Reja: Titanning tabiatda tarqalishi

Tanadagi titanium. Titan o'simliklar va hayvonlarning to'qimalarida doimo mavjud. Quruqlikdagi o'simliklarda uning kontsentratsiyasi taxminan 10 -4%, dengiz o'simliklarida - 1,2 · 10 -3 dan 8 · 10 -2% gacha, quruqlikdagi hayvonlar to'qimalarida - 2 · 10 -4% dan kam, dengiz - 2 · 10 dan -4 dan 2 · 10 -2% gacha. Umurtqali hayvonlarda asosan shoxlar, taloq, buyrak usti bezlari, qalqonsimon bez, platsentada to'planadi; oshqozon-ichak traktidan yomon so'riladi. Odamlarda oziq-ovqat va suv bilan Titanning kunlik iste'moli 0,85 mg; siydik va najas bilan chiqariladi (mos ravishda 0,33 va 0,52 mg).
TA'RIFI
Titan davriy jadvalning ikkilamchi (B) kichik guruhining IV guruhining to'rtinchi davrida joylashgan.
D - oila elementlariga ishora qiladi. Metall. Belgilanishi - Ti. Seriya raqami - 22. Nisbiy atom massasi - 47.956 amu Titan atomining elektron tuzilishi
Titan atomi musbat zaryadlangan yadrodan (+22) iborat bo'lib, uning ichida 22 ta proton va 26 ta neytron mavjud bo'lib, ularning atrofida to'rtta orbitada 22 ta elektron harakat qiladi.
Shakl.1. Titan atomining sxematik tuzilishi.
Elektronlarning orbital taqsimoti quyidagicha:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 2 .

Titan atomining tashqi energiya darajasi valentlik bo'lgan 4 ta elektronni o'z ichiga oladi. Kaltsiyning oksidlanish darajasi +4 ga teng. Asosiy holatning energiya diagrammasi quyidagi shaklga ega:

Fizikaviy va mexanik xususiyatlar. Titan - bu juda chidamli metall. Uning erish nuqtasi 1668 ± 3 ° S dir. Ushbu ko'rsatkichga ko'ra u tantal, volfram, reniy, niyobiy, molibden, tantal, zirkonyum kabi metallardan kam. Titan paramagnetik metalldir. Magnit maydonda u magnitlangan emas, lekin uni tashqariga chiqarib tashlamaydi. Rasm 2

Titanium zichligi past (4,5 g / sm³) va yuqori quvvatga ega (140 kg / mm² gacha). Ushbu xususiyatlar yuqori haroratda deyarli o'zgarmaydi. Bu alyuminiydan (2,7 g / sm³) 1,5 baravar ortiq, ammo temirdan (7,8 g / sm³) 1,5 baravar engilroq. Mexanik xususiyatlari jihatidan titan bu metallardan ancha ustundir. Kuchliligi jihatidan titanium va uning qotishmalari ko'plab qotishma po'latlarga tenglashadi.
Korroziyaga chidamliligi bilan titanium platinadan kam emas. Metall kavitatsiyaga mukammal darajada qarshilik ko'rsatadi. Titan qismining faol harakati paytida suyuq muhitda hosil bo'lgan havo pufakchalari uni deyarli yo'q qilmaydi.
Bu singan va plastik deformatsiyaga qarshi turadigan bardoshli metall. Bu alyuminiydan 12 barobar, mis va temirdan 4 marta qattiqroq. Yana bir muhim ko'rsatkich - bu rentabellik darajasi. Ushbu ko'rsatkichning oshishi bilan titanium qismlarining operatsion yuklarga chidamliligi yaxshilanadi.
Ba'zi metallarga ega bo'lgan qotishmalarda (ayniqsa, nikel va vodorod) titanium ma'lum bir haroratda hosil bo'lgan mahsulot shaklini "eslab qolish" imkoniyatiga ega. Keyinchalik bunday mahsulot deformatsiyalanishi mumkin va u bu pozitsiyani uzoq vaqt saqlab qoladi. Agar mahsulot ishlab chiqarilgan haroratgacha qizdirilsa, u holda mahsulot asl shaklini oladi. Ushbu xususiyat "xotira" deb nomlanadi.
Titanning issiqlik o'tkazuvchanligi nisbatan past va chiziqli kengayish koeffitsienti ham navbati bilan past. Bundan kelib chiqadiki, metall elektr va isitishni yaxshi o'tkazmaydi. Ammo past haroratlarda bu elektr energiyasini uzoq masofalarga uzatishga imkon beruvchi supero'tkazgichdir. Shuningdek, titanium yuqori elektr qarshiligiga ega.
Sof titaniumli metall har xil turdagi sovuq va issiq ishlov berishga ta'sir qiladi. U chizish va tel qilish mumkin, zarb qilingan, qalinligi 0,01 mm gacha bo'lgan chiziqlar, choyshablar va plyonkalarga o'ralgan. Titandan quyidagi turdagi prokat mahsulotlari tayyorlanadi: titanium lenta, titanium sim, titanium naychalar, titanium vkladkalar, titan doirasi, titanium bar.
Kimyoviy xususiyatlari
Sof titan reaktiv element hisoblanadi. Uning yuzasida zich himoya plyonka hosil bo'lganligi sababli, metall korroziyaga juda chidamli. Havoda, sho'r dengiz suvida oksidlanishga uchramaydi, ko'plab tajovuzkor kimyoviy muhitda o'zgarmaydi (masalan: suyultirilgan va konsentrlangan nitrat kislota, akva regiya). Yuqori haroratlarda titanium reaktivlar bilan ancha faol ta'sir o'tkazadi. 1200 ° S haroratda havoda yonadi. Yonib ketganda, metall yorqin nurni beradi. Faol reaktsiya azot bilan ham sodir bo'ladi, titanium yuzasida sariq-jigarrang nitrid plyonka hosil bo'ladi.

