ከቲታኒየም - የ ብረት. የታይታኒየም ንብረቶች. የታይታኒየም መካከል ይጠቀሙ. ከመዋዕለ እና የታይታኒየም ውስጥ የኬሚካል ጥንቅር

ወደፊት ያለውን ዘላለማዊ, ሚስጥራዊ, ቦታ, ቁሳዊ - የታይታኒየም የተለያዩ ምንጮች የተመደበ ሁሉ እነዚህን እና ሌሎች ብዙ epithets. ይህ ብረት ያለውን ግኝት ታሪክ የሚታይ አልነበረም; ንጹህ ቅጽ ላይ የሚለቀቀው አባል ላይ በተመሳሳይ ጊዜ በርካታ ሳይንቲስቶች ይሠራ ላይ. የ ሂደት በማጥናት አካላዊ እና ኬሚካል ባህሪያት እና ትርጓሜ በውስጡ ማመልከቻ አይደለም ተጠናቅቋል ዛሬ. ከቲታኒየም - የወደፊቱን ገና ሙሉ በሙሉ ፍቺ ሳይሆን በሰው ሕይወት ውስጥ የራሱ ቦታ ብረት, ዘመናዊ ተመራማሪዎች የፈጠራ እና ሳይንሳዊ ምርምር የሚሆን ግዙፍ ወሰን መስጠት.

ባህሪ

የኬሚካል ንጥረ ነገር የታይታኒየም (Titanium) ወቅታዊ ማውጫ ዲ I. Mendeleeva እንደተዘፈቁ ምልክት ውስጥ የተሰየመ ነው. በአራተኛው ክፍለ ጎን ንዑስ ቡድን IV ቡድን ውስጥ የሚገኝ ሲሆን አንድ ተከታታይ ቁጥር 22 ያለው አንድ ቀላል ንጥረ የታይታኒየም ውስጥ - የብረት ነጭ እና ብር, ክብደቱ ቀላል እና የሚበረክት. +22) 2) 8) 10): ስለ አቶም ያለው የኤሌክትሮኒክ ውቅር የሚከተሉት መዋቅር ያለው 2 , 1S 2S ^{2 2} 3S ^{2 6} 2P 3P 3 ዲ ^{6 2 2} 4S. በመሆኑም, የታይታኒየም, 3, 4, በጣም የተረጋጋ ውህዶች ውስጥ, ይህ tetravalent 2 ነው በርካታ በተቻለ oxidation ስቴቶች አለው.

ከቲታኒየም - ቅይጥ ወይም የብረት?

