Titanning atom massasi. Titan atomining tuzilishi. Metallning fizik xossalari

Abadiy, sirli, kosmik - bularning barchasi va boshqa ko'plab epithets turli manbalarda titanga berilgan. Ushbu metallning kashf etilishi tarixi ahamiyatsiz emas edi: bir vaqtning o'zida bir nechta olimlar elementni sof shaklda ajratish ustida ishladilar. Hozirgi kunda fizik, kimyoviy xossalarni o'rganish va uni qo'llash sohalarini aniqlash jarayoni. Titan - kelajak metalli, uning inson hayotidagi o'rni hali aniqlanmagan, bu zamonaviy tadqiqotchilarga ijodkorlik va ilmiy izlanishlar uchun katta imkoniyatlar beradi.

Xarakterli

Kimyoviy element D.I.Mendeleyevning davriy sistemasida Ti belgisi bilan belgilangan. U to'rtinchi davrning IV guruhining ikkilamchi kichik guruhida joylashgan va seriya raqami 22. Titan oq kumush rangli metall, engil va bardoshli. Atomning elektron konfiguratsiyasi quyidagi tuzilishga ega: +22)2)8)10)2, 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 2 4S 2. Shunga ko'ra, titan bir nechta mumkin bo'lgan oksidlanish darajasiga ega: 2, 3, 4 eng barqaror birikmalarda u tetravalentdir.

Titan - qotishma yoki metall?

Bu savol ko'pchilikni qiziqtiradi. 1910 yilda amerikalik kimyogar Hunter birinchi marta sof titan oldi. Metall tarkibida atigi 1% aralashmalar bor edi, lekin uning miqdori ahamiyatsiz bo'lib chiqdi va uning xususiyatlarini yanada o'rganishga imkon bermadi. Olingan moddaning plastisiyasiga faqat normal sharoitda (xona harorati) yuqori harorat ta'sirida erishildi, namuna juda mo'rt edi; Aslida, olimlar bu elementga qiziqish bildirmadi, chunki uni ishlatish istiqbollari juda noaniq bo'lib tuyuldi. Olish va tadqiq etishdagi qiyinchilik undan foydalanish imkoniyatlarini yanada pasaytirdi. Faqat 1925 yilda Gollandiyadan kelgan kimyogarlar I. de Boer va A. Van Arkel titan metallini olishdi, uning xususiyatlari butun dunyo bo'ylab muhandislar va dizaynerlarning e'tiborini tortdi. Ushbu elementni o'rganish tarixi 1790 yilda boshlanadi, aynan o'sha paytda, parallel ravishda, bir-biridan mustaqil ravishda, ikki olim titanni kimyoviy element sifatida kashf qilishgan. Ularning har biri metallni sof shaklda ajratib ololmaydigan moddaning birikmasini (oksidini) oladi. Titanning kashfiyotchisi ingliz mineralogi monax Uilyam Gregor hisoblanadi. Angliyaning janubi-g'arbiy qismida joylashgan cherkov hududida yosh olim Menakan vodiysining qora qumini o'rganishni boshladi. Natijada titan birikmasi bo'lgan porloq donalar ajralib chiqdi. Shu bilan birga, Germaniyada kimyogar Martin Geynrix Klaproth rutil mineralidan yangi moddani ajratib oldi. 1797 yilda u parallel ravishda ochilgan elementlarning o'xshashligini ham isbotladi. Titan dioksidi ko'p kimyogarlar uchun bir asrdan ko'proq vaqt davomida sir bo'lib kelgan; 20-asrning eng so'nggi texnologiyalari ushbu elementni o'rganish jarayonini sezilarli darajada tezlashtirdi va undan foydalanishning dastlabki yo'nalishlarini aniqladi. Shu bilan birga, qo'llash doirasi doimiy ravishda kengayib bormoqda. Uning ko'lami faqat sof titan kabi moddani olish jarayonining murakkabligi bilan cheklanishi mumkin. Qotishma va metallning narxi ancha yuqori, shuning uchun bugungi kunda u an'anaviy temir va alyuminiy o'rnini bosa olmaydi.

