, mjekësore, detare dhe përpunimi kimik. Mund të përdoret për të krijuar:

• turbinat e aviacionit;
• komponentët e motorit;
• elementet strukturore të avionit;
• mbërthyes për hapësirën ajrore;
• pjesë automatike me performancë të lartë;
• pajisje sportive.

Ti 6AL-4V ELI klasi 23

Klasa 23 - titan kirurgjik. Ti 6AL-4V ELI, ose Grade 23, është një version me pastërti më të lartë të Ti 6Al-4V. Mund të bëhet nga rrotulla, fije, tela ose tela të sheshtë. Është zgjidhja më e mirë për çdo situatë ku kërkohet një kombinim i forcës së lartë, peshës së ulët, rezistencës së mirë ndaj korrozionit dhe rezistencës së lartë. Ka rezistencë të shkëlqyer ndaj dëmtimit.

Mund të përdoret në aplikime biomjekësore siç janë komponentët e implantueshëm për shkak të biokompatibilitetit, forcës së mirë të lodhjes. Mund të përdoret gjithashtu në procedurat kirurgjikale për të fabrikuar këto konstruksione:

• kunja dhe vida ortopedike;
• kapëse për ligaturë;
• kapëse kirurgjikale;
• burime;
• aparate ortodontike;
• enët kriogjene;
• pajisje për fiksimin e kockave.

Klasa 12

Titani i klasës 12 ka saldim të shkëlqyeshëm me cilësi të lartë. Është një aliazh me forcë të lartë që siguron forcë të mirë në temperatura të larta. Titani i klasës 12 ka karakteristika të ngjashme me çeliqet inox të serisë 300.

Aftësia e tij për t'u formuar në mënyra të ndryshme e bën atë të dobishëm në shumë aplikacione. Rezistenca e lartë ndaj korrozionit të kësaj lidhjeje e bën atë të paçmuar edhe për pajisjet e prodhimit. Klasa 12 mund të përdoret në industritë e mëposhtme:

• këmbyesit e nxehtësisë;
• aplikime hidrometalurgjike;
• prodhimi kimik me temperaturë të ngritur;
• komponentët e detit dhe ajrit.

Ti5Al-2.5Sn

Ti 5Al-2.5Sn është një aliazh që mund të sigurojë saldim të mirë me stabilitet. Gjithashtu ka qëndrueshmëri të lartë të temperaturës dhe forcë të lartë.

Ti 5Al-2.5Sn përdoret kryesisht në industrinë e aviacionit, si dhe në instalimet kriogjenike.

Në sistemin periodik, elementi kimik titan caktohet si Ti (Titanium) dhe ndodhet në një nëngrup anësor të grupit IV, në periudhën 4 nën numrin atomik 22. Është një metal i ngurtë i bardhë argjendi që bën pjesë në një numër të madh. të mineraleve. Ju mund të blini titan në faqen tonë të internetit.

Titani u zbulua në fund të shekullit të 18-të nga kimistët nga Anglia dhe Gjermania, William Gregor dhe Martin Klaproth, të pavarur nga njëri-tjetri me një diferencë gjashtëvjeçare. Ishte Martin Klaproth ai që i dha emrin elementit për nder të personazheve të lashtë grekë të titanëve (krijesa të mëdha, të forta, të pavdekshme). Siç doli, emri u bë profetik, por njerëzimit iu deshën edhe më shumë se 150 vjet për t'u njohur me të gjitha vetitë e titanit. Vetëm tre dekada më vonë, u mor kampioni i parë i metalit të titanit. Në atë kohë, praktikisht nuk u përdor për shkak të brishtësisë së tij. Në vitin 1925, pas një sërë eksperimentesh, kimistët Van Arkel dhe De Boer morën titan të pastër duke përdorur metodën e jodidit.

Për shkak të vetive të vlefshme të metalit, inxhinierët dhe projektuesit tërhoqën menjëherë vëmendjen ndaj tij. Ishte një zbulim i vërtetë. Në vitin 1940, Kroll zhvilloi një metodë magnezi-termike për marrjen e titanit nga xeherori. Kjo metodë është ende aktuale sot.

Vetitë fizike dhe mekanike

Titani është një metal mjaft zjarrdurues. Pika e shkrirjes së saj është 1668±3°C. Sipas këtij treguesi, është inferior ndaj metaleve të tilla si tantal, tungsten, renium, niob, molibden, tantal, zirkon. Titani është një metal paramagnetik. Në një fushë magnetike, ajo nuk magnetizohet, por nuk shtyhet jashtë saj. Foto 2
Titani ka një densitet të ulët (4,5 g/cm³) dhe forcë të lartë (deri në 140 kg/mm²). Këto veti praktikisht nuk ndryshojnë në temperatura të larta. Është më shumë se 1,5 herë më i rëndë se alumini (2,7 g/cm³), por 1,5 herë më i lehtë se hekuri (7,8 g/cm³). Për sa i përket vetive mekanike, titani është shumë më i lartë se këto metale. Për sa i përket forcës, titani dhe lidhjet e tij janë në të njëjtin nivel me shumë lloje çeliku të lidhur.

Për sa i përket rezistencës ndaj korrozionit, titani nuk është inferior ndaj platinit. Metali ka rezistencë të shkëlqyer ndaj kushteve të kavitacionit. Flluskat e ajrit të formuara në një medium të lëngshëm gjatë lëvizjes aktive të një pjese titani praktikisht nuk e shkatërrojnë atë.

Është një metal i qëndrueshëm që mund t'i rezistojë thyerjeve dhe deformimeve plastike. Është 12 herë më i fortë se alumini dhe 4 herë më i fortë se bakri dhe hekuri. Një tregues tjetër i rëndësishëm është forca e rendimentit. Me një rritje të këtij treguesi, rezistenca e pjesëve të titanit ndaj ngarkesave operacionale përmirësohet.

Në lidhjet me metale të caktuara (veçanërisht nikel dhe hidrogjen), titani është në gjendje të "kujtojë" formën e produktit të krijuar në një temperaturë të caktuar. Një produkt i tillë më pas mund të deformohet dhe do ta mbajë këtë pozicion për një kohë të gjatë. Nëse produkti nxehet në temperaturën në të cilën është bërë, atëherë produkti do të marrë formën e tij origjinale. Kjo pronë quhet "memorie".

Përçueshmëria termike e titanit është relativisht e ulët dhe koeficienti i zgjerimit linear, përkatësisht, gjithashtu. Nga kjo rezulton se metali është një përcjellës i dobët i energjisë elektrike dhe nxehtësisë. Por në temperatura të ulëta, ai është një superpërçues i energjisë elektrike, i cili i lejon atij të transmetojë energji në distanca të konsiderueshme. Titani gjithashtu ka një rezistencë të lartë elektrike.
Metali i pastër titani është subjekt i lloje të ndryshme përpunimi i ftohtë dhe i nxehtë. Mund të vizatohet dhe të bëhet tela, të farkëtohet, të rrotullohet në shirita, fletë dhe fletë me trashësi deri në 0,01 mm. Llojet e mëposhtme të produkteve të mbështjellë janë bërë nga titani: shirit titani, tel titani, tuba titani, tufa titani, rreth titani, bar titani.

Vetitë kimike

Titani i pastër është një element reaktiv. Për shkak të faktit se një film i dendur mbrojtës është formuar në sipërfaqen e tij, metali është shumë rezistent ndaj korrozionit. Nuk i nënshtrohet oksidimit në ajër, në ujin e kripur të detit, nuk ndryshon në shumë mjedise kimike agresive (për shembull: acid nitrik i holluar dhe i koncentruar, aqua regia). Në temperatura të larta, titani ndërvepron me reagentët shumë më aktivisht. Ndezet në ajër në temperaturën 1200°C. Kur ndizet, metali lëshon një shkëlqim të ndritshëm. Një reagim aktiv ndodh edhe me azotin, me formimin e një filmi nitridi të verdhë-kafe në sipërfaqen e titanit.

Reaksionet me acidet klorhidrik dhe sulfurik në temperaturën e dhomës janë të dobëta, por kur nxehet, metali shpërndahet fuqishëm. Si rezultat i reaksionit, formohen kloride dhe monosulfate më të ulëta. Ndodhin gjithashtu ndërveprime të dobëta me acidet fosforike dhe nitrik. Metali reagon me halogjenet. Reagimi me klorin ndodh në 300°C.
Reagimi aktiv me hidrogjen vazhdon në një temperaturë pak mbi temperaturën e dhomës. Titani thith në mënyrë aktive hidrogjenin. 1 g titan mund të thithë deri në 400 cm³ hidrogjen. Metali i ndezur dekompozon dioksidin e karbonit dhe avujt e ujit. Ndërveprimi me avujt e ujit ndodh në temperatura mbi 800°C. Si rezultat i reaksionit, formohet oksidi i metalit dhe hidrogjeni largohet. Në temperatura më të larta, titani i nxehtë thith dioksidin e karbonit dhe formon karbit dhe oksid.

Se si të merrni

Titani është një nga elementët më të zakonshëm në Tokë. Përmbajtja e tij në zorrët e planetit në masë është 0.57%. Përqendrimi më i lartë i metalit vërehet në "lëvozhgën e bazaltit" (0.9%), në shkëmbinjtë granitikë (0.23%) dhe në shkëmbinjtë ultrabazikë (0.03%). Ka rreth 70 minerale titani që e përmbajnë atë në formën e acidit titanik ose dioksidit. Mineralet kryesore të xeheve të titanit janë: ilmeniti, anataza, rutili, brookiti, lopariti, leukokseni, perovskiti dhe sfeni. Prodhuesit kryesorë botërorë të titanit janë Britania e Madhe, SHBA, Franca, Japonia, Kanadaja, Italia, Spanja dhe Belgjika.
Ka disa mënyra për të marrë titan. Të gjitha ato zbatohen në praktikë dhe janë mjaft efektive.

1. Procesi termik i magnezit.

Xeherori që përmban titan nxirret dhe përpunohet në dioksid, i cili ngadalë dhe në temperatura shumë të larta i nënshtrohet klorinimit. Klorifikimi kryhet në një mjedis karboni. Kloruri i titanit i formuar si rezultat i reaksionit më pas reduktohet me magnez. Metali që rezulton nxehet në një pajisje vakum në një temperaturë të lartë. Si rezultat, magnezi dhe kloruri i magnezit avullojnë, duke lënë titanin me shumë pore dhe zbrazëtira. Titani sfungjer shkrihet për të prodhuar metal me cilësi të lartë.

2. Metoda hidride-kalcium.

Fillimisht përftohet hidridi i titanit dhe më pas ndahet në përbërës: titan dhe hidrogjen. Procesi zhvillohet në një hapësirë ​​pa ajër në temperaturë të lartë. Formohet oksid kalciumi, i cili lahet me acide të dobëta.
Hidridi i kalciumit dhe metodat termike të magnezit përdoren zakonisht në shkallë industriale. Këto metoda bëjnë të mundur marrjen e një sasie të konsiderueshme titani në një periudhë të shkurtër kohore, me kosto minimale monetare.

3. Metoda e elektrolizës.

Ekspozohet kloruri ose dioksidi i titanit forcë të lartë aktuale. Si rezultat, komponimet dekompozohen.

4. Metoda e jodit.

Dioksidi i titanit ndërvepron me avujt e jodit. Më pas, jodidi i titanit ekspozohet ndaj temperaturës së lartë, duke rezultuar në titan. Kjo metodë është më efikase, por edhe më e shtrenjta. Titani është me pastërti shumë të lartë pa papastërti dhe aditivë.

Aplikimi i titanit

Për shkak të vetive të mira kundër korrozionit, titani përdoret për prodhimin e pajisjeve kimike. Rezistenca e lartë ndaj nxehtësisë së metalit dhe lidhjeve të tij kontribuon në përdorimin në teknologjinë moderne. Lidhjet e titanit janë një material i shkëlqyer për aeroplanët, raketat dhe ndërtimin e anijeve.

Monumentet janë bërë nga titani. Dhe këmbanat e bëra nga ky metal shquhen për tingullin e tyre të jashtëzakonshëm dhe shumë të bukur. Dioksidi i titanit është një përbërës i disa ilaçeve, për shembull: pomada kundër sëmundjeve të lëkurës. Përbërjet metalike me nikel, alumin dhe karbon janë gjithashtu në kërkesë të madhe.

Titani dhe lidhjet e tij kanë gjetur aplikim në fusha të tilla si industria kimike dhe ushqimore, metalurgjia me ngjyra, elektronika, teknologjia bërthamore, inxhinieria e energjisë, elektroplating. Armët, pllakat e blinduara, instrumentet dhe implantet kirurgjikale, sistemet e ujitjes, pajisjet sportive dhe madje edhe bizhuteri janë bërë nga titani dhe lidhjet e tij. Në procesin e azotimit, në sipërfaqen e metalit formohet një film i artë, i cili nuk është inferior në bukuri as ndaj arit të vërtetë.

YouTube Enciklopedike

1 / 5

✪ Titanium / Titanium. Kimia është e lehtë

✪ Titani është METALI MË I FORTË NË TOKË!

✪ Kimi 57. Elementi është titani. Elementi i Merkurit - Akademia e Shkencave Argëtuese

✪ Prodhimi i titanit. Titani është një nga metalet më të fortë në botë!

✪ Iridium - metali më i rrallë në Tokë!