ይህ ጥያቄ ብዙ ትኩረት የሚስብ ነው. በ 1910 ውስጥ, የአሜሪካ ኬሚስት አዳኝ በመጀመሪያ ንጽሕት የታይታኒየም ነበር. የ የብረት ከቆሻሻው ብቻ 1% የያዘ, ነገር ግን መጠን የበሽታውን እና ንብረቶች ተጨማሪ ምርመራ የሚችልበት አጋጣሚ ለመስጠት አይደለም አረጋግጧል. የዚህ ይዘት ያለው ductility ከፍተኛ የሙቀት tolkopod ማሳካት ነበር, የተለመደ ሁኔታ (ክፍል ሙቀት) ስር, ናሙና በጣም እንዲሰበር ነበር. እንዲያውም, ይህ ንጥል ስለ አጠቃቀሙ ተስፋዎች መካከል ፍላጎት ሳይንቲስቶች በጣም ርግጠኛ ይመስል አይደለም. ለማግኘት እና ተጨማሪ በመመርመር ውስብስብነት ያለው ማመልከቻ እምቅ ቀንሷል. ብቻ በ 1925, ኔዘርላንድስ ጄ de Boer እና ሀ ቫን Arkel ከ ኬሚስቶች በመላው ዓለም ኢንጂነሮች እና ንድፍ ትኩረት የሳቡ የ ንብረቶች የትኛው ከየታይታኒየም ብረት, ተቀብለዋል. በዚህ ንጥረ ነገር ላይ ጥናት ታሪክ 1790 ጋር ይጀምራል, ይህ ራሱን ችሎ እርስ ምክንያት, ሁለት ሳይንቲስቶች የኬሚካል ንጥረ እንደ የታይታኒየም እንዲያገኙ, በትይዩ በዚህ ጊዜ ነበር. እያንዳንዱ ልጅ ከእነርሱ እንዲቀበል አንድ ውሁድ (ኦክሳይድ) ተወካይ, ድክመት ወደ ለማገገም ወደ ብረት ውስጥ ንጹህ ቅጽ. ከቲታኒየም የእንግሊዝኛ መነኩሴ mineralogist ዊልያም ግሬጎር አንድ አቅኚ ይቆጠራል. እንግሊዝ ምዕራብ ክፍል ውስጥ በሚገኘው የእርሱ የደብር, ክልል ላይ, አንድ ወጣት ሳይንቲስት ጥቁር አሸዋ Menakena ሸለቆ ማጥናት ጀመረ. አንድ ማግኔት ጋር ሙከራዎች ውጤት የታይታኒየም ውህዶች ናቸው አንጸባራቂ እህል, A መዳደብ ቆይቷል. በተመሳሳይ ጊዜ የጀርመን ኬሚስት ማርቲን ሃይንሪሽ Klaproth ያለውን የማዕድን rutile ጀምሮ አዲስ ንጥረ ነገር ለይቶ. በ 1797 ውስጥ, እሱ ደግሞ ክፍት ንጥረ ነገሮች ጋር ትይዩ ተመሳሳይ እንደሆኑ አረጋግጧል. ከየታይታኒየም ዳይኦክሳይድ አንድ ክፍለ ዘመን ንጹሕ ብረት እንኳ Berzelius ለ የሚቻል አልነበረም ለማግኘት ብዙ ፋርማሲዎች አንድ ምሥጢር ነበረ በላይ ነው. የ XX መቶ የቅርብ ቴክኖሎጂዎች እጅግ አለ አባል የመማር ሂደት የተፋጠነ እና አጠቃቀም የመጀመሪያ አቅጣጫ ይወስናሉ. በዚህ ወሰን ውስጥ በየጊዜው እየሰፋ ነው. በውስጡ ወሰን ለመገደብ እንደ ንጹህ የታይታኒየም እንደ አንድ ንጥረ ነገር ለማግኘት ሂደት ብቻ ውስብስብነት ይችላሉ. ዋጋ እና የብረት alloys ይልቅ ከፍ ያለ ነው, ስለዚህ ቀን ወደ ባህላዊ ብረት እና አሉሚኒየም ለመተካት አይችሉም.

ስም አመጣጥ

Menakin - 1795 ድረስ ጥቅም ላይ ውሏል ይህም የታይታኒየም የመጀመሪያ ስም:. ይህ መብት, ግዛት ወገንተኝነት መሠረት, አዲሱን ኤለመንት ደብልዩ ግሬጎር ይባላል. ማርቲን Klaproth 1797 በ ስም "ታይታን" አባል ይመድባል. በዚህ ጊዜ በጣም ተደማጭነት የኬሚስትሪ ሀ ኤል Lavuaze የሚመራው የእርሱ ፈረንሳይኛ አቻዊ ያላቸውን መሰረታዊ ባህርያት መሰረት አዲስ የተገኘው ንጥረ ለመጥራት ያቀርባሉ. በዚህ ዘዴ ጋር መስማማት ነበር የጀርመን ሳይንቲስት ሲገነዘብ ወደ ግኝት ዙር ንጥረ ነገር ውስጥ ሙሽሮች ሁሉ ባህርያት ለመለየት, እንዲሁም በርዕሱ ውስጥ ማንጸባረቅ በጣም አስቸጋሪ እንደሆነ አሰብኩ. ሆኖም ግን, እኛ ተጠቃሚ-የተመረጡ Klaproth ቃል ሙሉ በሙሉ ከብረት ጋር የሚያመሳስለው መገንዘብ አለባቸው - ይህም በተደጋጋሚ ዘመናዊ ሳይንቲስቶች አጽንዖት ነው. ስም ታይታን ሁለት ዋና ዋና መላምቶች አሉ. ብረት ወደ elven ንግሥት Titania (ካራክተር የጀርመን አፈ ታሪክ) ክብር የሚሰየም ይችላል. ይህ ስም ቅሌትን እና ጥንካሬ ወኪል ሁለቱም ያመለክታል. አብዛኞቹ ሳይንቲስቶች በታይታኖቹ ኃያሉ ምድር እንስት Gaia ልጆች ተብለው የነበሩበት የግሪክ አፈ ታሪክ መጠቀም, ወደ ዝንባሌ ናቸው. የዩራኒየም - ይህ ስሪት ቀደም ክፍት ንጥረ ስም ይላል.