ismning kelib chiqishi

Menakin titanning birinchi nomi bo'lib, u 1795 yilgacha ishlatilgan. V. Gregor yangi elementni hududiy mansubligidan kelib chiqqan holda aynan shunday deb atagan. Martin Klaproth 1797 yilda elementga "titan" nomini berdi. Bu vaqtda uning frantsuz hamkasblari, ancha nufuzli kimyogar A.L.Lavuazye boshchiligida, yangi kashf etilgan moddalarni asosiy xossalariga muvofiq nomlashni taklif qilishdi. Nemis olimi bu yondashuvga rozi bo'lmadi, u kashfiyot bosqichida moddaga xos bo'lgan barcha xususiyatlarni aniqlash va ularni nomda aks ettirish juda qiyin deb hisobladi. Biroq, tan olish kerakki, Klaproth tomonidan intuitiv ravishda tanlangan atama metallga to'liq mos keladi - bu zamonaviy olimlar tomonidan bir necha bor ta'kidlangan. Titan nomining kelib chiqishi haqida ikkita asosiy nazariya mavjud. Metall elf malikasi Titaniya (nemis mifologiyasi qahramoni) sharafiga shunday belgilanishi mumkin edi. Bu nom moddaning ham yengilligi, ham mustahkamligini anglatadi. Ko'pgina olimlar qadimgi yunon mifologiyasining versiyasidan foydalanishga moyil bo'lib, unda yer ma'budasi Gayaning qudratli o'g'illari titanlar deb atalgan. Ushbu versiya ilgari topilgan element - uran nomi bilan ham qo'llab-quvvatlanadi.

Tabiatda bo'lish

Odamlar uchun texnik jihatdan qimmatli metallar orasida titan yer qobig'ida ko'pligi bo'yicha to'rtinchi o'rinda turadi. Tabiatda faqat temir, magniy va alyuminiy yuqori foizga ega. Eng yuqori titan miqdori bazalt qobig'ida, granit qatlamida biroz kamroq qayd etilgan. Dengiz suvida bu moddaning miqdori past - taxminan 0,001 mg/l. Titan kimyoviy elementi juda faol, shuning uchun uni sof holda topish mumkin emas. Ko'pincha u kislorod bilan birikmalarda mavjud va to'rt valentlikka ega. Titan o'z ichiga olgan minerallar soni 63 dan 75 gacha (turli manbalarda) o'zgarib turadi, ayni paytda tadqiqotning hozirgi bosqichida olimlar uning birikmalarining yangi shakllarini kashf etishda davom etmoqdalar. Amaliy foydalanish uchun quyidagi minerallar katta ahamiyatga ega:

Ilmenit (FeTiO 3).
Rutil (TiO 2).
Titanit (CaTiSiO 5).
Perovskit (CaTiO 3).
Titan magnetit (FeTiO 3 + Fe 3 O 4) va boshqalar.

Barcha mavjud titanli rudalar platser va asosiy rudalarga bo'linadi. Bu element zaif muhojir bo'lib, u faqat singan toshlar yoki loyli pastki jinslarning harakati shaklida sayohat qilishi mumkin. Biosferada titanning eng katta miqdori suv o'tlarida uchraydi. Er usti faunasi vakillarida element shoxli to'qimalarda va sochlarda to'planadi. Inson tanasi taloq, buyrak usti bezlari, platsenta va qalqonsimon bezda titanning mavjudligi bilan tavsiflanadi.