Titra

Pershendetje te gjitheve! Alexander Ivanov është me ju dhe ky është projekti "Kimia është e thjeshtë" Dhe tani do ta ndezim pak me titan! Kështu duken disa gramë titani të pastër, të cilët u morën shumë kohë më parë në Universitetin e Mançesterit, kur ai nuk ishte ende një universitet. Ky mostër është nga i njëjti muze. Kështu është minerali kryesor nga i cili titani është nxjerrë duket si Ky është Rutile përmban titan Në vitin 1867, gjithçka që njerëzit dinin për titanin u përshtat në një libër shkollor në 1 faqe Nga fillimi i shekullit të 20-të, asgjë nuk ndryshoi në të vërtetë Në vitin 1791, kimisti dhe mineralologu anglez William Gregor zbuloi një element i ri në mineralin menakinite dhe e quajti atë "menakin" Pak më vonë, në vitin 1795, kimisti gjerman Martin Klaproth zbuloi një element të ri kimik në një mineral tjetër - rutile. Titani mori emrin e tij nga Klaproth, i cili e quajti atë për nder të mbretëresha e kukudhëve Titania. Megjithatë, sipas një versioni tjetër, emri i elementit vjen nga titanët, djemtë e fuqishëm të perëndeshës së tokës - Gays Megjithatë, në 1797 doli që Gregor dhe Klaproth zbuluan të njëjtin element kimik. Por emri ai që dha Klaproth mbeti.Por, as Gregori dhe as Klaprothi nuk mundën të merrnin titan metalik.Ata përftuan një pluhur kristalor të bardhë, që ishte dyoksid titani.Për herë të parë, titani metalik u përftua nga shkencëtari rus D.K. Kirilov në vitin 1875 Por siç ndodh pa mbulimin e duhur, puna e tij nuk u vu re.Pas kësaj, titani i pastër u mor nga suedezët L. Nilsson dhe O. Peterson, si dhe francezi Moissan. Dhe vetëm në vitin 1910, kimisti amerikan M. Hunter përmirësoi metodat e mëparshme për prodhimin e titanit dhe mori disa gram titan të pastër 99%. Prandaj në shumicën e librave është Hunter ai që tregon se si shkencëtari që mori titan metalik Askush nuk profetizoi një të ardhme të madhe për titanin, që nga papastërtitë më të vogla. në përbërjen e tij e bënte shumë të brishtë dhe të brishtë gjë që nuk lejonte përpunimin mekanik Prandaj disa përbërje të titanit gjetën përdorimin e tyre të gjerë më herët se vetë metali.Për herë të parë u përdor tetrakloridi i titanit. lufte boterore për të krijuar ekrane tymi Në ajër të hapur, tetrakloridi i titanit hidrolizohet për të formuar oksiklorur titani dhe oksid titani.Tymi i bardhë që shohim është grimca e oksiklorurit të titanit dhe oksidit të titanit. Që këto grimca mund të vërtetohen nëse hedhim disa pika titan Tetrakloridi në ujë Tetraklorur titani përdoret aktualisht për të përftuar titan metalik Metoda për marrjen e titanit të pastër nuk ka ndryshuar për njëqind vjet Së pari, dioksidi i titanit shndërrohet me klor në tetraklorur titani, për të cilin folëm më parë. përftohet nga tetrakloridi i titanit, i cili formohet në formën e një sfungjeri Ky proces kryhet në një temperaturë prej 900 ° C në retorte çeliku Për shkak të kushteve të vështira të reagimit, fatkeqësisht nuk kemi mundësi ta shfaqim këtë proces. Si rezultat fitohet një sfungjer titani, i cili shkrihet në një metal të ngjeshur.Për marrjen e titanit ultra të pastër përdoret metoda e jodidit. perfundimi per te cilin do te flasim me detaj ne videon per zirkonin.Sic e keni vene re,tetrakloruri i titanit eshte nje leng transparent pa ngjyre ne kushte normale.Por nese marrim triklorur titani eshte nje lende e ngurte vjollce.Ekziston vetem një atom klori më pak në molekulë dhe tashmë një gjendje tjetër Triklorur titani është higroskopik. Prandaj me te mund te punohet vetem ne atmosfere inerte.Trikloruri i titanit tretet mire ne acidin klorhidrik.Tani jeni duke e vezhguar kete proces.Ne tretesire formohet nje jon kompleks 3.Cfare jane jonet komplekse do ju tregoj njehere tjeter heren tjeter. Ndërkohë, thjesht tmerrohu :) Nëse tretësirës që rezulton i shtoni pak acid nitrik, atëherë formohet nitrat titani dhe lirohet gazi kafe, të cilin në fakt e shohim.Ka një reagim cilësor ndaj joneve të titanit.I hedhim peroksid hidrogjeni Siç mund ta shihni, një reaksion ndodh me formimin e një përbërjeje me ngjyra të ndezura Ky është acidi pertitanik.Në vitin 1908, dioksidi i titanit u përdor në Shtetet e Bashkuara për prodhimin e ngjyrës së bardhë, e cila zëvendësoi të bardhën, e cila bazohej në plumb dhe zink. Titani i bardhë ishte shumë më i lartë në cilësi ndaj homologëve të plumbit dhe zinkut. Gjithashtu, oksidi i titanit u përdor për prodhimin e smaltit, i cili përdorej për veshjet e metaleve dhe drurit në ndërtimin e anijeve Aktualisht, dioksidi i titanit përdoret në industrinë ushqimore si një ngjyrë e bardhë - kjo është një aditiv E171, i cili mund të gjendet në shkopinj gaforre, drithëra mëngjesi, majonezë, çamçakëz, produkte qumështi etj. Gjithashtu, dioksidi i titanit përdoret në kozmetikë - ai hyn në sos të kesh krem ​​kundër diellit "Gjithçka që shkëlqen nuk është flori" - ne e dimë këtë thënie që nga fëmijëria Dhe në lidhje me kishën moderne dhe titanin funksionon në kuptimin e mirëfilltë Dhe duket se çfarë mund të jetë e përbashkët midis kishës dhe titanit? Dhe ja çfarë: të gjitha kupolat moderne të kishave që shkëlqejnë me ar, në fakt, nuk kanë të bëjnë fare me arin. Në fakt, të gjitha kupolat janë të veshura me nitrid titani. Gjithashtu, stërvitjet metalike janë të veshura me nitrid titani. Vetëm në vitin 1925, e lartë -u perftua titan i paster qe beri te mundur studimin e tij.veti fizike dhe kimike Dhe rezultuan fantastike.Doli se titani duke qene gati dy here me i lehte se hekuri i kalon shume celiku ne fortesi.Gjithashtu edhe pse titan është një herë e gjysmë më i rëndë se alumini, është gjashtë herë më i fortë se ai dhe ruan forcën e tij deri në 500 ° C. - për shkak të përçueshmërisë së tij të lartë elektrike dhe jomagnetizmit, titani është me interes të lartë në inxhinierinë elektrike Titani ka një rezistencë e lartë ndaj korrozionit Për shkak të vetive të tij, titani është bërë një material për teknologjinë hapësinore Në Rusi, në Verkhnyaya Salda, ekziston një korporatë VSMPO-AVISMA, e cila prodhon titan për industrinë botërore të hapësirës ajrore Nga Verkhne Salda titan prodhon Boeings, Airbus, Rolls -Ro Kuba akulli, pajisje të ndryshme kimike dhe shumë mbeturina të tjera të shtrenjta Megjithatë, secili prej jush mund të blejë një lopatë ose levë të bërë nga titani i pastër! Dhe nuk është shaka! Dhe ja se si pluhuri i titanit të shpërndarë imët reagon me oksigjenin atmosferik Falë një djegie kaq shumëngjyrëshe, titani ka gjetur aplikim në piroteknikën Dhe kjo është e gjitha, abonohuni, vendosni gishtin lart, mos harroni të mbështesni projektin dhe tregojini miqtë tuaj! Mirupafshim!

Histori

Zbulimi i TiO 2 u bë pothuajse njëkohësisht dhe në mënyrë të pavarur nga një anglez W. Gregor?! dhe kimisti gjerman M. G. Klaproth. W. Gregor, duke studiuar përbërjen e rërës me ngjyra magnetike (Creed, Cornwall, Angli,), izoloi një "tokë" (oksid) të ri të një metali të panjohur, të cilin ai e quajti menaken. Në 1795, kimisti gjerman Klaproth zbuloi një element të ri në mineralin rutile dhe e quajti atë titan. Dy vjet më vonë, Klaproth vërtetoi se rutili dhe toka menaken janë okside të të njëjtit element, pas të cilit mbeti emri "titan" i propozuar nga Klaproth. Pas 10 vjetësh, zbulimi i titanit u bë për herë të tretë. Shkencëtari francez L. Vauquelin zbuloi titanin në anatazë dhe vërtetoi se rutili dhe anataza janë okside identike të titanit.

Mostra e parë e titanit metalik u mor në 1825 nga J. Ya. Berzelius. Për shkak të aktivitetit të lartë kimik të titanit dhe kompleksitetit të pastrimit të tij, holandezët A. van Arkel dhe I. de Boer morën një kampion të pastër Ti në 1925 nga dekompozimi termik i avullit të jodurit të titanit TiI 4 .

origjina e emrit

Metali mori emrin e tij për nder të titanëve, personazheve të mitologjisë antike greke, fëmijëve të Gaias. Emri i elementit u dha nga Martin Klaproth në përputhje me pikëpamjet e tij mbi nomenklaturën kimike, në krahasim me francezët. shkolla kimike, ku ata u përpoqën të emërtonin elementin nga vetitë e tij kimike. Meqenëse vetë studiuesi gjerman vuri në dukje pamundësinë e përcaktimit të vetive të një elementi të ri vetëm nga oksidi i tij, ai zgjodhi një emër për të nga mitologjia, në analogji me uraniumin e zbuluar prej tij më parë.

Të qenit në natyrë

Titani është i 10-ti më i bollshëm në natyrë. Përmbajtja në koren e tokës është 0,57% në masë, në ujin e detit - 0,001 mg / l. 300 g/t në shkëmbinjtë ultrabazikë, 9 kg/t në shkëmbinjtë bazë, 2,3 kg/t në shkëmbinjtë acidikë, 4,5 kg/t në argjilat dhe rreshpet. Në koren e tokës, titani është pothuajse gjithmonë katërvalent dhe është i pranishëm vetëm në përbërjet e oksigjenit. Nuk ndodh në formë të lirë. Titani në kushtet e motit dhe reshjeve ka një afinitet gjeokimik për Al 2 O 3 . Ai është i përqendruar në boksitet e kores së motit dhe në sedimentet argjilore detare. Transferimi i titanit kryhet në formën e fragmenteve mekanike të mineraleve dhe në formën e koloideve. Deri në 30% TiO 2 ndaj peshës grumbullohet në disa argjila. Mineralet e titanit janë rezistente ndaj motit dhe formojnë përqendrime të mëdha në vendosës. Janë të njohura më shumë se 100 minerale që përmbajnë titan. Më të rëndësishmit prej tyre janë: rutili TiO 2 , ilmeniti FeTiO 3 , titanomagnetiti FeTiO 3 + Fe 3 O 4 , perovskiti CaTiO 3 , titaniti CaTiSiO 5 . Ekzistojnë xehe primare të titanit - ilmenit-titanomagnetit dhe placer - rutil-ilmenit-zirkon.

Vendi i lindjes

Depozitat e titanit ndodhen në territorin e Afrikës së Jugut, Rusisë, Ukrainës, Kinës, Japonisë, Australisë, Indisë, Ceilonit, Brazilit, Koresë së Jugut, Kazakistanit. Në vendet e CIS, Federata Ruse (58.5%) dhe Ukraina (40.2%) zënë vendin kryesor për sa i përket rezervave të eksploruara të xeheve të titanit. Depozita më e madhe në Rusi - Yaregskoye.

Rezervat dhe prodhimi

Në vitin 2002, 90% e titanit të nxjerrë u përdor për prodhimin e dioksidit të titanit TiO2. Prodhimi botëror i dioksidit të titanit ishte 4.5 milion ton në vit. Rezervat e konfirmuara të dioksidit të titanit (pa Rusinë) janë rreth 800 milionë tonë.Për vitin 2006, sipas Shërbimit Gjeologjik të SHBA-së, për sa i përket dioksidit të titanit dhe pa Rusinë, rezervat e xeheve të ilmenitit arrijnë në 603-673 milionë tonë dhe rutilit. - 49, 7-52,7 milion ton. Kështu, me ritmin aktual të prodhimit, rezervat e vërtetuara të titanit në botë (me përjashtim të Rusisë) do të jenë të mjaftueshme për më shumë se 150 vjet.

Rusia ka rezervat e dyta më të mëdha në botë të titanit pas Kinës. Baza e burimeve minerale të titanit në Rusi përbëhet nga 20 depozita (nga të cilat 11 janë parësore dhe 9 janë aluviale), të shpërndara në mënyrë të barabartë në të gjithë vendin. Më i madhi nga depozitat e eksploruara (Yaregskoye) ndodhet 25 km nga qyteti i Ukhta (Republika Komi). Rezervat e vendburimit vlerësohen në 2 miliardë tonë xehe me një përmbajtje mesatare të dioksidit të titanit rreth 10%.

Prodhuesi më i madh në botë i titanit është kompania ruse VSMPO-AVISMA.

Faturë

Si rregull, materiali fillestar për prodhimin e titanit dhe përbërjeve të tij është dioksidi i titanit me një sasi relativisht të vogël papastërtish. Në veçanti, mund të jetë një koncentrat rutil i përftuar gjatë përftimit të xeheve të titanit. Sidoqoftë, rezervat e rutilit në botë janë shumë të kufizuara, dhe më shpesh përdoret i ashtuquajturi rutil sintetik ose skorje titani, e marrë gjatë përpunimit të koncentrateve të ilmenitit. Për të marrë skorje titani, koncentrati i ilmenitit reduktohet në një furrë me hark elektrik, ndërsa hekuri ndahet në një fazë metalike (gize), dhe oksidet dhe papastërtitë e titanit jo të reduktuara formojnë një fazë skorje. Skorja e pasur përpunohet me metodën e klorurit ose acidit sulfurik.

Koncentrati i xeheve të titanit i nënshtrohet acidit sulfurik ose përpunimit pirometalurgjik. Produkti i trajtimit me acid sulfurik është pluhuri i dioksidit të titanit TiO2. Me metodën pirometalurgjike, minerali sinterohet me koks dhe trajtohet me klor, duke përftuar një palë tetraklorur titan TiCl 4:

Avujt TiCl 4 të formuar në 850 ° C reduktohen me magnez:

Për më tepër, i ashtuquajturi proces FFC Cambridge, i quajtur sipas zhvilluesve të tij Derek Frey, Tom Farthing dhe George Chen, dhe Universiteti i Kembrixhit ku u krijua, tani ka filluar të fitojë popullaritet. Ky proces elektrokimik lejon reduktimin e drejtpërdrejtë të vazhdueshëm të titanit nga oksidi në një përzierje të shkrirë të klorurit të kalciumit dhe gëlqeres së gjallë. Ky proces përdor një banjë elektrolitike të mbushur me një përzierje të klorurit të kalciumit dhe gëlqeres, me një anodë sakrifikuese (ose neutrale) grafit dhe një katodë të bërë nga një oksid që do të reduktohet. Kur një rrymë kalon nëpër banjë, temperatura arrin shpejt ~1000-1100°C dhe shkrirja e oksidit të kalciumit dekompozohet në anodë në oksigjen dhe kalcium metalik:

Oksigjeni që rezulton oksidon anodën (në rastin e përdorimit të grafitit) dhe kalciumi migron në shkrirje në katodë, ku rikthen titanin nga oksidi:

Oksidi i kalciumit që rezulton shpërndahet përsëri në oksigjen dhe kalcium metalik, dhe procesi përsëritet deri në transformim i plotë katodë në një sfungjer titani, ose rraskapitje të oksidit të kalciumit. Kloruri i kalciumit në këtë proces përdoret si një elektrolit për të dhënë përçueshmëri elektrike në shkrirjen dhe lëvizshmërinë e joneve aktive të kalciumit dhe oksigjenit. Kur përdorni një anodë inerte (për shembull, oksid kallaji), në vend të dioksidit të karbonit, oksigjeni molekular lëshohet në anodë, i cili ndot më pak. mjedisi, megjithatë, procesi në këtë rast bëhet më pak i qëndrueshëm dhe, përveç kësaj, në kushte të caktuara, dekompozimi i klorurit, në vend të oksidit të kalciumit, bëhet më i favorshëm energjikisht, gjë që çon në çlirimin e klorit molekular.

"Sfungjeri" i titanit që rezulton shkrihet dhe pastrohet. Titani rafinohet me metodën e jodit ose me elektrolizë, duke ndarë Ti nga TiCl4. Për të marrë shufra titani, përdoret përpunimi i harkut, rrezeve elektronike ose plazmës.