በተፈጥሮ ውስጥ መሆን

አንድ ሰው ዋጋ ቴክኒካዊ ቃላት ውስጥ, የታይታኒየም የምድር ንጣፍ ያለውን መጠን ላይ አራተኛ ደረጃ ላይ ትገኛለች ያለውን ማዕድናት, ነው. ታላቅ እንናገር ተፈጥሮ ያሉ ጎልተው ብቻ ብረት, ካልሲየም እና አሉሚኒየም. ጥቁር ላይ እንደተገለጸው አብዛኞቹ ከየታይታኒየም ይዘት በራሱ የጥቁር ድንጋይ ንብርብር ውስጥ በመጠኑ አነስ ያለ ሼል. የባሕር ውኃ ውስጥ ንጥረ ነገር ይዘት ዝቅተኛ ነው - ስለ 0,001 ሚሊ / L. በውስጡ ንጹህ ቅጽ ማሟላት አይቻልም ውስጥ በጣም የኬሚካል ንጥረ የታይታኒየም, በጣም ንቁ ነው. አብዛኛውን ጊዜ, ይህ ኦክስጅን ጋር ውህዶች ውስጥ ይገኛል, እና አራት አንድ valence አለው. ምርምር የአሁኑ ደረጃ ላይ, ሳይንቲስቶች ውህዶች አዲስ ቅጾችን እንዲያገኙ የሚቀጥሉ ሳለ titaniferous ማዕድናት ብዛት, 63 75 ከ (ከተለያዩ ምንጮች) ይለያያል. ተግባራዊ ጥቅም ለማግኘት በጣም አስፈላጊ የሚከተሉትን ማዕድናት ናቸው:

1. Ilmenite (FeTiO _3).
2. Rutile (TiO _2).
3. Titanite (CaTiSiO _5).
4. Perovskite (CaTiO _3).
5. Titanomagnetite (FeTiO ₃ + ፌ ₃ ሆይ ₄₎ እና T. መ

ሁሉም ነባር titaniferous ማዕድን መሰረታዊ እና placer የተከፋፈለ ነው. ይህ ኤለመንት ደካማ ስደተኛ ነው, ይህ ብቻ calving ድንጋዮች ላይ መጓዝ ይችላሉ ወይም አለቶች ደለል ታች መንቀሳቀስ. በምድራችን ላይ, የታይታኒየም ታላቅ መጠን አልጌ ውስጥ ይዟል. የምድራዊም እንሰሳት አባል ተወካዮች ቀንድ, ፀጉር ሕብረ አለመካሄዱን. ወደ አለመደሰት ውስጥ ከየታይታኒየም በአሁኑ የሆነ የሰው አካል ባሕርይ, ወደ የሚረዳህ, የእንግዴ, የታይሮይድ እጢ ለ.