Jismoniy xususiyatlar

Titan rangli metall bo'lib, tashqi ko'rinishida po'latga o'xshash kumush-oq rangga ega. 0 0 S haroratda uning zichligi 4,517 g/sm 3 ni tashkil qiladi. Moddaning o'ziga xos og'irligi past bo'lib, u gidroksidi metallar (kadmiy, natriy, litiy, seziy) uchun xosdir. Zichlik bo'yicha titan temir va alyuminiy o'rtasida oraliq o'rinni egallaydi, uning ishlash ko'rsatkichlari ikkala elementga qaraganda yuqori. Metalllarning qo'llanish doirasini aniqlashda hisobga olinadigan asosiy xossalari qattiqlikdir. Titan alyuminiydan 12 marta, temir va misdan 4 baravar kuchli, ammo u ancha engilroq. Uning plastisitivligi va oquvchanligi uni boshqa metallarda bo'lgani kabi past va yuqori haroratlarda, ya'ni perchinlash, zarb qilish, payvandlash va prokatlash usullari bilan qayta ishlashga imkon beradi. Titanning o'ziga xos xususiyati uning past issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi bo'lib, bu xususiyatlar yuqori haroratlarda, 500 0 S gacha saqlanadi. Magnit maydonda titan temir kabi tortilmaydi va tashqariga chiqarilmaydi; mis kabi. Agressiv muhitda va mexanik stressda juda yuqori korroziyaga qarshi ishlash noyobdir. Dengiz suviga 10 yildan ortiq vaqt davomida ta'sir qilish titan plastinkasining ko'rinishini va tarkibini o'zgartirmadi. Bunday holda, temir korroziya bilan butunlay vayron bo'ladi.

Titanning termodinamik xususiyatlari

Zichlik (normal sharoitda) 4,54 g / sm 3 ni tashkil qiladi.
Atom raqami - 22.
Metalllar guruhi - o'tga chidamli, engil.
Titanning atom massasi 47,0 ga teng.
Qaynash nuqtasi (0 C) - 3260.
Molyar hajm sm 3 /mol - 10,6.
Titanning erish nuqtasi (0 C) 1668 ga teng.
Bug'lanishning solishtirma issiqligi (kJ/mol) - 422,6.
Elektr qarshiligi (20 0 S da) Ohm*sm*10 -6 - 45.

Kimyoviy xossalari

Elementning korroziyaga chidamliligi oshishi sirtda kichik oksidli plyonka hosil bo'lishi bilan izohlanadi. U (normal sharoitda) titan metalli kabi elementni o'rab turgan atmosferada joylashgan gazlarni (kislorod, vodorod) oldini oladi. Uning xususiyatlari harorat ta'sirida o'zgaradi. 600 0 S gacha ko'tarilganda kislorod bilan reaksiya sodir bo'ladi, natijada titan oksidi (TiO 2) hosil bo'ladi. Atmosfera gazlarini singdirishda amaliy qo'llanilishi bo'lmagan mo'rt birikmalar hosil bo'ladi, shuning uchun titanni payvandlash va eritish vakuum sharoitida amalga oshiriladi. Qaytariladigan reaktsiya - bu vodorodning metallda erishi jarayoni, u haroratning oshishi bilan (400 0 C va undan yuqori) faolroq sodir bo'ladi; Titan, ayniqsa uning kichik zarralari (ingichka plastinka yoki sim), azotli atmosferada yonadi. Kimyoviy reaksiya faqat 700 0 S haroratda sodir bo'ladi, natijada TiN nitridi hosil bo'ladi. Ko'p metallar bilan yuqori qattiq qotishmalar hosil qiladi va ko'pincha qotishma element hisoblanadi. Galogenlar (xrom, brom, yod) bilan faqat katalizator (yuqori harorat) ishtirokida va quruq modda bilan o'zaro ta'sir qilishda reaksiyaga kirishadi. Bunday holda, juda qattiq, o'tga chidamli qotishmalar hosil bo'ladi. Titan ko'pgina ishqorlar va kislotalarning eritmalari bilan kimyoviy faol emas, konsentrlangan sulfat kislota (uzoq vaqt qaynash bilan), gidroflorik kislota va issiq organik kislotalar (chumoli kislotasi, oksalat kislotasi) bundan mustasno.