Vetitë fizike

Titani është një metal i lehtë, i bardhë argjendi. Ekziston në dy modifikime kristalore: α-Ti me një rrjetë gjashtëkëndore të mbushur ngushtë (a=2.951 Å; c=4.679 Å; z=2; grup hapësinor C6 mmc), β-Ti me paketim kub në qendër të trupit (a=3,269 Å; z=2; grup hapësinor im 3m), temperatura e kalimit α↔β 883 °C, ΔH tranzicioni 3,8 kJ/mol. Pika e shkrirjes 1660 ± 20 °C, pika e vlimit 3260 °C, dendësia e α-Ti dhe β-Ti është përkatësisht 4.505 (20 °C) dhe 4.32 (900 °C) g/cm³, dendësia atomike 5.71⋅10 22 at/ cm³ [ ] . Plastike, e salduar në një atmosferë inerte. Rezistenca 0.42 µOhm m në 20 °C

Ka një viskozitet të lartë, gjatë përpunimit është i prirur të ngjitet në mjetin prerës, dhe për këtë arsye kërkohet të aplikohen veshje speciale në mjet, lubrifikantë të ndryshëm.

Në temperaturë normale, mbulohet me një shtresë mbrojtëse pasivizuese të oksidit TiO 2, për shkak të së cilës është rezistent ndaj korrozionit në shumicën e mjediseve (përveç alkaline).

Pluhuri i titanit tenton të shpërthejë. Pika e ndezjes - 400 °C. Ashklat e titanit janë të ndezshme.

Titani, së bashku me çelikun, tungstenin dhe platinin, ka një rezistencë të lartë në vakum, gjë që, së bashku me lehtësinë e tij, e bën atë shumë premtues në dizajn. anije kozmike.

Vetitë kimike

Titani është rezistent ndaj tretësirave të holluara të shumë acideve dhe alkaleve (përveç H 3 PO 4 dhe H 2 SO 4 të koncentruar).

Reagon lehtësisht edhe me acide të dobëta në prani të agjentëve kompleksues, për shembull, me acidin hidrofluorik, ai ndërvepron për shkak të formimit të një anoni kompleks 2-. Titani është më i ndjeshëm ndaj korrozionit në mjediset organike, pasi, në prani të ujit, një film i dendur pasiv i oksideve dhe hidridit të titanit formohet në sipërfaqen e një produkti titani. Rritja më e dukshme e rezistencës ndaj korrozionit të titanit është e dukshme me një rritje të përmbajtjes së ujit në një mjedis agresiv nga 0,5 në 8,0%, gjë që konfirmohet nga studimet elektrokimike të potencialeve të elektrodës së titanit në tretësirat e acideve dhe alkaleve në ujë të përzier. -media organike.

Kur nxehet në ajër në 1200°C, Ti ndizet me një flakë të bardhë të shndritshme me formimin e fazave okside me përbërje të ndryshueshme TiOx. Hidroksidi TiO(OH) 2 ·xH 2 O precipiton nga tretësirat e kripërave të titanit, nga kalcinimi i kujdesshëm i të cilave fitohet oksidi TiO 2. Hidroksidi TiO(OH) 2 xH 2 O dhe dioksidi TiO 2 janë amfoterikë.

Aplikacion

Në formë të pastër dhe në formë aliazhesh

• Titani në formën e lidhjeve është materiali më i rëndësishëm strukturor në aeroplanët, raketat dhe ndërtimin e anijeve.
• Metali përdoret në: industrinë kimike (reaktorët, tubacionet, pompat, pajisjet e tubacioneve), industrinë ushtarake (blindat e trupit, armaturën dhe barrierat e zjarrit në aviacion, trupat e nëndetëseve), proceset industriale (fabrikat e shkripëzimit, proceset e pulpës dhe letrës), industrinë e automobilave , industria bujqësore, industria ushqimore, bizhuteritë e shpimit, industria mjekësore (proteza, osteoproteza), instrumente dentare dhe endodontike, implante dentare, mallra sportive, bizhuteri, telefona celularë, aliazhe të lehta etj.
• Derdhja e titanit kryhet në furrat me vakum në kallëpe grafiti. Përdoret gjithashtu derdhja e investimeve me vakum. Për shkak të vështirësive teknologjike në kastin artistik, përdoret në një masë të kufizuar. Skulptura e parë monumentale e titanit të derdhur në botë është monumenti i Yuri Gagarin në sheshin që mban emrin e tij në Moskë.
• Titani është një shtesë aliazh në shumë çeliqe të aliazhuara dhe në shumicën e lidhjeve speciale [ çfarë?] .
• Nitinol (nikel-titan) është një aliazh i kujtesës së formës që përdoret në mjekësi dhe teknologji.
• Aluminidet e titanit janë shumë rezistente ndaj oksidimit dhe rezistent ndaj nxehtësisë, gjë që, nga ana tjetër, përcaktoi përdorimin e tyre në industrinë e aviacionit dhe automobilave si materiale strukturore.
• Titani është një nga materialet më të zakonshme marrëse që përdoret në pompat me vakum të lartë.

Në formën e lidhjeve

• Dioksidi i bardhë i titanit (TiO 2 ) përdoret në bojëra (të tilla si titani i bardhë) si dhe në prodhimin e letrës dhe plastikës. Aditiv ushqimor E171.
• Komponimet organotitanium (për shembull, tetrabutoksititanium) përdoren si katalizator dhe ngurtësues në industrinë kimike dhe bojë.
• Përbërjet inorganike të titanit përdoren në industrinë kimike, elektronike, të fibrave të qelqit si aditivë ose veshje.
• Karbidi i titanit, diboridi i titanit, karbonitridi i titanit janë përbërës të rëndësishëm të materialeve super të forta për përpunimin e metaleve.
• Nitridi i titanit përdoret për të veshur veglat, kupolat e kishave dhe në prodhimin e bizhuterive të kostumeve, pasi ka një ngjyrë të ngjashme me arin.
• Titanati i bariumit BaTiO 3, titanati i plumbit PbTiO 3 dhe një sërë titanate të tjera janë ferroelektrikë.

Ka shumë lidhje titani me metale të ndryshme. Elementet aliazh ndahen në tre grupe, në varësi të efektit të tyre në temperaturën e transformimit polimorfik: stabilizues beta, stabilizues alfa dhe ngurtësues neutralë. Të parët ulin temperaturën e transformimit, të dytat e rrisin atë dhe të dytat nuk e ndikojnë atë, por çojnë në forcimin e tretësirës së matricës. Shembuj të stabilizuesve alfa: alumini, oksigjeni, karboni, azoti. Stabilizues beta: molibden, vanadium, hekur, krom, nikel. Ngurtësuesit neutralë: zirkon, kallaj, silikon. Stabilizuesit beta, nga ana tjetër, ndahen në beta-izomorfikë dhe beta-eutektoide.

Lidhja më e zakonshme e titanit është aliazh Ti-6Al-4V (në klasifikimin rus - VT6).

Analiza e tregjeve të konsumit

Pastërtia dhe shkalla e titanit të ashpër (sfungjeri i titanit) zakonisht përcaktohet nga ngurtësia e tij, e cila varet nga përmbajtja e papastërtive. Markat më të zakonshme janë TG100 dhe TG110 [ ] .

Veprim fiziologjik

Siç u përmend më lart, titani përdoret gjithashtu në stomatologji. Tipar dallues Përdorimi i titanit nuk qëndron vetëm në forcën, por edhe në aftësinë e vetë metalit për t'u rritur së bashku me kockën, gjë që bën të mundur sigurimin e kuazi soliditetit të bazës së dhëmbit.

izotopet

Titani natyror përbëhet nga një përzierje e pesë izotopeve të qëndrueshme: 46 Ti (7,95%), 47 Ti (7,75%), 48 Ti (73,45%), 49 Ti (5,51%), 50 Ti (5, 34%).

Artificial i njohur izotopet radioaktive 45 Ti (T ½ = 3,09 h), 51 Ti (T ½ = 5,79 min) dhe të tjerë.

Shënime

1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Peshat atomike të elementeve 2011 (IUPAC Technical Raport) (Anglisht) // Kimi e pastër dhe e aplikuar. - 2013. - Vëll. 85, nr. 5 . - F. 1047-1078. - DOI: 10.1351/PAC-REP-13-03-02.
2. Redaksia: Zefirov N. S. (kryeredaktor). Enciklopedia kimike: në 5 vëllime - Moskë: Enciklopedia Sovjetike, 1995. - T. 4. - S. 590-592. - 639 f. - 20,000 kopje. - ISBN 5-85270-039-8.
3. Titanium- artikull nga Enciklopedia Fizike
4. J.P. Riley dhe Skirrow G. Oqeanografia Kimike V. 1, 1965
5. Depozita-titani.
6. Depozita-titani.
7. Ilmenite, rutile, titanomagnetit - 2006
8. Titanium (e pacaktuar) . Qendra informative-analitike “Mineral”. Marrë më 19 nëntor 2010. Arkivuar nga origjinali më 21 gusht 2011.
9. Korporata VSMPO-AVISMA
10. Koncz, St; Szanto, St. Waldhauser, H., Der Sauerstoffgehalt von Titan-jodidstäben, Naturwiss. 42 (1955) fq.368-369
11. Titani - metal  i së ardhmes (rusisht).
12. Titanium - artikull nga Enciklopedia Kimike
13. Ndikimi  uji në procesi pasivimi titani - 26 shkurt 2015 - Kimi dhe-teknologjia-kimike-në- jetë (e pacaktuar) . www.chemfive.ru Marrë më 21 tetor 2015.
14. Hedhja e artit në shekullin XX
15. Në tregun botëror të titanit për dy muajt e fundit çmimet janë stabilizuar (rishikim)

Lidhjet

• Titani në Bibliotekën Popullore të Elementeve Kimike

Vetitë fizike dhe kimike të titanit, përftimi i titanit

Përdorimi i titanit në formë të pastër dhe në formën e lidhjeve, përdorimi i titanit në formën e komponimeve, efekti fiziologjik i titanit

Seksioni 1. Historia dhe shfaqja e titanit në natyrë.

Titan -kjo është një element i një nëngrupi dytësor të grupit të katërt, periudha e katërt e sistemit periodik të elementeve kimike të D. I. Mendeleev, me numër atomik 22. Substanca e thjeshtë titan (numri CAS: 7440-32-6) është një metal i lehtë prej argjendi. - ngjyrë të bardhë. Ekziston në dy modifikime kristalore: α-Ti me një grilë gjashtëkëndore të mbushur ngushtë, β-Ti me një paketim kub me qendër trupin, temperatura e transformimit polimorfik α↔β është 883 °C. Pika e shkrirjes 1660±20 °C.

Historia dhe prania në natyrë e titanit

Titan u emërua pas personazheve të lashtë grekë Titans. Kimisti gjerman Martin Klaproth e emërtoi kështu për arsyet e tij personale, ndryshe nga francezët, të cilët u përpoqën të jepnin emra në përputhje me karakteristikat kimike të elementit, por duke qenë se vetitë e elementit ishin të panjohura në atë kohë, një emër i tillë ishte. zgjedhur.

Titani është elementi i 10-të për nga numri i tij në planetin tonë. Sasia e titanit në koren e tokës është 0,57% ndaj peshës dhe 0,001 miligramë për 1 litër ujë deti. Depozitat e titanit ndodhen në territorin e: Yuzhno Republika Afrikane, Ukraina, Rusia, Kazakistani, Japonia, Australia, India, Ceiloni, Brazili dhe Koreja e Jugut.

Nga vetitë fizike titani është një metal i lehtë argjendi, përveç kësaj, karakterizohet nga viskozitet i lartë gjatë përpunimit dhe është i prirur të ngjitet në mjetin prerës, kështu që përdoren lubrifikantë të veçantë ose spërkatje për të eliminuar këtë efekt. Në temperaturën e dhomës, ajo është e mbuluar me një film të tejdukshëm të oksidit TiO2, për shkak të të cilit është rezistent ndaj korrozionit në shumicën e mjediseve agresive, përveç alkaleve. Pluhuri i titanit ka aftësinë të shpërthejë, me një pikë ndezjeje prej 400 °C. Ashklat e titanit janë të ndezshme.

Për të prodhuar titan të pastër ose lidhjet e tij, në shumicën e rasteve, dioksidi i titanit përdoret me një numër të vogël përbërësish të përfshirë në të. Për shembull, një koncentrat rutil i përftuar nga përftimi i xeheve të titanit. Por rezervat e rutilit janë jashtëzakonisht të vogla, dhe në lidhje me këtë, përdoret i ashtuquajturi rutil sintetik ose skorje titani, e marrë gjatë përpunimit të koncentrateve të ilmenitit.

Zbuluesi i titanit konsiderohet të jetë murgu anglez 28-vjeçar William Gregor. Në 1790, ndërsa kryente studime mineralogjike në famullinë e tij, ai tërhoqi vëmendjen për përhapjen dhe vetitë e pazakonta të rërës së zezë në luginën e Menaken në jugperëndim të Anglisë dhe filloi ta eksploronte atë. Në rërë, prifti gjeti kokrra të një minerali të zi me shkëlqim, të tërhequr nga një magnet i zakonshëm. I marrë në vitin 1925 nga Van Arkel dhe de Boer me metodën e jodidit, titani më i pastër doli të ishte një metal duktil dhe teknologjik me shumë veti të vlefshme që tërhoqi vëmendjen e një game të gjerë projektuesish dhe inxhinierësh. Në vitin 1940, Croll propozoi një metodë magnez-termike për nxjerrjen e titanit nga xeherorët, e cila është ende kryesore në kohën e tanishme. Në vitin 1947, u prodhuan 45 kg titani të pastër tregtar.

Titani ka numrin atomik 22 në tabelën periodike të elementeve të Mendelejevit. Masa atomike titani natyror, i llogaritur nga rezultatet e studimeve të izotopeve të tij, është 47.926. Pra, bërthama e një atomi neutral të titanit përmban 22 protone. Numri i neutroneve, domethënë grimcave neutrale të pangarkuara, është i ndryshëm: më shpesh 26, por mund të ndryshojë nga 24 në 28. Prandaj, numri i izotopeve të titanit është i ndryshëm. Në total, tani njihen 13 izotope të elementit nr. 22. Titani natyror përbëhet nga një përzierje e pesë izotopeve të qëndrueshme, titani-48 është më i përfaqësuari, pjesa e tij në xeheroret natyrore është 73,99%. Titani dhe elementët e tjerë të nëngrupit IVB janë shumë të ngjashëm në vetitë e elementeve të nëngrupit IIIB (grupi skandium), megjithëse ndryshojnë nga ky i fundit në aftësinë e tyre për të shfaqur një valencë të madhe. Ngjashmëria e titanit me skandiumin, itrin, si dhe me elementët e nëngrupit VB - vanadium dhe niobium, shprehet edhe në faktin se titani shpesh gjendet në mineralet natyrore së bashku me këta elementë. Me halogjene monovalente (fluor, brom, klor dhe jod), mund të formojë komponime di-tri- dhe tetra, me squfur dhe elementë të grupit të tij (selen, telur) - mono- dhe disulfide, me oksigjen - okside, diokside dhe triokside. .