አካላዊ ባህሪያት

ከቲታኒየም - ከብር-ነጭ ቀለም ያላቸው ferrous ብረት, ብረት ይመስላል. 0 ⁰ ሴ 4,517 ሰዎች ግ / ሴሜ ³ አንድ ጥግግት አንድ ^ሙቀት. ወደ ንጥረ ነገር ወደ አልካሊ ማዕድናት (ካድሚየም, ሶዲየም, ሊቲየም, cesium) ዓይነተኛ የሆነውን ዝቅተኛ የተወሰነ ስበት አለው. አፈጻጸሙ ሁለቱም ክፍሎች ዘንድ ከፍ ያለ ነው እያለ density የታይታኒየም, ብረት እና አሉሚኒየም መካከል መካከለኛ ቦታ የተያዘው. በውስጡ ማመልከቻ አድማስ ለመወሰን ግምት ውስጥ ናቸው ማዕድናት ዋና ንብረቶች ናቸው ያለውን ትርፍ ጥንካሬ እና ድንዛዜ. 12 ጊዜ, ብረት እና የመዳብ በማድረግ ጠንካራ ከየታይታኒየም አልሙኒየም - 4 ጊዜ, ይህም በጣም ቀላል ነው እያለ. ንጹሑ ንጥረ ነገር እና የትርፍ መጠን ገደብ ያለው ductility ሌሎች ማዕድናት ሁኔታ, የቲ. ሠ Riveting ዘዴዎችን, የምንገፋው, ብየዳ, አንከባሎ ውስጥ እንደ ከፍተኛ እና ዝቅተኛ የሙቀት እሴቶች ላይ ሂደቱን ያስችላቸዋል. ትኩረት Titanium - በውስጡ ዝቅተኛ የሙቀት አማቂ እና የኤሌክትሪክ conductivity, እና ውሂብ ባህሪያት እሱ እንደ ብረት ስቧል አይደለም, ታይታን የሆነ መግነጢሳዊ መስክ ውስጥ 500 ⁰ ሐ ድረስ ከፍ ያለ ሙቀት ላይ paramagnetic ንጥረ ነገር ነው መያዝ ነው, መዳብ እንደ ወጥቷል አይደለም. ሻካራ አካባቢዎች እና ሜካኒካዊ ውጤቶች ውስጥ እጅግ ከፍተኛ ፀረ-ዝገት አፈጻጸም ልዩ ናቸው. የባሕር ውኃ ውስጥ መሆን ከ 10 ዓመታት ከየታይታኒየም ወጭት ገጽታ እና ስብጥር መቀየር ነበር. በዚህ ሁኔታ ውስጥ ብረት ሙሉ በሙሉ እየተሸረሸረ ይጠፋሉ ነበር.

የታይታኒየም ውስጥ Thermodynamic ባህሪያት

1. (በመደበኛ ሁኔታ ላይ) density 4,54 ግ / ሴንቲ ^{3 ነው.}
2. አቶሚክ ቁጥር - 22.
3. የብረታ ቡድን - አንድ refractory, ብርሃን.
4. የታይታኒየም ያለው የአቶሚክ ክብደት - 47,0.
5. ነጥብ መቀቀል ⁽⁰ C) - 3260.
6. የመንጋጋ ጥርስ ድምጽ ሴሜ ³ / mol - 10.6.
7. ያለው መቅለጥ ነጥብ የታይታኒየም ⁽⁰ C) - 1668.
8. vaporization የተወሰኑ ሙቀት (ኪጁ / mol) - 422,6.
9. 45 - (20 ⁰ ሲ ላይ) የ resistivity * ሴ.ሜ * 10 ^-6 ohms.

ኬሚካል ባህሪያት

ምክንያት ትንሽ ወደ ኦክሳይድ ፊልም በምድሪቱ ላይ ምስረታ ወደ ዝገት የመቋቋም አባል የተሻሻለ. እሱም (በመደበኛ ሁኔታ ሥር) የሚያግድ ኬሚካላዊ እንደ ብረት የታይታኒየም እንደ አንድ ኤለመንት ዙሪያ በከባቢ አየር ውስጥ የሚገኙ ጋዞች (ኦክሲጅን, ሃይድሮጂን) ጋር. የራሱ ንብረት ሙቀት ያለውን ተጽዕኖ ሥር መለወጥ. ይህም 600 ⁰ ሴ, ከየታይታኒየም ኦክሳይድ ምስረታ ምክንያት የሆነው ኦክስጅን መካከል ያለውን ምላሽ, (TiO ₂₎ ላይ ከፍ _ጊዜ. የከባቢ አየር ጋዞችን እንዳይዋሃዱ ሁኔታ ውስጥ ያለውን ክፍተት ውስጥ ምርት ያለውን የታይታኒየም በዚህ ምክንያት ብየዳ እና መቅለጥ ምንም ተግባራዊ ጥቅም ያላቸው በቋፍ ውህዶች ይፈጠራሉ. ነው የሚቀለበስ ስሜት ሂደት dissolving ሃይድሮጅን ውስጥ ያለውን ብረት, ይህም የሚከሰተው ይበልጥ ንቁ ላይ ከፍተኛ ሙቀት (400 ⁰ C እና ከዚያ በላይ). Titanium, በተለይም ጥሩ ቅንጣቶች (ሀ ቀጭን ሳህን ወይም የሽቦ) አንድ የናይትሮጂን ከባቢ ስር combusted ነው. 700 ⁰ ሴ የሆነ ሙቀት ብቻ በተቻለ መጠን መካከል ያለውን ኬሚካላዊ, በርሱም አንድ nitride ቆርቆሮ ከመመሥረት. ብዙ ዓይነት በጣም ከባድ የብረት alloys ጋር ብዙውን ጊዜ አባል alloying ነው. halogens (Chromium, bromo, iodo) ጋር ምላሽ የሚገባ ጊዜ ብቻ ደረቅ ንጥረ ነገር ጋር ግንኙነቶች ወደ ሊባባስ (ከፍተኛ ሙቀት) እና ርዕሰ ፊት. ይህ በጣም ከባድ refractory alloys ያፈራል. ጋር መፍትሔዎችን በጣም አሲዶች እና alkalis ከየታይታኒየም በኬሚካሉ ንቁ የተለየ ነው ሲያደርጋት የሰልፈሪክ (ለረዥም የሚፈላ), hydrofluoric, ሙቅ ኦርጋኒክ (ፎርሚክ አሲድ, oxalic አሲድ).