Tug'ilgan joyi

Tabiatda ilmenit rudalari eng keng tarqalgan - ularning zahiralari 800 million tonnaga baholangan. Rutil konlarining konlari ancha sodda, ammo umumiy hajm - ishlab chiqarish o'sishini saqlab qolgan holda - keyingi 120 yil davomida insoniyatni titan kabi metall bilan ta'minlashi kerak. Tayyor mahsulotning narxi talabga va ishlab chiqarishning ishlab chiqarish darajasining oshishiga bog'liq bo'ladi, lekin o'rtacha 1200 dan 1800 rubl / kg gacha o'zgarib turadi. Doimiy texnik takomillashtirish sharoitida barcha ishlab chiqarish jarayonlarining narxi ularni o'z vaqtida modernizatsiya qilish bilan sezilarli darajada kamayadi. Xitoy va Rossiyaning eng yirik zaxiralari Yaponiya, Janubiy Afrika, Avstraliya, Qozog'iston, Hindiston, Janubiy Koreya, Ukraina va Seylonda ham foydali qazilmalar bazasiga ega. Konlar ishlab chiqarish hajmi va rudadagi titanning ulushi bo'yicha bir-biridan farq qiladi, bu esa metallning bozor qiymatining pasayishini va undan kengroq foydalanishni taxmin qilish imkonini beradi. Rossiya hozirgacha eng yirik titan ishlab chiqaruvchisi.

Kvitansiya

Titan ishlab chiqarish uchun eng kam miqdordagi aralashmalarni o'z ichiga olgan titan dioksidi ko'pincha ishlatiladi. U ilmenit konsentratlarini yoki rutil rudalarini boyitish orqali olinadi. Elektr yoyli pechda ruda issiqlik bilan ishlov beradi, bu temirning ajralishi va titan oksidi o'z ichiga olgan cüruf shakllanishi bilan birga keladi. Temirsiz fraksiyani davolash uchun sulfat kislota yoki xlorid usuli qo'llaniladi. Titan oksidi kulrang kukundir (rasmga qarang). Titan metall uni bosqichma-bosqich qayta ishlash orqali olinadi.

Birinchi bosqich - shlakni koks bilan sinterlash va xlor bug'iga ta'sir qilish jarayoni. Olingan TiCl 4 850 0 S haroratga ta'sir qilganda magniy yoki natriy bilan kamayadi Kimyoviy reaksiya natijasida olingan titan shimgichni (g'ovak eritilgan massa) tozalanadi yoki ingotlarga eritiladi. Foydalanishning keyingi yo'nalishiga qarab, qotishma yoki sof metall hosil bo'ladi (iflosliklar 1000 0 S ga qizdirilganda chiqariladi). Nopoklik ulushi 0,01% bo'lgan moddani ishlab chiqarish uchun yodid usuli qo'llaniladi. U halogen bilan oldindan ishlangan titanli shimgichdan bug'larini bug'lash jarayoniga asoslangan.