Titani gjithashtu formon komponime me hidrogjenin (hidridet), azotin (nitridet), karbonin (karbitet), fosforin (fosfidet), arsenikun (arside), si dhe komponime me shumë metale - komponime ndërmetalike. Titani formon jo vetëm komponime të thjeshta, por edhe komplekse të shumta; shumë prej përbërjeve të tij me substanca organike janë të njohura. Siç mund të shihet nga lista e përbërjeve në të cilat mund të marrë pjesë titani, ai është kimikisht shumë aktiv. Dhe në të njëjtën kohë, titani është një nga metalet e pakta me rezistencë jashtëzakonisht të lartë ndaj korrozionit: është praktikisht i përjetshëm në ajër, në ujë të ftohtë dhe të vluar, është shumë rezistent në ujin e detit, në tretësirat e shumë kripërave, inorganike dhe organike. acidet. Për sa i përket rezistencës së tij ndaj korrozionit në ujin e detit, ai tejkalon të gjitha metalet, me përjashtim të atyre fisnikë - ari, platini, etj., Shumica e llojeve të çelikut inox, nikelit, bakrit dhe lidhjeve të tjera. Në ujë, në shumë mjedise agresive, titani i pastër nuk i nënshtrohet korrozionit. Titani gjithashtu i reziston korrozionit të erozionit që rezulton nga një kombinim i efekteve kimike dhe mekanike në metal. Në këtë drejtim, nuk është inferior ndaj notave më të mira të çeliqeve inox, lidhjeve me bazë bakri dhe materialeve të tjera strukturore. Titani gjithashtu i reziston mirë korrozionit të lodhjes, i cili shpesh manifestohet në formën e shkeljeve të integritetit dhe forcës së metalit (plasaritje, qendra lokale korrozioni, etj.). Sjellja e titanit në shumë mjedise agresive, si azoti, klorhidrik, sulfurik, "aqua regia" dhe acide e alkale të tjera, është befasuese dhe e admirueshme për këtë metal.

Titani është një metal shumë zjarrdurues. Për një kohë të gjatë besohej se shkrihet në 1800 ° C, por në mesin e viteve '50. Shkencëtarët anglezë Diardorf dhe Hayes vendosën pikën e shkrirjes për titanin e pastër elementar. Ajo arriti në 1668 ± 3 ° C. Për sa i përket refraktaritetit, titani është i dyti pas metaleve të tilla si tungsteni, tantal, niob, renium, molibden, platinoid, zirkon dhe ndër metalet kryesore strukturore është në vendin e parë. Tipari më i rëndësishëm i titanit si metal janë vetitë fizike dhe kimike të tij unike: densitet i ulët, fortësi e lartë, fortësi, etj. Gjëja kryesore është që këto veti të mos ndryshojnë ndjeshëm në temperatura të larta.

Titani është një metal i lehtë, dendësia e tij në 0°C është vetëm 4,517 g/cm8, dhe në 100°C është 4,506 g/cm3. Titani bën pjesë në grupin e metaleve me peshë specifike më të vogël se 5 g/cm3. Këtu përfshihen të gjitha metalet alkaline (natriumi, kadiumi, litiumi, rubidiumi, ceziumi) me një peshë specifike prej 0,9-1,5 g/cm3, magnezi (1,7 g/cm3), alumini (2,7 g/cm3) etj. Titani është më shumë se 1.5 herë më i rëndë se alumini, dhe në këtë, natyrisht, humbet ndaj tij, por është 1.5 herë më i lehtë se hekuri (7.8 g/cm3). Megjithatë, duke zënë një pozicion të ndërmjetëm midis aluminit dhe hekurit për sa i përket densitetit specifik, titani i tejkalon ato shumë herë në vetitë e tij mekanike.). Titani ka një fortësi të konsiderueshme: është 12 herë më i fortë se alumini, 4 herë më i fortë se hekuri dhe bakri. Një tjetër karakteristikë e rëndësishme e një metali është forca e tij e rendimentit. Sa më i lartë të jetë, aq më mirë pjesët e bëra nga ky metal i rezistojnë ngarkesave operacionale. Forca e rendimentit të titanit është pothuajse 18 herë më e lartë se ajo e aluminit. Forca specifike e lidhjeve të titanit mund të rritet me një faktor prej 1,5-2. Vetitë e tij të larta mekanike ruhen mirë në temperatura deri në disa qindra gradë. Titani i pastër është i përshtatshëm për të gjitha llojet e përpunimit në gjendje të nxehta dhe të ftohta: mund të farkëtohet si hekur, të vizatohet dhe madje të bëhet tela, të rrotullohet në fletë, shirita dhe fletë metalike deri në 0,01 mm të trasha.

Ndryshe nga shumica e metaleve, titani ka rezistencë të konsiderueshme elektrike: nëse përçueshmëria elektrike e argjendit merret si 100, atëherë përçueshmëria elektrike e bakrit është 94, alumini është 60, hekuri dhe platini është -15, dhe titani është vetëm 3.8. Titani është një metal paramagnetik, ai nuk magnetizohet si hekuri në një fushë magnetike, por nuk shtyhet prej tij si bakri. Ndjeshmëria e saj magnetike është shumë e dobët, kjo veti mund të përdoret në ndërtim. Titani ka një përçueshmëri termike relativisht të ulët, vetëm 22,07 W / (mK), që është afërsisht 3 herë më e ulët se përçueshmëria termike e hekurit, 7 herë më e ulët se magnezi, 17-20 herë më e ulët se alumini dhe bakri. Prandaj, koeficienti i zgjerimit termik linear të titanit është më i ulët se ai i materialeve të tjera strukturore: në 20 C, është 1.5 herë më i ulët se ai i hekurit, 2 - për bakrin dhe pothuajse 3 - për aluminin. Kështu, titani është një përcjellës i dobët i energjisë elektrike dhe nxehtësisë.

Sot, lidhjet e titanit përdoren gjerësisht në teknologjinë e aviacionit. lidhjet e titanit shkallë industriale u përdorën për herë të parë në projektimin e motorëve reaktivë të avionëve. Përdorimi i titanit në projektimin e motorëve reaktiv bën të mundur uljen e peshës së tyre me 10...25%. Në veçanti, disqet dhe tehet e kompresorit, pjesët e marrjes së ajrit, fletët udhëzuese dhe lidhësit janë bërë nga lidhjet e titanit. Lidhjet e titanit janë të domosdoshme për avionët supersonikë. Rritja e shpejtësisë së fluturimit avionçoi në një rritje të temperaturës së lëkurës, si rezultat i së cilës lidhjet e aluminit nuk plotësojnë më kërkesat që imponohen nga teknologjia e aviacionit me shpejtësi supersonike. Temperatura e lëkurës në këtë rast arrin 246...316 °C. Në këto kushte, lidhjet e titanit doli të ishin materiali më i pranueshëm. Në vitet '70, përdorimi i lidhjeve të titanit për kornizën e avionëve të avionëve civilë u rrit ndjeshëm. Në aeroplanin me distanca të mesme TU-204, masa totale e pjesëve të bëra nga lidhjet e titanit është 2570 kg. Përdorimi i titanit në helikopterë po zgjerohet gradualisht, kryesisht për pjesët e sistemit kryesor të rotorit, makinës dhe sistemit të kontrollit. Një vend të rëndësishëm zënë lidhjet e titanit në shkencën e raketave.

Për shkak të rezistencës së lartë ndaj korrozionit në ujin e detit, titani dhe lidhjet e tij përdoren në ndërtimin e anijeve për prodhimin e helikave, veshjen e anijeve, nëndetëset, silurët, etj. Predhat nuk ngjiten në titan dhe lidhjet e tij, të cilat rrisin ndjeshëm rezistencën e anijes kur lëviz. Gradualisht, fushat e aplikimit të titanit po zgjerohen. Titani dhe lidhjet e tij përdoren në industrinë kimike, petrokimike, pulpë dhe letre dhe ushqimore, metalurgjinë me ngjyra, inxhinierinë energjetike, elektronikë, teknologjinë bërthamore, elektroplating, në prodhimin e armëve, për prodhimin e pllakave të blinduara, instrumenteve kirurgjikale, implante kirurgjikale, impiante shkripëzimi, pjesë makinash garash, pajisje sportive (shkopa golfi, pajisje ngjitjeje), pjesë ore dhe madje edhe bizhuteri. Azotimi i titanit çon në formimin e një filmi të artë në sipërfaqen e tij, i cili nuk është inferior në bukuri ndaj arit të vërtetë.

Zbulimi i TiO2 u bë pothuajse njëkohësisht dhe në mënyrë të pavarur nga anglezi W. Gregor dhe kimisti gjerman M. G. Klaproth. W. Gregor, duke studiuar përbërjen e rërës me ngjyra magnetike (Creed, Cornwall, Angli, 1791), izoloi një "tokë" (oksid) të ri të një metali të panjohur, të cilin ai e quajti menaken. Në 1795, kimisti gjerman Klaproth zbuloi një element të ri në mineralin rutile dhe e quajti atë titan. Dy vjet më vonë, Klaproth vërtetoi se rutili dhe toka menaken janë okside të të njëjtit element, pas të cilit mbeti emri "titan" i propozuar nga Klaproth. Pas 10 vjetësh, zbulimi i titanit u bë për herë të tretë. Shkencëtari francez L. Vauquelin zbuloi titanin në anatase dhe vërtetoi se rutili dhe anataza janë okside identike të titanit.

Mostra e parë e titanit metalik u mor në 1825 nga J. Ya. Berzelius. Për shkak të aktivitetit të lartë kimik të titanit dhe kompleksitetit të pastrimit të tij, holandezët A. van Arkel dhe I. de Boer morën një mostër të pastër Ti në vitin 1925 nga dekompozimi termik i avullit të jodurit të titanit TiI4.

Titani është i 10-ti më i bollshëm në natyrë. Përmbajtja në koren e tokës është 0,57% në masë, në ujin e detit 0,001 mg / l. 300 g/t në shkëmbinjtë ultrabazikë, 9 kg/t në shkëmbinjtë bazë, 2,3 kg/t në shkëmbinjtë acidikë, 4,5 kg/t në argjilat dhe rreshpet. Në koren e tokës, titani është pothuajse gjithmonë katërvalent dhe është i pranishëm vetëm në përbërjet e oksigjenit. Nuk ndodh në formë të lirë. Titani në kushtet e motit dhe reshjeve ka një afinitet gjeokimik për Al2O3. Ai është i përqendruar në boksitet e kores së motit dhe në sedimentet argjilore detare. Transferimi i titanit kryhet në formën e fragmenteve mekanike të mineraleve dhe në formën e koloideve. Deri në 30% TiO2 ndaj peshës grumbullohet në disa argjila. Mineralet e titanit janë rezistente ndaj motit dhe formojnë përqendrime të mëdha në vendosës. Janë të njohura më shumë se 100 minerale që përmbajnë titan. Më të rëndësishmit prej tyre janë: rutili TiO2, ilmeniti FeTiO3, titanomagnetiti FeTiO3 + Fe3O4, perovskiti CaTiO3, titaniti CaTiSiO5. Ekzistojnë xehe primare të titanit - ilmenit-titanomagnetit dhe placer - rutil-ilmenit-zirkon.

Xeherorët kryesorë: ilmeniti (FeTiO3), rutili (TiO2), titaniti (CaTiSiO5).

Në vitin 2002, 90% e titanit të nxjerrë u përdor për prodhimin e dioksidit të titanit TiO2. Prodhimi botëror i dioksidit të titanit ishte 4.5 milion ton në vit. Rezervat e konfirmuara të dioksidit të titanit (pa Rusinë) janë rreth 800 milionë tonë.Për vitin 2006, sipas Shërbimit Gjeologjik të SHBA-së, për sa i përket dioksidit të titanit dhe pa Rusinë, rezervat e xeheve të ilmenitit arrijnë në 603-673 milionë tonë dhe rutilit. - 49,7- 52,7 milion ton Kështu, me ritmin aktual të prodhimit, rezervat e vërtetuara të titanit në botë (me përjashtim të Rusisë) do të jenë të mjaftueshme për më shumë se 150 vjet.

Rusia ka rezervat e dyta më të mëdha në botë të titanit pas Kinës. Baza e burimeve minerale të titanit në Rusi përbëhet nga 20 depozita (nga të cilat 11 janë parësore dhe 9 janë aluviale), të shpërndara në mënyrë të barabartë në të gjithë vendin. Më i madhi nga depozitat e eksploruara (Yaregskoye) ndodhet 25 km nga qyteti i Ukhta (Republika Komi). Rezervat e vendburimit vlerësohen në 2 miliardë tonë xehe me një përmbajtje mesatare të dioksidit të titanit rreth 10%.

Prodhuesi më i madh në botë i titanit është kompania ruse VSMPO-AVISMA.

Si rregull, materiali fillestar për prodhimin e titanit dhe përbërjeve të tij është dioksidi i titanit me një sasi relativisht të vogël papastërtish. Në veçanti, mund të jetë një koncentrat rutil i përftuar gjatë përftimit të xeheve të titanit. Sidoqoftë, rezervat e rutilit në botë janë shumë të kufizuara, dhe më shpesh përdoret i ashtuquajturi rutil sintetik ose skorje titan, e marrë gjatë përpunimit të koncentrateve të ilmenitit. Për të marrë skorje titani, koncentrati i ilmenitit reduktohet në një furrë me hark elektrik, ndërsa hekuri ndahet në një fazë metalike (gize), dhe oksidet dhe papastërtitë e titanit jo të reduktuara formojnë një fazë skorje. Skorja e pasur përpunohet me metodën e klorurit ose acidit sulfurik.

Në formë të pastër dhe në formë aliazhesh

Monument titani për Gagarin në Leninsky Prospekt në Moskë

Metali përdoret në: industrinë kimike (reaktorët, tubacionet, pompat, pajisjet e tubacioneve), industrinë ushtarake (blindat e trupit, armaturën dhe barrierat e zjarrit në aviacion, trupat e nëndetëseve), proceset industriale (fabrikat e shkripëzimit, proceset e pulpës dhe letrës), industrinë e automobilave , industria bujqësore, industria ushqimore, bizhuteritë shpuese, industria mjekësore (proteza, osteoproteza), instrumente dentare dhe endodontike, implante dentare, mallra sportive, bizhuteri (Alexander Khomov), telefona celularë, aliazhe të lehta etj. Është materiali më i rëndësishëm strukturor. në aeroplanë, raketa, ndërtim anijesh.

Derdhja e titanit kryhet në furrat me vakum në kallëpe grafiti. Përdoret gjithashtu derdhja e investimeve me vakum. Për shkak të vështirësive teknologjike, ai përdoret në kasting artistik në një masë të kufizuar. Skulptura e parë monumentale e titanit të derdhur në botë është monumenti i Yuri Gagarin në sheshin që mban emrin e tij në Moskë.

Titani është një shtesë aliazh në shumë çeliqe të aliazhuara dhe në shumicën e lidhjeve speciale.

Nitinol (nikel-titan) është një aliazh i kujtesës së formës që përdoret në mjekësi dhe teknologji.

Aluminidet e titanit janë shumë rezistente ndaj oksidimit dhe rezistent ndaj nxehtësisë, gjë që përcaktoi përdorimin e tyre në industrinë e aviacionit dhe automobilave si materiale strukturore.

Titani është një nga materialet më të zakonshme marrëse që përdoret në pompat me vakum të lartë.

Dioksidi i bardhë i titanit (TiO2) përdoret në bojëra (të tilla si titani i bardhë) si dhe në prodhimin e letrës dhe plastikës. Aditiv ushqimor E171.

Komponimet organotitanium (p.sh. tetrabutoksititanium) përdoren si katalizator dhe ngurtësues në industrinë kimike dhe të bojës.