ተቀማጭ ገንዘብ

በጣም የተለመደው በተፈጥሮ ilmenite ማዕድን - በውስጡ ክምችት 800 ሚሊዮን ቶን የሚገመት ነው. rutile ተቀማጭ ተቀማጭ በጣም መጠነኛ ናቸው, ነገር ግን ጠቅላላ መጠን - ምርት ዕድገት ጠብቆ ሳለ - እንደ የታይታኒየም እንደ ለሚቀጥሉት 120 ዓመታት ያህል አንድ የብረት የሰውን ዘር ማቅረብ አለባቸው. የመጨረሻ ምርት ዋጋ ፍላጎት እና አስተዳደግ ምርት workability ላይ የተመሰረተ, ነገር ግን በአማካይ 1200 እስከ 1800 ሩብል ወደ ውስጥ በሚገኙና ይሆናል. / ኪግ. የ ቀጣይነት የቴክኒክ ማሻሻያ ጋር ጉልህ ያላቸውን ወቅታዊ ማሻሻያዎች ውስጥ ሁሉንም ምርት ሂደቶች ዋጋ ቀንሷል. ትልቁ ተጠባባቂዎች የታይታኒየም ድንጋዮቹ መካከል ጃፓን, ደቡብ አፍሪካ, አውስትራሊያ, ካዛኪስታን, ህንድ, ደቡብ ኮሪያ, ዩክሬን, ሲሎን ናቸው ቻይና እና ሩሲያ, እንዲሁም የማዕድን ሀብት ቤዝ አላቸው. የተለያዩ የምርት ጥራዞች እና ማዕድን ውስጥ የታይታኒየም መቶኛ ውስጥ ተቀማጭ, የጂኦሎጂ ጥናቶች ይቻላል አንድ የ ብረት ገበያ ዋጋ ላይ መቀነስ እና ሰፊ ትግበራ ማሰብ ያደርገዋል, ይህም ሁልጊዜ እየቀጠልን ነው. ሩሲያ የታይታኒየም መካከል እጅግ ትልቁ ፕሮዱሰር ነው.

ሪሰፕሸን

ከየታይታኒየም ዳይኦክሳይድ ምርት ለማግኘት, በተለምዶ ከቆሻሻው ውስጥ አነስተኛውን መጠን የያዘ, ጥቅም ላይ ይውላል. ይህ ilmenite ወይም rutile ማዕድን concentrates አጎልባች በ ማግኘት ነው. የኤሌክትሪክ-ቅስት እቶን ሙቀት ህክምና ብረት እና ከየታይታኒየም ኦክሳይድ የያዘ በኪርባት መለያየት ምስረታ ማስያዝ ነው ኦር, የሚከሰተው. Sulphate ወይም ክሎራይድ ዘዴ ብረት ነጻ ሂደት ክፍልፋይ የሚውል ነው. ከየታይታኒየም ኦክሳይድ ግራጫ የሆነ ዱቄት (. ፎቶ ይመልከቱ) ነው. ከየታይታኒየም ብረት በውስጡ ቀስ በቀስ ህክምና ማግኘት ነው.