Qo'llash sohalari

Titanning erish nuqtasi ancha yuqori, bu metallning engilligini hisobga olgan holda, uni strukturaviy material sifatida ishlatishning bebaho afzalligi hisoblanadi. Shuning uchun u kemasozlik, aviatsiya sanoati, raketa ishlab chiqarish va kimyoviy ishlab chiqarishda eng ko'p foydalaniladi. Titan ko'pincha qattiqlik va issiqlikka chidamlilik xususiyatlariga ega bo'lgan turli qotishmalarda qotishma qo'shimcha sifatida ishlatiladi. Yuqori korroziyaga qarshi xususiyatlar va eng agressiv muhitlarga bardosh berish qobiliyati bu metallni kimyo sanoati uchun ajralmas qiladi. Kislotalarni va boshqa kimyoviy faol moddalarni distillash va tashishda ishlatiladigan quvurlar, konteynerlar, o'chirish klapanlari va filtrlar titandan (uning qotishmalaridan) tayyorlanadi. Bu yuqori haroratlarda ishlaydigan qurilmalarni yaratishda talabga ega. Titan birikmalari bardoshli kesish asboblari, bo'yoqlar, plastmassa va qog'ozlar, jarrohlik asboblari, implantlar, zargarlik buyumlari, pardozlash materiallari ishlab chiqarish uchun ishlatiladi va oziq-ovqat sanoatida qo'llaniladi. Barcha yo'nalishlarni tasvirlash qiyin. Zamonaviy tibbiyot to'liq biologik xavfsizlik tufayli ko'pincha titan metallidan foydalanadi. Narx - bu elementni qo'llash kengligiga ta'sir qiladigan yagona omil. To'g'ri aytish kerakki, titan kelajak materialidir, uni o'rganish orqali insoniyat rivojlanishning yangi bosqichiga o'tadi.

Titanning asosiy qismi aviatsiya va raketa texnologiyasi va dengiz kemasozlik ehtiyojlariga sarflanadi. U, shuningdek, ferrotitanium, yuqori sifatli po'latlarga qotishma qo'shimchasi va deoksidlovchi vosita sifatida ishlatiladi. Texnik titan agressiv muhitda ishlaydigan konteynerlar, kimyoviy reaktorlar, quvurlar, armatura, nasoslar, klapanlar va boshqa mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Yilni titan yuqori haroratlarda ishlaydigan elektr vakuum qurilmalarining to'rlari va boshqa qismlarini tayyorlash uchun ishlatiladi.

Strukturaviy material sifatida foydalanish bo'yicha Ti 4-o'rinda, faqat Al, Fe va Mg dan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Titan aluminidlari oksidlanishga juda chidamli va issiqlikka chidamli bo'lib, bu o'z navbatida aviatsiya va avtomobil ishlab chiqarishda konstruktiv materiallar sifatida foydalanishni aniqladi. Ushbu metalning biologik zararsizligi uni oziq-ovqat sanoati va rekonstruktiv jarrohlik uchun ajoyib materialga aylantiradi.

Titan va uning qotishmalari yuqori haroratlarda, korroziyaga chidamliligi, issiqlikka chidamliligi, solishtirma mustahkamligi, past zichligi va boshqa foydali xususiyatlarida saqlanadigan yuqori mexanik mustahkamligi tufayli texnologiyada keng qo'llaniladi. Ushbu metall va unga asoslangan materiallarning yuqori narxi ko'p hollarda ularning ko'proq ishlashi bilan qoplanadi va ba'zi hollarda ular ushbu o'ziga xos sharoitlarda ishlashi mumkin bo'lgan asbob-uskunalar yoki konstruktsiyalarni yasash mumkin bo'lgan yagona xom ashyo hisoblanadi.

Titan qotishmalari aviatsiya texnologiyasida muhim rol o'ynaydi, bu erda ular kerakli kuch bilan birlashtirilgan eng engil tuzilmani olishga intiladi. Ti boshqa metallar bilan solishtirganda engil, lekin ayni paytda yuqori haroratlarda ham ishlay oladi. Ti asosidagi materiallar korpus, mahkamlash qismlari, quvvat to'plami, shassi qismlari va turli birliklarni tayyorlash uchun ishlatiladi. Ushbu materiallar samolyot reaktiv dvigatellarini qurishda ham qo'llaniladi. Bu ularning vaznini 10-25% ga kamaytirish imkonini beradi. Titan qotishmalari kompressor disklari va pichoqlari, dvigatellarda havo olish va yo'riqnomalar uchun qismlar va turli xil mahkamlagichlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Qo'llashning yana bir sohasi - raketasozlik. Dvigatellarning qisqa muddatli ishlashi va raketa fanida zich atmosfera qatlamlarining tez o'tishi tufayli charchoqqa chidamlilik, statik chidamlilik va qisman sudralma muammolari katta darajada bartaraf etiladi.