Përbërjet inorganike të titanit përdoren në industrinë kimike, elektronike, të fibrave të qelqit si aditivë ose veshje.

Karbidi i titanit, diboridi i titanit, karbonitridi i titanit janë përbërës të rëndësishëm të materialeve super të forta për përpunimin e metaleve.

Nitridi i titanit përdoret për të veshur veglat, kupolat e kishave dhe në prodhimin e bizhuterive të kostumeve, sepse. ka një ngjyrë të ngjashme me arin.

Titanati i bariumit BaTiO3, titanati i plumbit PbTiO3 dhe një sërë titanate të tjera janë ferroelektrikë.

Ka shumë lidhje titani me metale të ndryshme. Elementet aliazh ndahen në tre grupe, në varësi të efektit të tyre në temperaturën e transformimit polimorfik: stabilizues beta, stabilizues alfa dhe ngurtësues neutralë. Të parët ulin temperaturën e transformimit, të dytat e rrisin atë dhe të dytat nuk e ndikojnë atë, por çojnë në forcimin e tretësirës së matricës. Shembuj të stabilizuesve alfa: alumini, oksigjeni, karboni, azoti. Stabilizues beta: molibden, vanadium, hekur, krom, nikel. Ngurtësuesit neutralë: zirkon, kallaj, silikon. Stabilizuesit beta, nga ana tjetër, ndahen në beta-izomorfikë dhe beta-eutektoide. Lidhja më e zakonshme e titanit është aliazh Ti-6Al-4V (në klasifikimin rus - VT6).

60% - bojë;

20% - plastike;

13% - letër;

7% - inxhinieri mekanike.

15-25 dollarë për kilogram, në varësi të pastërtisë.

Pastërtia dhe shkalla e titanit të ashpër (sfungjeri i titanit) zakonisht përcaktohet nga ngurtësia e tij, e cila varet nga përmbajtja e papastërtive. Markat më të zakonshme janë TG100 dhe TG110.

Çmimi i ferrotitaniumit (minimumi 70% titan) që nga 22/12/2010 është 6,82 dollarë për kilogram. Më 01.01.2010 çmimi ishte në nivelin 5,00$ për kilogram.

Në Rusi, çmimet e titanit në fillim të vitit 2012 ishin 1200-1500 rubla/kg.

Përparësitë:

densiteti i ulët (4500 kg / m3) ndihmon në uljen e masës së materialit të përdorur;

forcë të lartë mekanike. Duhet të theksohet se në temperatura të larta (250-500 °C) lidhjet e titanit janë superiore në forcë ndaj lidhjeve të aluminit dhe magnezit me rezistencë të lartë;

rezistencë jashtëzakonisht e lartë ndaj korrozionit, për shkak të aftësisë së titanit për të formuar filma të hollë (5-15 mikron) të vazhdueshëm të oksidit TiO2 në sipërfaqe, të lidhur fort me masën metalike;

forca specifike (raporti i forcës dhe densitetit) të lidhjeve më të mira të titanit arrin 30-35 ose më shumë, që është pothuajse dyfishi i forcës specifike të çeliqeve të lidhur.

Të metat:

cmim i larte prodhimi, titani është shumë më i shtrenjtë se hekuri, alumini, bakri, magnezi;

ndërveprim aktiv në temperatura të larta, veçanërisht në gjendje e lëngshme, me të gjithë gazrat që përbëjnë atmosferën, si rezultat i të cilave titani dhe lidhjet e tij mund të shkrihen vetëm në vakum ose në një mjedis gazesh inerte;

vështirësitë e përfshira në prodhimin e mbetjeve të titanit;

veti të dobëta kundër fërkimit për shkak të ngjitjes së titanit në shumë materiale, titani i çiftëzuar me titan nuk mund të funksionojë për fërkim;

prirje e lartë e titanit dhe shumë prej lidhjeve të tij ndaj brishtësisë së hidrogjenit dhe korrozionit të kripës;

përpunueshmëri e dobët e ngjashme me atë të çeliqeve inox austenitikë;

aktivitet i lartë kimik, prirje për rritjen e kokrrave në temperaturë të lartë dhe transformimet fazore gjatë ciklit të saldimit shkaktojnë vështirësi në saldimin e titanit.

Pjesa kryesore e titanit shpenzohet për nevojat e teknologjisë së aviacionit dhe raketave dhe ndërtimin e anijeve detare. Titani (ferrotitanium) përdoret si një aditiv aliazh për çeliqet me cilësi të lartë dhe si një deoksidues. Titani teknik përdoret për prodhimin e rezervuarëve, reaktorëve kimikë, tubacioneve, pajisjeve, pompave, valvulave dhe produkteve të tjera që veprojnë në mjedise agresive. Rrjetat dhe pjesët e tjera të pajisjeve elektrovakum që funksionojnë në temperatura të larta janë bërë nga titani kompakt.

Për sa i përket përdorimit si material strukturor, titani është në vendin e 4-të, i dyti vetëm pas Al, Fe dhe Mg. Aluminidet e titanit janë shumë rezistente ndaj oksidimit dhe rezistent ndaj nxehtësisë, gjë që përcaktoi përdorimin e tyre në industrinë e aviacionit dhe automobilave si materiale strukturore. Siguria biologjike e titanit e bën atë një material të shkëlqyer për industrinë ushqimore dhe kirurgjinë rindërtuese.

Titani dhe lidhjet e tij përdoren gjerësisht në inxhinieri për shkak të forcës së tyre të lartë mekanike, e cila ruhet në temperatura të larta, rezistencës ndaj korrozionit, rezistencës ndaj nxehtësisë, forcës specifike, densitetit të ulët dhe vetive të tjera të dobishme. Kostoja e lartë e titanit dhe lidhjeve të tij në shumë raste kompensohet nga performanca e tyre më e madhe, dhe në disa raste ato janë i vetmi material nga i cili është e mundur të prodhohen pajisje ose struktura të afta të funksionojnë në kushte specifike të caktuara.

Lidhjet e titanit luajnë një rol të rëndësishëm në teknologjinë e aviacionit, ku synohet të merret dizajni më i lehtë i kombinuar me forcën e kërkuar. Titani është i lehtë në krahasim me metalet e tjera, por në të njëjtën kohë mund të funksionojë në temperatura të larta. Lidhjet e titanit përdoren për të bërë lëkurë, pjesë fiksuese, një grup energjie, pjesë shasi dhe njësi të ndryshme. Gjithashtu, këto materiale përdoren në ndërtimin e motorëve reaktivë të avionëve. Kjo ju lejon të zvogëloni peshën e tyre me 10-25%. Lidhjet e titanit përdoren për të prodhuar disqe dhe tehe të kompresorit, pjesë të marrjes së ajrit dhe udhëzuese të fletës dhe lidhësve.

Titani dhe lidhjet e tij përdoren gjithashtu në shkencën e raketave. Në funksion të funksionimit afatshkurtër të motorëve dhe kalimit të shpejtë të shtresave të dendura të atmosferës, problemet e forcës së lodhjes, qëndrueshmërisë statike dhe, në një farë mase, zvarritjes hiqen në shkencën e raketave.

Titani teknik nuk është i përshtatshëm për aplikime në aviacion për shkak të rezistencës së tij të pamjaftueshme ndaj nxehtësisë, por për shkak të rezistencës jashtëzakonisht të lartë ndaj korrozionit, në disa raste është i domosdoshëm në industrinë kimike dhe në ndërtimin e anijeve. Pra, përdoret në prodhimin e kompresorëve dhe pompave për pompimin e mediave të tilla agresive si acidi sulfurik dhe klorhidrik dhe kripërat e tyre, tubacionet, valvulat, autoklavat, kontejnerët e ndryshëm, filtrat, etj. Vetëm titani ka rezistencë ndaj korrozionit në media si klori i lagësht. tretësirat ujore dhe acide të klorit, prandaj pajisjet për industrinë e klorit janë bërë nga ky metal. Titani përdoret për të bërë shkëmbyes nxehtësie që funksionojnë në mjedise gërryese, për shembull, në acid nitrik (jo tym). Në ndërtimin e anijeve, titani përdoret për prodhimin e helikave, veshjen e anijeve, nëndetëseve, silurëve, etj. Predhat nuk ngjiten në titan dhe lidhjet e tij, të cilat rrisin ndjeshëm rezistencën e anijes kur lëviz.

Lidhjet e titanit janë premtuese për përdorim në shumë aplikacione të tjera, por përdorimi i tyre në teknologji është i kufizuar nga kostoja e lartë dhe mungesa e titanit.

Komponimet e titanit përdoren gjithashtu gjerësisht në industri të ndryshme. Karbidi i titanit ka një fortësi të lartë dhe përdoret në prodhimin e veglave prerëse dhe materialeve gërryese. Dioksidi i bardhë i titanit (TiO2) përdoret në bojëra (të tilla si titani i bardhë) si dhe në prodhimin e letrës dhe plastikës. Komponimet organotitanium (p.sh. tetrabutoksititanium) përdoren si katalizator dhe ngurtësues në industrinë kimike dhe të bojës. Përbërjet inorganike të titanit përdoren në industrinë kimike, elektronike, tekstil me fije qelqi si një shtesë. Diboridi i titanit është një komponent i rëndësishëm i materialeve të përpunimit të metaleve shumë të forta. Nitridi i titanit përdoret për veshjen e veglave.

Me çmimet e larta ekzistuese të titanit, përdoret kryesisht për prodhimin e pajisjeve ushtarake, ku roli kryesor nuk i takon kostos, por karakteristikave teknike. Megjithatë, janë të njohura raste të përdorimit të vetive unike të titanit për nevoja civile. Me rënien e çmimit të titanit dhe rritjen e prodhimit të tij, përdorimi i këtij metali në qëllime ushtarake dhe civile do të zgjerohet gjithnjë e më shumë.

Aviacioni. Graviteti i ulët specifik dhe forca e lartë (veçanërisht në temperatura të larta) të titanit dhe lidhjeve të tij i bëjnë ato materiale shumë të vlefshme të aviacionit. Në fushën e ndërtimit të avionëve dhe prodhimit të motorëve të avionëve, titani po zëvendëson gjithnjë e më shumë aluminin dhe çelikun inox. Ndërsa temperatura rritet, alumini shpejt humbet forcën e tij. Nga ana tjetër, titani ka një avantazh të qartë të forcës në temperaturat deri në 430 ° C, dhe temperaturat e ngritura të këtij rendit ndodhin me shpejtësi të lartë për shkak të ngrohjes aerodinamike. Avantazhi i zëvendësimit të çelikut me titan në aviacion është zvogëlimi i peshës pa sakrifikuar forcën. Reduktimi i përgjithshëm i peshës me rritjen e performancës në temperatura të ngritura lejon rritjen e ngarkesës, rrezes dhe manovrimit të avionit. Kjo shpjegon përpjekjet që synojnë zgjerimin e përdorimit të titanit në ndërtimin e avionëve në prodhimin e motorëve, ndërtimin e avionëve, prodhimin e lëkurave dhe madje edhe lidhësit.

Në ndërtimin e motorëve reaktiv, titani përdoret kryesisht për prodhimin e teheve të kompresorit, disqeve të turbinave dhe shumë pjesëve të tjera të stampuara. Këtu, titani po zëvendëson çeliqet e aliazhit inox dhe të trajtuar me nxehtësi. Një kursim prej një kilogrami në peshën e motorit kursen deri në 10 kg në peshën totale të avionit për shkak të ndriçimit të trupit të avionit. Në të ardhmen, është planifikuar të përdoret fletë titan për prodhimin e mbështjellësve për dhomat e djegies së motorit.

Në ndërtimin e avionëve, titani përdoret gjerësisht për pjesët e avionit që funksionojnë në temperatura të ngritura. Fletë titani përdoret për prodhimin e të gjitha llojeve të mbështjellësve, mbështjellësve mbrojtës të kabllove dhe udhëzuesve për predha. Bërë nga fletë titani të lidhur elemente të ndryshme ngurtësia, kornizat e gypit, brinjët etj.

Qefinet, kapakët, mbështjellësit e kabllove dhe udhëzuesit e predhave janë bërë nga titani i palidhur. Titani i aliazhuar përdoret për prodhimin e kornizës së gypit, kornizave, tubacioneve dhe barrierave të zjarrit.

Titani përdoret gjithnjë e më shumë në ndërtimin e avionëve F-86 dhe F-100. Në të ardhmen, titani do të përdoret për të bërë dyert e mjeteve të uljes, tubacionet hidraulike, tubacionet dhe grykat e shkarkimit, shiritat, flapat, shiritat e palosshëm, etj.

Titani mund të përdoret për të bërë pllaka të blinduara, tehe helikë dhe kuti predhash.

Aktualisht, titani përdoret në ndërtimin e avionëve. aviacioni ushtarak Douglas X-3 për plating, Republikan F-84F, Curtiss-Wright J-65 dhe Boeing B-52.

Titani përdoret gjithashtu në ndërtimin e avionëve civilë DC-7. Kompania Douglas, duke zëvendësuar lidhjet e aluminit dhe çelikun e pandryshkshëm me titanin në prodhimin e këllëfës së motorit dhe barrierave të zjarrit, ka arritur tashmë kursime në peshën e strukturës së avionit prej rreth 90 kg. Aktualisht, pesha e pjesëve të titanit në këtë avion është 2%, dhe kjo shifër pritet të rritet në 20% të peshës totale të avionit.

Përdorimi i titanit bën të mundur uljen e peshës së helikopterëve. Fletë titani përdoret për dysheme dhe dyer. Një ulje e ndjeshme e peshës së helikopterit (rreth 30 kg) u arrit duke zëvendësuar çelikun e lidhur me titan për mbështjelljen e teheve të rotorëve të tij.

Marina. Rezistenca ndaj korrozionit të titanit dhe lidhjeve të tij i bën ata një material shumë të vlefshëm në det. Departamenti Amerikan i Marinës po heton gjerësisht rezistencën ndaj korrozionit të titanit ndaj ekspozimit ndaj gazrave të gripit, avullit, naftës dhe ujit të detit. Forca e lartë specifike e titanit ka pothuajse të njëjtën rëndësi në çështjet detare.

Graviteti i ulët specifik i metalit, i kombinuar me rezistencën ndaj korrozionit, rrit manovrimin dhe gamën e anijeve, si dhe zvogëlon koston e mirëmbajtjes së pjesës materiale dhe riparimit të tij.

Aplikimet e titanit në marinë përfshijnë prodhimin e silenciatorëve të shkarkimit për motorët me naftë nëndetëse, instrumente matëse, tuba me mure të hollë për kondensatorët dhe shkëmbyesit e nxehtësisë. Sipas ekspertëve, titani, si asnjë metal tjetër, është në gjendje të rrisë jetën e silenciatorëve të shkarkimit në nëndetëse. Për disqet matës të ekspozuar ndaj ujit të kripur, benzinës ose vajit, titani do të sigurojë qëndrueshmëri më të mirë. Po hetohet mundësia e përdorimit të titanit për prodhimin e tubave të shkëmbyesve të nxehtësisë, të cilat duhet të jenë rezistente ndaj korrozionit në ujin e detit duke larë tubat nga jashtë dhe në të njëjtën kohë t'i rezistojnë efekteve të kondensatës së shkarkimit që rrjedh brenda tyre. Po shqyrtohet mundësia e prodhimit të antenave dhe komponentëve të instalimeve të radarëve nga titani, të cilat kërkohet të jenë rezistente ndaj efekteve të gazrave të gripit dhe ujit të detit. Titani mund të përdoret edhe për prodhimin e pjesëve si valvola, helika, pjesë turbinash etj.

