Reja: Titanning tabiatda tarqalishi

Titanning fizik xususiyatlari. Titan ikkita allotropik modifikatsiya shaklida mavjud: 882,5 ° S haroratdan pastroqda, olti burchakli yopiq panjarali a-forma (a \u003d 2.951 Å, c \u003d 4.679 Å) barqaror va bu haroratdan yuqori, g-tanasi markazlashtirilgan panjara bilan β shakli a \u003d 3.269 Å. Aralashmalar va qo'shimchalar a / b transformatsiya haroratini sezilarli darajada o'zgartirishi mumkin.
A-shaklning zichligi 20 ° C da 4.505 g / sm 3, 870 ° C da 4.35 g / sm 3; b-shakllari 900 ° C da 4.32 g / sm 3; atom radiusi Ti 1,46 Å, ion radiusi Ti + 0,94 Å, Ti 2+ 0,78 Å, Ti 3+ 0,69 Å, Ti 4+ 0,64 Å; Mp 1668 ° C, bp 3227 ° C; 20-25 ° C oralig'idagi issiqlik o'tkazuvchanligi 22.065 Vt / (m · K); 20 ° C darajasida chiziqli kengayish haroratining koeffitsienti 8.5 · 10 -6, 20-700 ° C oralig'ida 9.7 · 10 -6; issiqlik quvvati 0,523 kJ / (kg K); o'ziga xos elektr qarshiligi 42,1 · 10 -6 ohm · 20 ° C da; 20 ° S da elektr qarshilik 0,0035 ning harorat koeffitsienti; 0,38 K dan yuqori o'tkazuvchanlikka ega. Titan paramagnitik, o'ziga xos magnit sezgirligi 20 ° S da 3.2 · 10 -6. Eng yuqori quvvat 256 MN / m 2 (25,6 kgf / mm 2), nisbiy cho'zilish 72%, Brinellning qattiqligi 1000 MN / m 2 dan kam (100 kgf / mm 2). Oddiy elastiklik moduli 108 000 MN / m 2 (10 800 kgf / mm 2). Oddiy haroratda zarb qilingan yuqori toza metall.

Sanoatda ishlatiladigan savdo titan tarkibida kislorod, azot, temir, kremniy va uglerod aralashmalari mavjud bo'lib, ular uning kuchini oshiradi, plastisitni pasaytiradi va 865-920 ° S oralig'ida sodir bo'lgan polimorfik o'zgarish haroratiga ta'sir qiladi. VT1-00 va VT1-0 texnik titan navlari uchun zichlik taxminan 4,32 g / sm 3 ni tashkil etadi, tortishish quvvati 300-550 MN / m 2 (30-55 kgf / mm 2), cho'zilish 25% dan kam emas, Brinellning qattiqligi 1150 -1650 Mn / m 2 (115-165 kgf / mm 2). Ti 3d atomining tashqi elektron qobig'ining konfiguratsiyasi 2 4s 2 ga teng.