Etarli darajada yuqori issiqlik kuchiga ega bo'lmaganligi sababli, texnik titan aviatsiyada foydalanish uchun mos emas, lekin juda yuqori korroziyaga chidamliligi tufayli u ba'zi hollarda kimyo sanoati va kemasozlikda ajralmas hisoblanadi. Shunday qilib, u oltingugurt va xlorid kislotasi va ularning tuzlari, quvurlar, o'chirish klapanlari, avtoklavlar, har xil turdagi idishlar, filtrlar va boshqalar kabi agressiv muhitni pompalash uchun kompressorlar va nasoslar ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Faqat Ti korroziyaga chidamliligiga ega. nam xlor, xlorning suvli va kislotali eritmalari kabi muhitlar, shuning uchun xlor sanoati uchun asbob-uskunalar ushbu metalldan ishlab chiqariladi. Bundan tashqari, korroziy muhitda ishlaydigan issiqlik almashinuvchilari, masalan, nitrat kislotasi (chekmaydigan) qilish uchun ishlatiladi. Kemasozlikda titan parvona ishlab chiqarish, kemalar, suv osti kemalari, torpedalar va boshqalarni qoplash uchun ishlatiladi. Chig'anoqlar bu materialga yopishmaydi, bu esa harakatlanayotganda idishning qarshiligini keskin oshiradi.

Titan qotishmalari ko'plab boshqa ilovalarda foydalanish uchun istiqbolli, ammo ularning texnologiyada tarqalishiga ushbu metallning yuqori narxi va etarli darajada ko'pligi to'sqinlik qilmoqda.

Titan birikmalari turli sohalarda ham keng qo'llaniladi. Karbid (TiC) yuqori qattiqlikka ega va kesish asboblari va abraziv materiallar ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Oq dioksid (TiO2) bo'yoqlarda (masalan, titan oq) va qog'oz va plastmassa ishlab chiqarishda ishlatiladi. Organo-titan birikmalari (masalan, tetrabutoksititan) kimyo va lak-bo'yoq sanoatida katalizator va qattiqlashtiruvchi sifatida ishlatiladi. Noorganik Ti birikmalari kimyoviy elektronika va shisha tolali sanoatda qo'shimchalar sifatida ishlatiladi. Diborid (TiB 2) metallni qayta ishlash uchun o'ta qattiq materiallarning muhim tarkibiy qismidir. Nitrid (TiN) asboblarni qoplash uchun ishlatiladi.

Ko'pchilik biroz sirli va to'liq o'rganilmagan titanga qiziqish bildirmoqda - xususiyatlari biroz noaniq bo'lgan metall. Metall ham eng kuchli, ham eng mo'rt.

Eng kuchli va eng mo'rt metall

Uni 6 yillik farq bilan ikki olim - ingliz V. Gregor va nemis M. Klaprot kashf etgan. Titan nomi, bir tomondan, g'ayritabiiy va qo'rqmas afsonaviy titanlar bilan, ikkinchi tomondan, peri malikasi Titaniya bilan bog'liq.
Bu tabiatdagi eng keng tarqalgan materiallardan biri, ammo sof metallni olish jarayoni ayniqsa murakkab.

D.Mendeleyev jadvalining 22 kimyoviy elementi Titan (Ti) 4-davrning 4-guruhiga kiradi.

Titanning rangi kumush-oq, yorqin porlashi bilan. Uning yorqinligi kamalakning barcha ranglari bilan porlaydi.