Artileri. Me sa duket, konsumatori më i madh i mundshëm i titanit mund të jetë artileria, ku aktualisht po zhvillohen kërkime intensive për prototipa të ndryshëm. Megjithatë, në këtë fushë, prodhimi i vetëm pjesëve individuale dhe pjesëve prej titani është i standardizuar. Përdorimi mjaft i kufizuar i titanit në artileri me një fushë të gjerë kërkimi shpjegohet me koston e tij të lartë.

Pjesë të ndryshme të pajisjeve të artilerisë u hetuan nga pikëpamja e mundësisë së zëvendësimit të materialeve konvencionale me titan, në varësi të uljes së çmimeve të titanit. Vëmendja kryesore iu kushtua pjesëve për të cilat është thelbësore reduktimi i peshës (pjesët që barten me dorë dhe transportohen me ajër).

Pllakë bazë llaçi e bërë nga titani në vend të çelikut. Me një zëvendësim të tillë dhe pas disa ndryshimeve, në vend të një pllake çeliku nga dy gjysma me një peshë totale prej 22 kg, u bë e mundur të krijohej një pjesë me peshë 11 kg. Falë këtij zëvendësimi, është e mundur të zvogëlohet numri i personelit të shërbimit nga tre në dy. Po shqyrtohet mundësia e përdorimit të titanit për prodhimin e shkarkuesve të flakës së armëve.

Mbajtësit e armëve të prodhuara nga titani, kryqet e karrocave dhe cilindrat mbrapsht janë duke u testuar. Titani mund të përdoret gjerësisht në prodhimin e predhave dhe raketave të drejtuara.

Studimet e para të titanit dhe lidhjeve të tij treguan mundësinë e prodhimit të pllakave të blinduara prej tyre. Zëvendësimi i armaturës prej çeliku (12,7 mm i trashë) me armaturë titani me të njëjtën rezistencë predhash (16 mm e trashë) bën të mundur, sipas këtyre studimeve, kursimin e peshës deri në 25%.

Lidhjet e titanit me cilësi të lartë japin shpresë për mundësinë e zëvendësimit të pllakave të çelikut me pllaka titani me trashësi të barabartë, e cila kursen deri në 44% në peshë. Përdorimi industrial i titanit do të sigurojë manovrim më të madh, do të rrisë gamën e transportit dhe qëndrueshmërinë e armës. Niveli aktual i zhvillimit të transportit ajror bën të dukshme avantazhet e makinave të blinduara të lehta dhe mjeteve të tjera të prodhuara nga titan. Departamenti i artilerisë synon të pajisë këmbësorinë me helmeta, bajoneta, granatahedhës dhe flakëhedhës dore prej titani në të ardhmen. Lidhja e titanit u përdor për herë të parë në artileri për prodhimin e pistonit të disa armëve automatike.

Transporti. Shumë nga përfitimet e përdorimit të titanit në prodhimin e materialeve të blinduara vlejnë edhe për automjetet.

Zëvendësimi i materialeve strukturore të konsumuara aktualisht nga ndërmarrjet e inxhinierisë së transportit me titan duhet të çojë në një reduktim të konsumit të karburantit, një rritje të kapacitetit të ngarkesës, një rritje të kufirit të lodhjes së pjesëve të mekanizmave të fiksimit, etj. hekurudhatështë thelbësore për të reduktuar peshën e vdekur. Një ulje e konsiderueshme e peshës totale të mjeteve lëvizëse për shkak të përdorimit të titanit do të kursejë në tërheqje, do të zvogëlojë dimensionet e qafave dhe kutive të boshtit.

Pesha është gjithashtu e rëndësishme për rimorkiot. Këtu, zëvendësimi i çelikut me titan në prodhimin e boshteve dhe rrotave do të rriste gjithashtu kapacitetin e ngarkesës.

Të gjitha këto mundësi mund të realizohen duke ulur çmimin e titanit nga 15 në 2-3 dollarë për kile gjysmë të gatshme të titanit.

Industria kimike. Në prodhimin e pajisjeve për industrinë kimike, rezistenca ndaj korrozionit të metalit është e një rëndësie të madhe. Është gjithashtu thelbësore të zvogëlohet pesha dhe të rritet fuqia e pajisjes. Logjikisht, duhet të supozohet se titani mund të sigurojë një sërë përfitimesh në prodhimin e pajisjeve për transportimin e acideve, alkaleve dhe kripërave inorganike prej tij. Po hapen mundësi të tjera për përdorimin e titanit në prodhimin e pajisjeve të tilla si rezervuarët, kolonat, filtrat dhe të gjitha llojet e cilindrave me presion të lartë.

Përdorimi i tubacioneve të titanit mund të rrisë koeficientin veprim i dobishëm bobinat e ngrohjes në autoklava laboratorike dhe shkëmbyesit e nxehtësisë. Zbatueshmëria e titanit për prodhimin e cilindrave në të cilët gazrat dhe lëngjet ruhen nën presion për një kohë të gjatë dëshmohet nga përdorimi në mikroanalizën e produkteve të djegies në vend të një tubi xhami më të rëndë (treguar në pjesën e sipërme të figurës). Për shkak të trashësisë së tij të vogël të murit dhe gravitetit të ulët specifik, ky tub mund të peshohet në peshore analitike më të vogla dhe më të ndjeshme. Këtu, kombinimi i lehtësisë dhe rezistencës ndaj korrozionit mundëson saktësi të përmirësuar. analiza kimike.

Aplikacione të tjera. Përdorimi i titanit është i përshtatshëm në industrinë ushqimore, të naftës dhe elektrike, si dhe në prodhimin e instrumenteve kirurgjikale dhe në vetë kirurgjinë.

Tavolinat për përgatitjen e ushqimit, tavolinat e avullit të bëra prej titani janë superiore në cilësi ndaj produkteve të çelikut.

Në industrinë e shpimit të naftës dhe gazit, lufta kundër korrozionit ka një rëndësi të madhe, kështu që përdorimi i titanit do të bëjë të mundur zëvendësimin më rrallë të shufrave të pajisjeve korroduese. Në prodhimin katalitik dhe për prodhimin e tubacioneve të naftës, është e dëshirueshme të përdoret titan, i cili ruan vetitë mekanike në temperatura të larta dhe ka rezistencë të mirë korrozioni.

Në industrinë elektrike, titani mund të përdoret për blindimin e kabllove për shkak të forcës së mirë specifike, të lartë rezistenca elektrike dhe vetitë jomagnetike.

Në industri të ndryshme, lidhësit e një forme ose një tjetër prej titani kanë filluar të përdoren. Zgjerimi i mëtejshëm i përdorimit të titanit është i mundur për prodhimin e instrumenteve kirurgjikale, kryesisht për shkak të rezistencës së tij ndaj korrozionit. Instrumentet e titanit janë superiore në këtë aspekt ndaj instrumenteve kirurgjikale konvencionale kur zihen vazhdimisht ose autoklavohen.

Në fushën e kirurgjisë, titani doli të ishte më i mirë se vitaliumi dhe çeliku inox. Prania e titanit në trup është mjaft e pranueshme. Pllaka dhe vidhat e bëra prej titani për fiksimin e eshtrave ishin në trupin e kafshës për disa muaj, dhe kocka u rrit në fijet e vidhave dhe në vrimën e pllakës.

Avantazhi i titanit qëndron gjithashtu në faktin se indet e muskujve formohen në pjatë.

Përafërsisht gjysma e produkteve të titanit të prodhuara në botë dërgohen zakonisht në industrinë e avionëve civilë, por rënia e tij pas ngjarjeve të njohura tragjike po detyron shumë pjesëmarrës të industrisë të kërkojnë aplikime të reja për titan. Ky material përfaqëson pjesën e parë të një përzgjedhjeje botimesh në shtypin e huaj metalurgjik kushtuar perspektivës së titanit në kushte moderne. Sipas një prej prodhuesve kryesorë amerikanë të titanit RT1, nga vëllimi i përgjithshëm i prodhimit të titanit në shkallë globale në nivelin 50-60 mijë tonë në vit, segmenti i hapësirës ajrore përbën deri në 40 konsum, aplikime industriale dhe aplikime. llogari për 34, dhe zona ushtarake 16, dhe rreth 10 llogariten për përdorimin e titanit në produktet e konsumit. Aplikimet industriale të titanit përfshijnë proceset kimike, energjia, industria e naftës dhe gazit, impiantet e shkripëzimit. Aplikimet ushtarake jo-aeronautike përfshijnë kryesisht përdorimin në artileri dhe automjete luftarake. Sektorët me përdorim të konsiderueshëm të titanit janë industria e automobilave, arkitektura dhe ndërtimi, mallrat sportive dhe bizhuteritë. Pothuajse i gjithë titani në shufra prodhohet në SHBA, Japoni dhe CIS - Evropa përbën vetëm 3.6 të vëllimit global. Tregjet rajonale për përdorimin përfundimtar të titanit ndryshojnë shumë - shembulli më i mrekullueshëm i origjinalitetit është Japonia, ku sektori i hapësirës ajrore civile përbën vetëm 2-3 duke përdorur 30 të konsumit total të titanit në pajisjet dhe elementët strukturorë të impianteve kimike. Përafërsisht 20% e kërkesës totale të Japonisë është për termocentrale bërthamore dhe lëndë djegëse të ngurta, pjesa tjetër është për arkitekturë, mjekësi dhe sporte. E kundërta vërehet në SHBA dhe Evropë, ku konsumi në sektorin e hapësirës ajrore është jashtëzakonisht i rëndësishëm - përkatësisht 60-75 dhe 50-60 për çdo rajon. Në SHBA, tregjet fundore tradicionalisht të forta janë kimikatet, pajisjet mjekësore, pajisjet industriale, ndërsa në Evropë peshën më të madhe e zë industria e naftës dhe gazit dhe industria e ndërtimit. Mbështetja e madhe në industrinë e hapësirës ajrore ka qenë një shqetësim i gjatë për industrinë e titanit, e cila po përpiqet të zgjerojë aplikimet e titanit, veçanërisht në rënien aktuale në aviacioni civil në shkallë globale. Sipas Shërbimit Gjeologjik të SHBA-së, në tremujorin e parë të vitit 2003 pati një rënie të ndjeshme të importeve të sfungjerit të titanit - vetëm 1319 tonë, që është 62 më pak se 3431 ton në të njëjtën periudhë të vitit 2002. Sektori i hapësirës ajrore do të jetë gjithmonë një nga tregjet kryesore për titanin, por ne në industrinë e titanit duhet të përballemi me sfidën dhe të bëjmë gjithçka që mundemi për të siguruar që industria jonë të mos ketë cikle zhvillimi dhe recesioni në sektorin e hapësirës ajrore. Disa nga prodhuesit kryesorë të industrisë së titanit shohin mundësi në rritje në tregjet ekzistuese, një prej të cilave është tregu i pajisjeve dhe materialeve nënujore. Sipas Martin Proko, Menaxher i Shitjeve dhe Shpërndarjes për RT1, titani është përdorur në prodhimin e energjisë dhe aplikimet nënujore për një kohë të gjatë, që nga fillimi i viteve 1980, por vetëm në pesë vitet e fundit këto zona janë zhvilluar në mënyrë të qëndrueshme me një rritje korresponduese në kamare e tregut. Në lidhje me operacionet nënujore, rritja këtu është kryesisht për shkak të operacioneve të shpimit në thellësi më të madhe ku titani është materiali më i përshtatshëm. Është, si të thuash, nën ujë cikli i jetesështë pesëdhjetë vjet, që korrespondon me kohëzgjatjen e zakonshme të projekteve nënujore. Ne kemi renditur tashmë fushat në të cilat ka të ngjarë një rritje në përdorimin e titanit. Menaxheri i shitjeve të Howmet Ti-Cast, Bob Funnell, vë në dukje se gjendja aktuale e tregut mund të shihet si mundësi rritjeje në fusha të reja, siç janë pjesët rrotulluese për turbochargers kamionësh, raketa dhe pompa.