Titanning kimyoviy xossalari. Sof titanium - kimyoviy faol o'tish elementi, birikmalarda oksidlanish darajasi +4, kamroq +3 va +2. Oddiy haroratda va 500-550 ° S gacha bo'lganida, u korroziyaga chidamli, bu uning yuzasida ingichka, ammo kuchli oksidli plyonka mavjudligi bilan izohlanadi.
U TiO 2 hosil bo'lishi bilan atmosfera kislorodi bilan 600 ° C dan yuqori haroratda ta'sir o'tkazadi. Soqol yetarlicha bo'lmagan ingichka titanium chiplari ishlov berish paytida yonib ketishi mumkin. Atrof muhitda etarli miqdordagi kislorod kontsentratsiyasi va zarba yoki ishqalanish natijasida oksid plyonkasiga zarar etkazilishi bilan metall xona haroratida va nisbatan katta bo'laklarda yonishi mumkin.
Oksid plyonka titaniumni suyuq holatdagi kislorod bilan o'zaro ta'siridan himoya qilmaydi (masalan, alyuminiydan farqli o'laroq), shuning uchun uni eritish va payvandlash vakuumda, neytral gaz atmosferasida yoki suv ostida bo'lgan yoyda amalga oshirilishi kerak. Titan atmosfera gazlari va vodorodni yutish qobiliyatiga ega bo'lib, amaliy foydalanish uchun yaroqsiz mo'rt qotishmalar hosil qiladi; faollashtirilgan sirt mavjud bo'lganda, vodorodning emishi xona haroratida past tezlikda ro'y beradi, bu 400 ° C va undan yuqori darajalarda sezilarli darajada oshadi. Titan tarkibidagi vodorodning eruvchanligi qaytaruvchan va bu gazni vakuumli tavlash orqali deyarli butunlay yo'q qilish mumkin. Titanium azot bilan 700 ° C dan yuqori haroratda reaksiyaga kirishadi va TiN tipidagi nitridlar olinadi; yupqa kukun yoki sim sifatida titanium azot ostida yonishi mumkin. Titandagi azot va kislorodning tarqalish darajasi vodorodga qaraganda ancha past. Ushbu gazlar bilan o'zaro ta'sir natijasida olingan qatlam qattiqligi va mo'rtligi oshishi bilan ajralib turadi va ularni titaniumli buyumlar yuzasidan ishlov berish yoki mexanik ishlov berish yo'li bilan olib tashlash kerak. Titanium quruq galogenlar bilan kuchli reaksiyaga kirishadi; u nam galogenlarga chidamli, chunki namlik inhibitor rolini o'ynaydi.
Metall barcha kontsentratsiyalardagi azot kislotasida (titaniumning korroziyali yorilishini keltirib chiqaradigan, qizil rangdan tashqari va reaksiya ba'zan portlash bilan davom etadi), oltingugurt kislotasining kuchsiz eritmalarida (og'irligi 5% gacha) barqaror. Hidroklorik, gidroflorik, konsentrlangan oltingugurtli, shuningdek issiq organik kislotalar: oksalik, formik va trikloroatsetik, titanium bilan reaksiyaga kirishadi.
Titan atmosfera havosi, dengiz suvi va dengiz atmosferasida, nam xlor, xlor suvida, xloridlarning issiq va sovuq eritmalarida, kimyoviy, neft, qog'oz ishlab chiqarish va boshqa sohalarda, shuningdek gidrometallurgiyada ishlatiladigan turli xil texnologik eritmalar va reagentlarda korroziyaga chidamli. Titan refrakterlik va yuqori qattiqlik bilan ajralib turadigan C, B, Se, Si bilan metallga o'xshash birikmalar hosil qiladi. TiC karbid (erish nuqtasi 3140 ° C) TiO 2 aralashmasini uglerod qora bilan 1900-2000 ° C darajasida vodorod atmosferasida qizdirish natijasida olinadi; TiN nitridi (erish nuqtasi 2950 ° C) - azotda titanium kukunini 700 ° C dan yuqori haroratda qizdirish orqali. TiSi 2, TiSi va TiB, Ti 2 B 5, TiB 2 boridlari ma'lum. 400-600 ° S haroratda titanium vodorodni yutib, qattiq eritmalar va gidridlarni hosil qiladi (TiH, TiH 2). TiO 2 ishqorlar bilan birlashtirilganda metan va ortotitanatlarning titanik kislota tuzlari (masalan, Na 2 TiO 3 va Na 4 TiO 4), shuningdek polititanatlar (masalan, Na 2 Ti 2 O 5 va Na 2 Ti 3 O 7) hosil bo'ladi. Titanatlar tarkibiga titanning eng muhim minerallari kiradi, masalan, ilmenit FeTiO 3, perovskit CaTiO 3. Barcha titanatlar suvda ozgina eriydi. Titan (IV) oksidi, titanik kislotalar (yog'ingarchilik), shuningdek titanatlar oltingugurt kislotasida eriydi va TiOSO 4 titanil sulfat o'z ichiga olgan eritmalar hosil qiladi. Eritmalar suyultirilganda va qizdirilganda, gidroliz natijasida H 2 TiO 3 cho'kadi, undan titanium (IV) oksidi olinadi. Ti (IV) birikmalarini o'z ichiga olgan kislotali eritmalarga vodorod peroksid qo'shilsa, H 4 TiO 5 va H 4 TiO 8 tarkibidagi peroksid (ortiqcha titanik) kislotalar va ularga mos tuzlar hosil bo'ladi; ushbu birikmalar titanni analitik aniqlash uchun ishlatiladigan sariq yoki to'q sariq-qizil rangga (titan kontsentratsiyasiga qarab) bo'yalgan.