Bu o'tga chidamli metallardan biridir. +1660 °C (±20 °) haroratda eriydi. Titan paramagnitdir: u magnit maydonda magnitlanmaydi va undan tashqariga chiqarilmaydi.
Metall past zichlik va yuqori quvvat bilan ajralib turadi. Ammo bu materialning o'ziga xos xususiyati shundaki, hatto boshqa kimyoviy elementlarning minimal aralashmalari ham uning xususiyatlarini tubdan o'zgartiradi. Boshqa metallarning arzimas ulushi mavjud bo'lganda, titan issiqlikka chidamliligini yo'qotadi va uning tarkibidagi eng kam metall bo'lmagan moddalar qotishmani mo'rt qiladi.
Bu xususiyat 2 turdagi materialning mavjudligini aniqlaydi: sof va texnik.

Sof titan og'ir yuklarga va ultra yuqori harorat diapazonlariga bardosh bera oladigan juda engil moddani talab qiladigan joylarda qo'llaniladi.
Texnik material engillik, kuch va korroziyaga chidamlilik kabi parametrlar baholanadigan joylarda qo'llaniladi.

Modda anizotropiya xususiyatiga ega. Bu metall o'zining jismoniy xususiyatlarini qo'llaniladigan kuchga qarab o'zgartirishi mumkinligini anglatadi. Materialdan foydalanishni rejalashtirishda siz ushbu xususiyatga e'tibor berishingiz kerak.

Titan boshqa metallarning aralashmalari bo'lsa ham kuchini yo'qotadi

Oddiy sharoitlarda titanning xususiyatlarini o'rganish uning inertligini tasdiqlaydi. Modda atrofdagi atmosferadagi elementlarga reaksiyaga kirishmaydi.
Parametrlarning o'zgarishi harorat +400 ° C va undan yuqori darajaga ko'tarilganda boshlanadi. Titan kislorod bilan reaksiyaga kirishadi, azotda yonishi mumkin va gazlarni yutadi.
Bu xususiyatlar sof modda va uning qotishmalarini olishni qiyinlashtiradi. Titan ishlab chiqarish qimmat vakuumli uskunalardan foydalanishga asoslangan.

Titan va boshqa metallar bilan raqobat

Bu metall doimo alyuminiy va temir qotishmalari bilan taqqoslanadi. Titanning ko'pgina kimyoviy xossalari raqobatchilarnikidan sezilarli darajada yaxshi:

Mexanik mustahkamlik nuqtai nazaridan titan temirdan 2 baravar, alyuminiydan 6 baravar ko'p. Uning kuchi haroratning pasayishi bilan ortadi, bu raqobatchilar orasida kuzatilmaydi.
Titanning korroziyaga qarshi xususiyatlari boshqa metallarnikidan sezilarli darajada oshadi.
Atrof-muhit haroratida metall butunlay inert bo'ladi. Ammo harorat +200 ° C dan oshganda, modda vodorodni o'zlashtira boshlaydi, uning xususiyatlarini o'zgartiradi.
Yuqori haroratlarda titanium boshqa kimyoviy elementlar bilan reaksiyaga kirishadi. U yuqori o'ziga xos kuchga ega, bu eng yaxshi temir qotishmalarining xususiyatlaridan 2 baravar yuqori.
Titanning korroziyaga qarshi xususiyatlari alyuminiy va zanglamaydigan po'latdan sezilarli darajada oshadi.
Modda elektr tokini yaxshi o'tkazmaydi. Titanning elektr qarshiligi temirdan 5 baravar, alyuminiydan 20 baravar va magniydan 10 baravar yuqori.
Titan past issiqlik o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadi, bu uning past issiqlik kengayish koeffitsienti bilan bog'liq. Bu temirdan 3 baravar, alyuminiydan 12 baravar kam.

Titan qanday olinadi?

Material tabiatda tarqalishi bo'yicha 10-o'rinni egallaydi. Titan kislotasi yoki titan dioksidi shaklida titanni o'z ichiga olgan 70 ga yaqin mineral mavjud. Ularning eng keng tarqalgani va tarkibida yuqori foizli metall hosilalari mavjud:

ilmenit;
rutil;
anataza;
perovskit;
brukit.