የመጀመሪያው ዙር coke እና ክሎሪን ትነት መጋለጥ ጋር ስለማንፈልግ sintering ሂደት ነው. ኬሚካላዊ የሚወሰድ 850 ⁰ ሐ Titanium ስፖንጅ የሆነ የሙቀት (ባለ ቀዳዳ የተዋሃዱ የጅምላ) ከተገዛለት, ወይም በቅርጽ ወደ ቀለጠ እየነጻ ጊዜ TiCl ₄ ማግኒዥየም ወይም ሶድየም ምክንያት መለስተኛ ነው. መዳረሻዎች ላይ ተጨማሪ አጠቃቀም ላይ የሚወሰን, ወይም የብረት ቅይጥ ንጹህ መልክ እስኪሣል (ከቆሻሻው 1000 ⁰ ሴ ወደ ማሞቂያ ተወግዷል ናቸው). ከቆሻሻው ክፍልፋይ 0.01% አዮዳይድ ዘዴ ጋር ንጥረ ምርት ለማግኘት. ይህ halogen ጋር pretreated ከየታይታኒየም ሰፍነግ, በውስጡ ተን ያለውን ትነት ሂደት ላይ የተመሠረተ ነው.

ማመልከቻ መስኮች

የታይታኒየም ያለው መቅለጥ ነጥብ ብረት መዋቅራዊ ቁሳዊ እንደ አጠቃቀም ምቾት ውስጥ በዋጋ ሊተመን የማይችል ጥቅም መሆኑን በበቂ ሁኔታ ከፍተኛ ነው. ስለዚህ, ይህ ታላቅ የ ከሚገነቡበት ኢንዱስትሪ ውስጥ ማመልከቻ, የአቪዬሽን ኢንዱስትሪ, በማኑፋክቸሪንግ ሚሳይሎች, ኬሚካል ተክሎች ያገኘዋል. ከቲታኒየም በተደጋጋሚ ሙቀት መቋቋም እና ትፈቱ የተሻሻሉ የሚያቆራኛቸው መሆኑን በተለያዩ alloys ውስጥ dopant ሆኖ ያገለግላል. ከፍተኛ ዝገት የመቋቋም እና በጣም ኃይለኛ አካባቢዎች የመቋቋም ችሎታ ይህ ብረት ያለው የኬሚካል ኢንዱስትሪ የሚሆን አስፈላጊ ነው ማድረግ. Titanium (alloys) ናቸው የተመረተበት ቧንቧዎችን, ታንኮችን, ክፍ, ማጣሪያዎች, ጥቅም ላይ የዋለው ለ distillation እና የመጓጓዣ አሲዶች እና ሌሎች በኬሚካሉ ንቁ ንጥረ. ከፍ ያለ ሙቀት አፈጻጸም ላይ የሚንቀሳቀሱ መሣሪያዎች በመፍጠር ጊዜ ጠየቁ. የ የታይታኒየም ውህዶች የሚበረክት መቁረጥ መሳሪያዎች, ቀለሞች, የምግብ ኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ በፕላስቲክ እና በወረቀት, የቀዶ ሕክምና መሣሪያዎች, ጥገናን, ጌጣጌጥ, ጌጥ ቁሳቁሶች, ለማድረግ ተጠቅሞበታል. ሁሉም አቅጣጫዎች መግለጽ አስቸጋሪ ነው. ሙሉ ባዮሎጂያዊ ደህንነት ዘመናዊ ሕክምና ብዙውን ጊዜ ከብረት የታይታኒየም ይጠቀማል. ዋጋ - ይህ አዮዲን ትግበራ ረጅም ወርዱም ተጽዕኖ ብቻ ምክንያት ነው. ላገኘኸው ይህ የታይታኒየም ስለመሆንዎ - ወደፊት ቁሳዊ, ልማት አዲስ ደረጃ የሚገቡት ለሰው ልጆች መማር.