Xlorid va sulfat kislotalar bilan reaktsiyalar xona haroratida zaif, ammo qizdirilganda metall kuchli eriydi. Reaksiya natijasida quyi xloridlar va monosulfat hosil bo'ladi. Fosforik va nitrat kislotalar bilan o'zaro ta'sirlar ham yuzaga keladi. Metall galogenlar bilan reaksiyaga kirishadi. Xlor bilan reaktsiya 300 ° S da sodir bo'ladi.

Vodorod bilan faol reaktsiya xona haroratidan bir oz yuqori haroratda sodir bo'ladi. Titan vodorodni faol ravishda yutadi. 1 g titan 400 sm³ vodorodni yutishi mumkin. Isitilgan metall karbonat angidrid va suv bug'ini parchalaydi. Suv bug'lari bilan o'zaro ta'sir 800 ° C dan yuqori haroratlarda sodir bo'ladi. Reaksiya natijasida metall oksidi hosil bo'ladi va vodorod uchadi. Yuqori haroratlarda issiq titan karbonat angidridni yutadi va karbid va oksid hosil qiladi.

Qabul qilish usullari

Titan - Yerdagi eng keng tarqalgan elementlardan biri. Uning miqdori sayyora ichaklarida 0,57% ni tashkil qiladi. Metallning eng yuqori kontsentratsiyasi "bazalt qobig'i" (0,9%), granit jinslarida (0,23%) va ultrabazik jinslarda (0,03%) kuzatiladi. Titanik kislota yoki dioksid shaklida bo'lgan 70 ga yaqin titanium minerallari mavjud. Titan rudalarining asosiy minerallari ilmenit, anataza, rutil, brookit, loparit, leykoksen, perovskit va spendir. Asosiy global titan ishlab chiqaruvchilari Buyuk Britaniya, AQSh, Frantsiya, Yaponiya, Kanada, Italiya, Ispaniya va Belgiya.
Korroziyaga qarshi yaxshi xossalari tufayli titan kimyoviy uskunalar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Metall va uning qotishmalarining yuqori issiqlikka chidamliligi zamonaviy texnologiyalarda ulardan foydalanishni osonlashtiradi. Titanli qotishmalar samolyot qurish, raketa va kema qurish uchun ajoyib materiallardir.
Yodgorliklar titandan qilingan. Ushbu metalldan tayyorlangan qo'ng'iroqlar g'ayrioddiy va juda chiroyli ovozi bilan mashhur. Titan dioksidi ba'zi dorilarning tarkibiy qismidir, masalan, teri kasalliklariga moylar. Nikel, alyuminiy va uglerodli metall birikmalariga ham talab katta.
Titan va uning qotishmalari kimyo va oziq-ovqat sanoati, rangli metallurgiya, elektronika, yadro texnologiyasi, elektrotexnika, elektrokaplama kabi sohalarda qo'llanilishini topdi. Qurol, zirh plitalari, jarrohlik asboblari va implantlari, sug'orish uskunalari, sport anjomlari va hattoki zargarlik buyumlari titan va uning qotishmalaridan tayyorlanadi. Nitratsiya jarayonida metall yuzada oltin plyonka hosil bo'ladi, u go'zalligi jihatidan hatto haqiqiy oltindan kam emas.