Një nga projektet tona në vazhdim është zhvillimi i sistemeve të artilerisë së lehtë BAE Butitzer XM777 me një kalibër 155 mm. Newmet do të furnizojë 17 nga 28 asambletë strukturore të titanit për çdo montim armësh, me dërgesat në Trupat e Marinës së SHBA-së që do të priten në gusht 2004. Me një peshë totale arme prej 9,800 paund, afërsisht 4,44 ton, titani përbën rreth 2,600 paund me afërsisht 1,18 ton titan në dizajnin e tij - përdoret një aliazh 6A14U me një numër të madh derdhjesh, thotë Frank Hrster, kreu i sistemeve të mbështetjes nga zjarri. BAE Sy81et8. Ky sistem XM777 do të zëvendësojë sistemin aktual M198 Newitzer, i cili peshon rreth 17,000 paund dhe afërsisht 7.71 ton. Prodhimi masiv është planifikuar për periudhën 2006-2010 - dërgesat në SHBA, Britaninë e Madhe dhe Itali janë planifikuar fillimisht, por programi mund të zgjerohet për dërgesat në vendet anëtare të NATO-s. John Barber i Timet thekson se shembuj të pajisjeve ushtarake që përdorin sasi të konsiderueshme titani në ndërtimin e tyre janë tanku Abramé dhe automjeti luftarak Bradley. Për dy vitet e fundit, një program i përbashkët midis NATO-s, SHBA-së dhe Britanisë së Madhe ka qenë duke u zhvilluar për të intensifikuar përdorimin e titanit në armë dhe sisteme mbrojtëse. Siç është vërejtur më shumë se një herë, titani është shumë i përshtatshëm për t'u përdorur në industrinë e automobilave, megjithatë, pjesa e këtij drejtimi është mjaft modeste - rreth 1 e vëllimit të përgjithshëm të titanit të konsumuar, ose 500 tonë në vit, sipas italianit. kompania Poggipolini, një prodhues i komponentëve dhe pjesëve të titanit për Formula 1 dhe motoçikleta garash. Daniele Stoppolini, kreu i kërkimit dhe zhvillimit në këtë kompani, beson se kërkesa aktuale për titan në këtë segment të tregut është në nivelin 500 tonë, me përdorimin masiv të këtij materiali në ndërtimin e valvulave, sustave, sistemeve të shkarkimit, transmetimit. boshtet, bulonat, potencialisht mund të rriten në nivelin e pothuajse jo 16,000 ton në vit Ai shtoi se kompania e tij sapo ka filluar të zhvillojë prodhimin e automatizuar të bulonave të titanit në mënyrë që të reduktojë kostot e prodhimit. Sipas tij, faktorët kufizues, për shkak të të cilëve përdorimi i titanit nuk zgjerohet ndjeshëm në industrinë e automobilave, janë paparashikueshmëria e kërkesës dhe pasiguria me furnizimin e lëndëve të para. Në të njëjtën kohë, një vend i madh potencial për titanin mbetet në industrinë e automobilave, duke kombinuar karakteristikat optimale të peshës dhe forcës për sustat me spirale dhe sistemet e gazit të shkarkimit. Fatkeqësisht, në tregun amerikan, përdorimi i gjerë i titanit në këto sisteme shënohet vetëm nga një model gjysmë sportiv mjaft ekskluziv Chevrolet Corvette Z06, i cili në asnjë mënyrë nuk mund të pretendojë të jetë një makinë masive. Megjithatë, për shkak të sfidave të vazhdueshme të ekonomisë së karburantit dhe rezistencës ndaj korrozionit, perspektivat për titan në këtë fushë mbeten. Për miratim në tregjet e aplikacioneve johapësirë ​​dhe jo ushtarake, një sipërmarrje e përbashkët UNITI u krijua kohët e fundit në emër të saj, fjala unitet luhet - unitet dhe Ti - përcaktimi i titanit në tabelën periodike si pjesë e botës. prodhuesit kryesorë të titanit - American Allegheny Technologies dhe rusisht VSMPO-Avisma. Këto tregje janë përjashtuar qëllimisht, tha Carl Moulton, president i kompanisë së re, pasi ne synojmë ta bëjmë kompaninë e re një furnizues kryesor për industritë që përdorin pjesë dhe montime titani, kryesisht petrokimike dhe prodhimin e energjisë. Përveç kësaj, ne synojmë të tregtojmë në mënyrë aktive në fushat e pajisjeve të shkripëzimit, automjeteve, produkteve të konsumit dhe elektronikës. Unë besoj se objektet tona të prodhimit plotësojnë njëra-tjetrën mirë - VSMPO ka aftësi të jashtëzakonshme për prodhimin e produkteve përfundimtare, Allegheny ka tradita të shkëlqyera në prodhimin e produkteve të petëzuara me titani të ftohtë dhe të nxehtë. Pjesa e UNITI në tregun global të produkteve të titanit pritet të jetë 45 milionë paund, afërsisht 20,411 ton. Tregu i pajisjeve mjekësore mund të konsiderohet një treg në zhvillim të vazhdueshëm - sipas Grupit Ndërkombëtar Titanium Britanik, përmbajtja vjetore e titanit në mbarë botën në implante dhe proteza të ndryshme është rreth 1000 ton, dhe kjo shifër do të rritet, pasi mundësitë e operacionit për të zëvendësuar kyçet e njeriut pas aksidenteve ose lëndimeve. Përveç avantazheve të dukshme të fleksibilitetit, forcës, lehtësisë, titani është shumë i pajtueshëm me trupin në kuptimin biologjik për shkak të mungesës së korrozionit të indeve dhe lëngjeve në Trupi i njeriut. Në stomatologji, përdorimi i protezave dhe implanteve është gjithashtu në rritje - tre herë në dhjetë vitet e fundit, sipas Shoqatës Amerikane të Stomatologjisë, kryesisht për shkak të karakteristikave të titanit. Edhe pse titani është përdorur në arkitekturë për më shumë se 25 vjet, ai përdorim të gjerë në këtë zonë filloi vetëm në vitet e fundit. Zgjerimi i Aeroportit të Abu Dhabit në Emiratet e Bashkuara Arabe, i planifikuar për të përfunduar në vitin 2006, do të përdorë deri në 1.5 milion paund prej rreth 680 ton titan. Shumë projekte të ndryshme arkitekturore dhe ndërtimore duke përdorur titan janë planifikuar të zbatohen jo vetëm në vendet e zhvilluara të SHBA-së, Kanadasë, Britanisë së Madhe, Gjermanisë, Zvicrës, Belgjikës, Singaporit, por edhe në Egjipt dhe Peru.

Segmenti i tregut të mallrave të konsumit është aktualisht segmenti me rritje më të shpejtë të tregut të titanit. Ndërsa 10 vjet më parë ky segment ishte vetëm 1-2 i tregut të titanit, sot është rritur në 8-10 të tregut. Në përgjithësi, konsumi i titanit në industrinë e mallrave të konsumit u rrit me rreth dyfishin e normës së të gjithë tregut të titanit. Përdorimi i titanit në sport është më i gjati dhe mban pjesën më të madhe të përdorimit të titanit në produktet e konsumit. Arsyeja e popullaritetit të titanit në pajisjet sportive është e thjeshtë - ju lejon të merrni një raport të peshës dhe forcës më të lartë se çdo metal tjetër. Përdorimi i titanit në biçikleta filloi rreth 25-30 vjet më parë dhe ishte përdorimi i parë i titanit në pajisjet sportive. Përdoren kryesisht tubat e aliazhit Ti3Al-2.5V ASTM të klasës 9. Pjesë të tjera të bëra nga lidhjet e titanit përfshijnë frenat, dhëmbëzat dhe sustat e sediljeve. Përdorimi i titanit në prodhimin e shkopinjve të golfit filloi fillimisht në fund të viteve '80 dhe në fillim të viteve '90 nga prodhuesit e klubeve në Japoni. Përpara viteve 1994-1995, ky aplikim i titanit ishte praktikisht i panjohur në SHBA dhe Evropë. Kjo ndryshoi kur Callaway prezantoi shkopin e tij të titanit Ruger Titanium, i quajtur Great Big Bertha. Për shkak të përfitimeve të dukshme dhe marketingut të mirëmenduar nga Callaway, shkopinjtë e titanit u bënë një hit i menjëhershëm. Brenda një periudhe të shkurtër kohore, klubet e titanit kanë kaluar nga pajisjet ekskluzive dhe të shtrenjta të një grupi të vogël lojtarësh në përdorimin e gjerë nga shumica e lojtarëve, ndërkohë që janë akoma më të shtrenjta se klubet e çelikut. Do të doja të citoja tendencat kryesore, për mendimin tim, në zhvillimin e tregut të golfit; ai ka kaluar nga teknologjia e lartë në prodhim masiv në një periudhë të shkurtër 4-5 vjeçare, duke ndjekur rrugën e industrive të tjera me punë të lartë. kosto të tilla si prodhimi i veshjeve, lodrave dhe pajisjeve elektronike të konsumit, prodhimi i shkopinjve të golfit ka shkuar në vendet me fuqinë punëtore më të lirë fillimisht në Tajvan, më pas në Kinë, dhe tani fabrikat po ndërtohen në vende me fuqi punëtore edhe më të lirë, si Vietnami. dhe Tajlandë, titani përdoret padyshim për shoferë, ku cilësitë e tij superiore japin një avantazh të qartë dhe justifikojnë më shumë cmim i larte. Megjithatë, titani nuk ka gjetur ende përdorim shumë të përhapur në klubet e mëvonshme, pasi rritja e konsiderueshme e kostove nuk mbështetet nga një përmirësim përkatës në lojë. Aktualisht, drejtuesit prodhohen kryesisht me një sipërfaqe goditëse të falsifikuar, një majë të falsifikuar ose të derdhur dhe një Fundi i hedhur Kohët e fundit, Shoqata Profesionale e Golfit ROA lejoi një rritje të kufirit të sipërm të të ashtuquajturit faktor kthimi, në lidhje me të cilin të gjithë prodhuesit e klubeve do të përpiqen të rrisin vetitë e sustave të sipërfaqes goditëse. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të zvogëlohet trashësia e sipërfaqes së goditjes dhe të përdoren lidhje më të forta për të, të tilla si SP700, 15-3-3-3 dhe VT-23. Tani le të përqendrohemi në përdorimin e titanit dhe lidhjeve të tij në pajisje të tjera sportive. Tubat e biçikletave të garës dhe pjesët e tjera janë bërë nga aliazh ASTM Grade 9 Ti3Al-2.5V. Një sasi çuditërisht e konsiderueshme e fletës së titanit përdoret në prodhimin e thikave të zhytjes. Shumica e prodhuesve përdorin aliazh Ti6Al-4V, por kjo aliazh nuk siguron qëndrueshmëri të skajit të tehut si lidhjet e tjera më të forta. Disa prodhues po kalojnë në përdorimin e aliazhit BT23.

Çmimi i shitjes me pakicë të thikave të titanit është afërsisht 70-80 dollarë. Patkonjtë e derdhur të titanit sigurojnë një ulje të konsiderueshme të peshës në krahasim me çelikun, duke siguruar forcën e nevojshme. Fatkeqësisht, ky përdorim i titanit nuk u materializua sepse patkonjtë e titanit shkëlqenin dhe i trembnin kuajt. Pak do të pranojnë të përdorin patkua titani pas të parës përvoja të këqija. Titanium Beach, me seli në Newport Beach, California Newport Beach, California, ka zhvilluar tehe patinash nga aliazh Ti6Al-4V. Fatkeqësisht, këtu përsëri problemi është qëndrueshmëria e skajit të teheve. Unë mendoj se ky produkt ka një shans për të jetuar nëse prodhuesit përdorin lidhje më të forta si 15-3-3-3 ose BT-23. Titani përdoret gjerësisht në alpinizëm dhe ecje, pothuajse për të gjitha artikujt që alpinistët dhe alpinistët mbajnë në çantat e tyre të shpinës shishe, gota me pakicë 20-30 dollarë, komplete gatimi me pakicë rreth 50 dollarë, enët e darkës kryesisht të bëra nga titani komercialisht i pastër i klasës 1 dhe 2. Shembuj të tjerë e pajisjeve të ngjitjes dhe ecjes janë sobat kompakte, raftet dhe montimet e tendave, sëpatat e akullit dhe vida akulli. Prodhuesit e armëve kanë filluar së fundmi të prodhojnë pistoleta titani si për qitje sportive ashtu edhe për aplikime për zbatimin e ligjit.

Elektronika e konsumit është një treg mjaft i ri dhe me rritje të shpejtë për titanin. Në shumë raste, përdorimi i titanit në elektronikën e konsumit nuk është vetëm për shkak të vetive të tij të shkëlqyera, por edhe për shkak të pamjes tërheqëse të produkteve. Titani i pastër komercialisht i klasës 1 përdoret për të bërë kuti për kompjuterë laptopë, telefona celularë, televizorë me ekran të sheshtë plazma dhe pajisje të tjera elektronike. Përdorimi i titanit në ndërtimin e altoparlantëve siguron veti superiore akustike për shkak të faktit se titaniumi është më i lehtë se çeliku duke rezultuar në rritjen e ndjeshmërisë akustike. Orët e titanit, të prezantuara për herë të parë në treg nga prodhuesit japonezë, tani janë një nga produktet më të përballueshme dhe më të njohura të konsumit të titanit. Konsumi botëror i titanit në prodhimin e bizhuterive tradicionale dhe të ashtuquajtura të veshura matet në disa dhjetëra tonë. Gjithnjë e më shumë, ju mund të shihni unaza martese me titan, dhe sigurisht, njerëzit që mbajnë bizhuteri në trupin e tyre janë thjesht të detyruar të përdorin titan. Titani përdoret gjerësisht në prodhimin e lidhësve dhe pajisjeve detare, ku kombinimi i rezistencës së lartë ndaj korrozionit dhe forcës është shumë i rëndësishëm. Atlas Ti me bazë në Los Angeles prodhon një gamë të gjerë të këtyre produkteve në aliazh VTZ-1. Përdorimi i titanit në prodhimin e mjeteve filloi për herë të parë në Bashkimin Sovjetik në fillim të viteve '80, kur, me udhëzimet e qeverisë, u bënë mjete të lehta dhe të përshtatshme për të lehtësuar punën e punëtorëve. Gjigandi sovjetik i prodhimit të titanit, Shoqata Verkhne-Saldinskoye e Prodhimit të Përpunimit të Metaleve, në atë kohë prodhonte lopata, tërheqëse gozhdash, montime, kapëse dhe çelësa prej titani.

Më vonë, prodhuesit japonezë dhe amerikanë të mjeteve filluan të përdorin titan në produktet e tyre. Jo shumë kohë më parë, VSMPO nënshkroi një kontratë me Boeing për furnizimin e pllakave të titanit. Kjo kontratë pa dyshim pati një efekt shumë të dobishëm në zhvillimin e prodhimit të titanit në Rusi. Titani është përdorur gjerësisht në mjekësi për shumë vite. Përparësitë janë forca, rezistenca ndaj korrozionit dhe më e rëndësishmja, disa njerëz janë alergjikë ndaj nikelit, një përbërës i domosdoshëm i çeliqeve inox, ndërsa askush nuk është alergjik ndaj titanit. Lidhjet e përdorura janë titan i pastër komercial dhe Ti6-4Eli. Titani përdoret në prodhimin e instrumenteve kirurgjikale, protezave të brendshme dhe të jashtme, duke përfshirë ato kritike si valvula e zemrës. Paterica dhe karriget me rrota janë bërë nga titani. Përdorimi i titanit në art daton në vitin 1967, kur u ngrit monumenti i parë i titanit në Moskë.

Për momentin, një numër i konsiderueshëm monumentesh dhe ndërtesash titani janë ngritur pothuajse në të gjitha kontinentet, duke përfshirë edhe ato të famshme si Muzeu Guggenheim, i ndërtuar nga arkitekti Frank Gehry në Bilbao. Materiali është shumë i popullarizuar tek njerëzit e artit për ngjyrën, pamjen, forcën dhe rezistencën ndaj korrozionit. Për këto arsye, titani përdoret në dyqanet e suvenireve dhe argjendarisë së kostumeve, ku konkurron me sukses me metale të tilla të çmuara si argjendi dhe madje edhe ari. . Sipas Martin Proko nga RTi, çmimi mesatar i sfungjerit të titanit në SHBA është 3.80 për paund, në Rusi është 3.20 për paund. Për më tepër, çmimi i metalit varet shumë nga ciklikiteti i industrisë komerciale të hapësirës ajrore. Zhvillimi i shumë projekteve mund të përshpejtohet në mënyrë dramatike nëse mund të gjenden mënyra për të reduktuar kostot e prodhimit dhe përpunimit të titanit, teknologjive të përpunimit të skrapit dhe shkrirjes, tha Markus Holz, drejtor menaxhues i Deutshe Titan gjerman. British Titanium pajtohet se zgjerimi i prodhimit të titanit po frenohet nga kostot e larta të prodhimit dhe duhet të bëhen shumë përparime në teknologjinë aktuale përpara se titani të mund të prodhohet në masë.

Një nga hapat në këtë drejtim është zhvillimi i të ashtuquajturit proces FFC, i cili është një proces i ri elektrolitik për prodhimin e titanit metalik dhe lidhjeve, kostoja e të cilit është dukshëm më e ulët. Sipas Daniele Stoppolini, strategjia e përgjithshme në industrinë e titanit kërkon zhvillimin e lidhjeve më të përshtatshme, teknologjinë e prodhimit për çdo treg të ri dhe aplikimin e titanit.

Burimet

Wikipedia - Enciklopedia e Lirë, WikiPedia

metotech.ru - Metoteknika

housetop.com - Top shtëpie

atomsteel.com – Teknologjia atomike

domremstroy.ru - DomRemStroy

E përjetshme, misterioze, kozmike - të gjitha këto dhe shumë epitete të tjera i janë caktuar titanit në burime të ndryshme. Historia e zbulimit të këtij metali nuk ishte e parëndësishme: në të njëjtën kohë, disa shkencëtarë punuan për izolimin e elementit në formën e tij të pastër. Procesi i studimit fizik, vetitë kimike dhe përcaktimin e fushave të zbatimit të tij sot. Titani është metali i së ardhmes, vendi i tij në jetën e njeriut ende nuk është përcaktuar përfundimisht, gjë që u jep studiuesve modernë një hapësirë ​​​​të madhe për kreativitet dhe kërkime shkencore.

