Davriy sistemaning IV b-guruh elementlari va uning birikmalari sanoatdagi ahamiyati Reja

5. IV guruh elementlari. Bu elеmеntlar atomlari xossalarini umumiy tavsifi. Titan, sirkoniy, gafniy. Ularning tabiiy birikmalari, olinishi, oddiy moddalarning fizikaviy va kimyoviy xossalari. Oksidlari, gidroksidlarining kislota-asos xossalari va tuzlari.
Bu gruppacha titan (Titanium) Ti, sirkoniy (Zirconium) Zr, gafniy (Hafnium) Hf va sun’iy ravishda olingan kurchatoviy (Kurchatovium) Ku ni o’z ichiga oladi. To’rtinchi gruppa asosiy gruppachasi metallari bo’lgan qalay va qo’rg’oshinga qaraganda titan gruppachasi elementlarda metallik xususiyati kuchliroq bo’ladi.
Titan gruppachasi elementlari atomlari tashqi qavatda ikkitadan, tashqaridan ikkinchi qavatda 10 tadan elektron saqlaydi, bularning ikkitasi d- sathchada joylashadi. Shu sababli ti­tan gruppachasida metallar uchun xos oksidlanish darajasi +4 ga, kam hollarda +3 va +2 gateng bo’ladi. Sirkoniy +1 ham bo’ladi.
Titan gruppachasi elementlari erkin xolatda tipik metallar bo’lib, ko’rinishidan po’latga o’xshaydi. Bularning hammasi qiyin suyuqlanuvchan havo va suv ta’siriga berilmaydigan oq -kumushrang yaltiroq metallardir.
Titanning tabiatda (massa soni 46—50 bo’lgan) beshta izotopi ma’lum. Asosiy minerallari rutil-TO₂, ilmenit - FeTiO₃, titanomagnetit - FeTiO₄, perovskit - CaTiO₃, loparit - (Na, Ge, Ca) -(Nb, Ta)₂O₆ va titanit - CaTiO (SiO₄) dir.
Sirkoniyning ikki minerali bor, bular sirkon ZrSiO₄ va baddeleit ZrO₂ lardir.
Gafnii izomorf aralashma sifatida sirkoniy minerallarida uchraydi.
Titan ruda yoki konsentratlaridan uning dioksidiga o’tkazilib, keyin xlorlanadi va magniy bilan qaytarib qayta hosil qilinadi. Magniy o’rnida ba’zan natriy ham ko’llanadi. Sirkoniy, sirkon rudasini K₂[SiF₆] bilan qizdirib yoki xlorlab, keyin qaytarib olinadi. Mana shu usul bilan gafniy ham ajratiladi.
Xona temperaturasida titan HCI, H₂SO₄ issiq xoldagi CCI₃COOH. HCOOH, (COOH)₂ bilan qizdirilganda esa kislorod (400 °—500 °C), azot (600 °C dan yuqori) va galoidlar (200 °C) bilan reaksiyaga kirishadi. Vodorod va atmosfera gazlarini yutadi.
Sirkoniy H₂O, HCI, HNO₃, H₃PO₄ va ishqorlar ta’siriga chidamli. Kislorod galogenlar bilan reaksiyaga kirishadi, vodorod va azotni yutadi. Qizdirilganda HF eritmasi, konsentrlangan H₂SO₄ va zar suvi bilan reaksiyaga kirishadi. Gafniy kimyoviy xossalari buyicha sirkoniyga yaqin turadi, kurchatoviy esa gafniyning analogidir.
Titan gruppachasi elementlari antikorrozion materiallar tayyorlashda, yadro reaktorlarida, getter sifatida, qotishmalar tayyorlashda, raketasozlik va kemasozlikda, kimyoviy asboblar ishlab chiqarishda va boshqa sohalarda keng ko’llaniladi.