Karakteristike

Element kimik tregohet në tabelën periodike të D. I. Mendeleev me simbolin Ti. Ndodhet në nëngrupin dytësor të grupit IV të periudhës së katërt dhe ka numër rendor 22. titani është metal i bardhë-argjendi, i lehtë dhe i qëndrueshëm. Konfigurimi elektronik atomi ka strukturën e mëposhtme: +22)2)8)10)2, 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 2 4S 2 . Prandaj, titani ka disa gjendje të mundshme oksidimi: 2, 3, 4; në përbërjet më të qëndrueshme, është katërvalent.

Titani - aliazh apo metal?

Kjo pyetje u intereson shumë njerëzve. Në vitin 1910, kimisti amerikan Hunter mori titanin e parë të pastër. Metali përmbante vetëm 1% papastërti, por në të njëjtën kohë, sasia e tij doli të jetë e papërfillshme dhe nuk bëri të mundur studimin e mëtejshëm të vetive të tij. Plasticiteti i substancës së marrë u arrit vetëm nën ndikimin e temperaturave të larta; në kushte normale (temperatura e dhomës), kampioni ishte shumë i brishtë. Në fakt, ky element nuk u interesonte shkencëtarëve, pasi perspektivat për përdorimin e tij dukeshin shumë të pasigurta. Vështirësia e marrjes dhe kërkimit reduktoi më tej potencialin për zbatimin e tij. Vetëm në vitin 1925, kimistët nga Holanda I. de Boer dhe A. Van Arkel morën metal titan, vetitë e të cilit tërhoqën vëmendjen e inxhinierëve dhe projektuesve në mbarë botën. Historia e studimit të këtij elementi fillon në vitin 1790, pikërisht në këtë kohë, paralelisht, në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri, dy shkencëtarë zbulojnë titanin si element kimik. Secili prej tyre merr një përbërje (oksid) të një substance, duke mos arritur të izolojë metalin në formën e tij të pastër. Zbuluesi i titanit është murgu mineralog anglez William Gregor. Në territorin e famullisë së tij, që ndodhet në pjesën jugperëndimore të Anglisë, shkencëtari i ri filloi të studiojë rërën e zezë të Luginës Menaken. Rezultati ishte lëshimi i kokrrave me shkëlqim, të cilat ishin një përbërje titani. Në të njëjtën kohë, në Gjermani, kimisti Martin Heinrich Klaproth izoloi një substancë të re nga minerali rutile. Në 1797, ai vërtetoi gjithashtu se elementët e hapur paralelisht janë të ngjashëm. Dioksidi i titanit ka qenë një mister për shumë kimistë për më shumë se një shekull, dhe madje Berzelius nuk ishte në gjendje të merrte metal të pastër. Teknologjitë më të fundit të shekullit të 20-të përshpejtuan ndjeshëm procesin e studimit të elementit të përmendur dhe përcaktuan drejtimet fillestare të përdorimit të tij. Në të njëjtën kohë, fusha e aplikimit po zgjerohet vazhdimisht. Vetëm kompleksiteti i procesit të marrjes së një substance të tillë si titani i pastër mund të kufizojë shtrirjen e tij. Çmimi i lidhjeve dhe metalit është mjaft i lartë, kështu që sot nuk mund të zëvendësojë hekurin dhe aluminin tradicional.

origjina e emrit

Menakin është emri i parë i titanit, i cili u përdor deri në 1795. Kështu, me përkatësi territoriale, W. Gregor e quajti elementin e ri. Martin Klaproth i jep elementit emrin "titanium" në 1797. Në këtë kohë, kolegët e tij francezë, të udhëhequr nga një kimist mjaft i njohur A. L. Lavoisier, propozuan të emërtojnë substancat e zbuluara rishtazi në përputhje me vetitë e tyre themelore. Shkencëtari gjerman nuk ishte dakord me këtë qasje, ai besonte mjaft arsyeshëm se në fazën e zbulimit është mjaft e vështirë të përcaktohen të gjitha karakteristikat e natyrshme në një substancë dhe t'i pasqyrojnë ato në emër. Sidoqoftë, duhet pranuar se termi i zgjedhur në mënyrë intuitive nga Klaproth korrespondon plotësisht me metalin - kjo është theksuar në mënyrë të përsëritur nga shkencëtarët modernë. Ekzistojnë dy teori kryesore për origjinën e emrit titan. Metali mund të ishte caktuar për nder të mbretëreshës Elven Titania (një personazh në mitologjinë gjermanike). Ky emër simbolizon lehtësinë dhe forcën e substancës. Shumica e shkencëtarëve janë të prirur të përdorin versionin e përdorimit të mitologjisë antike Greke, në të cilën djemtë e fuqishëm të perëndeshës së tokës Gaia quheshin titanë. Në favor të këtij versioni flet edhe emri i elementit të zbuluar më parë, uraniumi.

Të qenit në natyrë

Nga metalet që janë teknikisht të vlefshëm për njerëzit, titani është i katërti më i bollshëm në koren e tokës. Vetëm hekuri, magnezi dhe alumini karakterizohen nga një përqindje e madhe në natyrë. Përmbajtja më e lartë e titanit vërehet në guaskën e bazaltit, pak më pak në shtresën e granitit. Në ujin e detit, përmbajtja e kësaj substance është e ulët - afërsisht 0.001 mg / l. Elementi kimik titan është mjaft aktiv, kështu që nuk mund të gjendet në formën e tij të pastër. Më shpesh, është i pranishëm në përbërjet me oksigjen, ndërsa ka një valencë prej katër. Numri i mineraleve që përmbajnë titan varion nga 63 në 75 (në burime të ndryshme), ndërsa në fazën e tanishme të kërkimit, shkencëtarët vazhdojnë të zbulojnë forma të reja të përbërjeve të tij. Për përdorim praktik vlerën më të lartë kanë mineralet e mëposhtme:

1. Ilmenite (FeTiO 3).
2. Rutile (TiO 2).
3. Titanite (CaTiSiO 5).
4. Perovskite (CaTiO 3).
5. Titanomagnetiti (FeTiO 3 + Fe 3 O 4), etj.

Të gjitha mineralet ekzistuese që përmbajnë titan ndahen në placer dhe bazë. Ky element është një migrant i dobët, ai mund të udhëtojë vetëm në formën e fragmenteve të shkëmbinjve ose lëvizjes së shkëmbinjve fundorë të baltë. Në biosferë, sasia më e madhe e titanit gjendet në algat. Në përfaqësuesit e faunës tokësore, elementi grumbullohet në indet me brirë, flokët. Trupi i njeriut karakterizohet nga prania e titanit në shpretkë, gjëndrat mbiveshkore, placentë, gjëndrën tiroide.

Vetitë fizike

Titani është një metal me ngjyra me ngjyrë të bardhë argjendi që duket si çeliku. Në një temperaturë prej 0 0 C, dendësia e tij është 4,517 g / cm 3. Substanca ka një peshë specifike të ulët, e cila është tipike për metalet alkaline (kadmium, natrium, litium, cezium). Për sa i përket densitetit, titani zë një pozicion të ndërmjetëm midis hekurit dhe aluminit, ndërsa performanca e tij është më e lartë se ajo e të dy elementëve. Vetitë kryesore të metaleve, të cilat merren parasysh gjatë përcaktimit të fushës së zbatimit të tyre, janë ngurtësia. Titani është 12 herë më i fortë se alumini, 4 herë më i fortë se hekuri dhe bakri, ndërsa është shumë më i lehtë. Plasticiteti dhe forca e tij e rendimentit lejojnë përpunimin në temperatura të ulëta dhe të larta, si në rastin e metaleve të tjera, d.m.th., thumba, falsifikim, saldim, rrotullim. Karakteristikë dalluese e titanit është përçueshmëria e tij e ulët termike dhe elektrike, ndërsa këto veti ruhen në temperatura të larta, deri në 500 0 C. Në një fushë magnetike, titani është një element paramagnetik, nuk tërhiqet si hekuri dhe nuk shtyhet. jashtë si bakri. Performanca shumë e lartë kundër korrozionit në mjedise agresive dhe nën stres mekanik është unike. Më shumë se 10 vjet qëndrim në ujin e detit nuk ndryshuan pamjen dhe përbërjen e pllakës së titanit. Hekuri në këtë rast do të shkatërrohej plotësisht nga korrozioni.

Vetitë termodinamike të titanit

1. Dendësia (në kushte normale) është 4,54 g/cm 3 .
2. Numri atomik është 22.
3. Grupi i metaleve - zjarrdurues, i lehtë.
4. Masa atomike e titanit është 47.0.
5. Pika e vlimit (0 C) - 3260.
6. Vëllimi molar cm 3 / mol - 10,6.
7. Pika e shkrirjes së titanit (0 C) është 1668.
8. Nxehtësia specifike e avullimit (kJ / mol) - 422.6.
9. Rezistenca elektrike (në 20 0 C) Ohm * cm * 10 -6 - 45.

Vetitë kimike

Rritja e rezistencës ndaj korrozionit të elementit shpjegohet me formimin e një filmi të vogël oksidi në sipërfaqe. Ai parandalon (në kushte normale) gazrat (oksigjen, hidrogjen) në atmosferën përreth të një elementi të tillë si metali titani. Vetitë e tij ndryshojnë nën ndikimin e temperaturës. Kur rritet në 600 0 C, ndodh një reaksion ndërveprimi me oksigjenin, duke rezultuar në formimin e oksidit të titanit (TiO 2). Në rastin e thithjes së gazeve atmosferike, formohen nyje të brishta që nuk kanë zbatim praktik, prandaj saldimi dhe shkrirja e titanit bëhen në kushte vakum. Reagimi i kthyeshëm është procesi i shpërbërjes së hidrogjenit në metal, ai ndodh më aktivisht me një rritje të temperaturës (nga 400 0 C dhe më lart). Titani, veçanërisht grimcat e tij të vogla (pllakë e hollë ose tela), digjet në një atmosferë azoti. Një reaksion kimik i ndërveprimit është i mundur vetëm në një temperaturë prej 700 0 C, duke rezultuar në formimin e nitridit TiN. Formon lidhje shumë të forta me shumë metale, shpesh si një element aliazh. Ai reagon me halogjenet (krom, brom, jod) vetëm në prani të një katalizatori ( temperaturë të lartë) dhe i nënshtrohet ndërveprimit me lëndën e thatë. Në këtë rast, formohen lidhje shumë të forta zjarrduruese. Me tretësirat e shumicës së alkaleve dhe acideve, titani nuk është kimikisht aktiv, me përjashtim të sulfurit të koncentruar (me zierje të zgjatur), hidrofluorik, organik të nxehtë (formik, oksalik).

Vendi i lindjes

Xherorët e ilmenitit janë më të zakonshmet në natyrë - rezervat e tyre vlerësohen në 800 milion ton. Depozitat e depozitave rutile janë shumë më modeste, por vëllimi i përgjithshëm - duke ruajtur rritjen e prodhimit - duhet t'i sigurojë njerëzimit për 120 vitet e ardhshme një metal të tillë si titani. Çmimi i produktit të përfunduar do të varet nga kërkesa dhe rritja e nivelit të prodhimit, por mesatarisht varion në rangun nga 1200 në 1800 rubla/kg. Në kushtet e përmirësimit të vazhdueshëm teknik, kostoja e të gjitha proceseve të prodhimit zvogëlohet ndjeshëm me modernizimin e tyre në kohë. Kina dhe Rusia kanë rezervat më të mëdha, Japonia, Afrika e Jugut, Australia, Kazakistani, India, Koreja e Jugut, Ukraina, Ceiloni gjithashtu kanë një bazë të burimeve minerale. Depozitimet ndryshojnë në vëllimin e prodhimit dhe përqindjen e titanit në xehe, studimet gjeologjike janë në vazhdim, gjë që bën të mundur supozimin e uljes së vlerës së tregut të metalit dhe përdorimit më të gjerë të tij. Rusia është deri tani prodhuesi më i madh i titanit.

Faturë

Për prodhimin e titanit, më së shpeshti përdoret dioksidi i titanit, i cili përmban një sasi minimale të papastërtive. Përftohet nga pasurimi i koncentrateve të ilmenitit ose xeheve të rutilit. Në furrën me hark elektrik bëhet përpunimi termik i mineralit, i cili shoqërohet me ndarjen e hekurit dhe formimin e skorjes që përmban oksid titani. Metoda e sulfatit ose e klorurit përdoret për përpunimin e fraksionit pa hekur. Oksidi i titanit është një pluhur gri (shih foton). Metali i titanit përftohet nga përpunimi i tij në faza.

Faza e parë është procesi i shkrirjes së skorjeve me koks dhe ekspozimi ndaj avullit të klorit. TiCl 4 që rezulton reduktohet me magnez ose natrium kur ekspozohet në një temperaturë prej 850 0 C. Sfungjeri titani (masa e shkrirë poroze) përftohet si rezultat reaksion kimik, të rafinuara ose të shkrira në shufra. Në varësi të drejtimit të mëtejshëm të përdorimit, formohet një aliazh ose metal i pastër (papastërtitë hiqen duke u ngrohur në 1000 0 C). Për prodhimin e një lënde me përmbajtje papastërtie prej 0,01%, përdoret metoda e jodit. Ai bazohet në procesin e avullimit të avujve të tij nga një sfungjer titani i para-trajtuar me halogjen.

Aplikacionet

Temperatura e shkrirjes së titanit është mjaft e lartë, e cila, duke pasur parasysh lehtësinë e metalit, është një avantazh i paçmuar i përdorimit të tij si një material strukturor. Prandaj, ajo gjen aplikimin e saj më të madh në ndërtimin e anijeve, industria e aviacionit, prodhimin e raketave, industritë kimike. Titani përdoret mjaft shpesh si një aditiv aliazh në lidhje të ndryshme, të cilat kanë karakteristika të rritura të fortësisë dhe rezistencës ndaj nxehtësisë. Vetitë e larta kundër korrozionit dhe aftësia për t'i bërë ballë mjediseve më agresive e bëjnë këtë metal të domosdoshëm për industrinë kimike. Titani (lidhjet e tij) përdoret për prodhimin e tubacioneve, rezervuarëve, valvulave, filtrave të përdorur në distilimin dhe transportin e acideve dhe substancave të tjera kimikisht aktive. Është në kërkesë kur krijoni pajisje që funksionojnë në kushte të treguesve të temperaturës së ngritur. Përbërjet e titanit përdoren për të bërë mjete prerëse të qëndrueshme, bojëra, plastikë dhe letër, instrumente kirurgjikale, implante, bizhuteri, materiale përfunduese dhe përdoren në industrinë ushqimore. Të gjitha drejtimet janë të vështira për t'u përshkruar. Mjekësia moderne, për shkak të sigurisë së plotë biologjike, shpesh përdor metal titan. Çmimi është i vetmi faktor që deri tani ndikon në gjerësinë e aplikimit të këtij elementi. Është e drejtë të thuhet se titani është materiali i së ardhmes, duke studiuar të cilin njerëzimi do të kalojë në një fazë të re zhvillimi.