Titan rudalarining asosiy konlari AQSh, Buyuk Britaniya, Yaponiyada joylashgan, yirik konlar Rossiya, Ukraina, Kanada, Fransiya, Ispaniya, Belgiyada topilgan.

Titan qazib olish qimmat va mehnat talab qiladigan jarayondir

Ulardan metall ajratib olish juda qimmatga tushadi. Olimlar titan ishlab chiqarishning 4 ta usulini ishlab chiqdilar, ularning har biri funktsional va sanoatda samarali qo'llaniladi:

Magniy-termik usul. Titan aralashmalari bo'lgan qazib olingan xom ashyo qayta ishlanadi va titan dioksidi olinadi. Bu modda yuqori haroratlarda shaxta yoki tuz xloratorlarida xlorlanadi. Jarayon juda sekin va uglerod katalizatori ishtirokida amalga oshiriladi. Bunday holda, qattiq dioksid gazsimon moddaga - titanium tetrakloridga aylanadi. Olingan material magniy yoki natriy bilan kamayadi. Reaktsiya jarayonida hosil bo'lgan qotishma vakuum birligida o'ta yuqori haroratgacha qizdiriladi. Reaktsiya natijasida magniy va uning xlor bilan birikmalari bug'lanadi. Jarayon oxirida shimgichga o'xshash material olinadi. U eritiladi va yuqori sifatli titan olinadi.
Kaltsiy gidrid usuli. Ruda titan gidridini olish uchun kimyoviy reaksiyaga kirishadi. Keyingi bosqich - moddani uning tarkibiy qismlariga ajratish. Vakuumli qurilmalarda isitish vaqtida titan va vodorod ajralib chiqadi. Jarayon oxirida kaltsiy oksidi olinadi, u zaif kislotalar bilan yuviladi. Birinchi ikkita usul sanoat ishlab chiqarishiga tegishli. Ular eng qisqa vaqt ichida nisbatan arzon narxlarda sof titan olish imkonini beradi.
Elektroliz usuli. Titan birikmalari yuqori oqimga ta'sir qiladi. Xom ashyoga qarab, aralashmalar tarkibiy qismlarga bo'linadi: xlor, kislorod va titan.
Yodid usuli yoki tozalash. Minerallardan olingan titan dioksidi yod bug'i bilan surtiladi. Reaktsiya natijasida titanium yodid hosil bo'lib, u yuqori haroratga - +1300 ... + 1400 ° S gacha isitiladi va elektr tokiga ta'sir qiladi. Bunday holda, quyidagi komponentlar manba materialidan ajratiladi: yod va titan. Ushbu usul bilan olingan metallda aralashmalar yoki qo'shimchalar yo'q.

Foydalanish sohalari

Titandan foydalanish uni ifloslanishdan tozalash darajasiga bog'liq. Titan qotishmasi tarkibida hatto oz miqdordagi boshqa kimyoviy elementlarning mavjudligi uning fizik-mexanik xususiyatlarini tubdan o'zgartiradi.

Muayyan miqdordagi aralashmalarga ega titan texnik titan deb ataladi. U yuqori korroziyaga chidamliligiga ega, u engil va juda bardoshli materialdir. Uning ishlatilishi ushbu va boshqa ko'rsatkichlarga bog'liq.

Kimyo sanoatida Titan va uning qotishmalaridan issiqlik almashtirgichlar, turli diametrli quvurlar, armatura, korpuslar va turli maqsadlar uchun nasoslar uchun qismlar tayyorlanadi. Yuqori kuch va kislotalarga qarshilik talab qilinadigan joylarda modda ajralmas hisoblanadi.
Transport orqali Titan velosipedlar, avtomobillar, temir yo'l vagonlari va poezdlar uchun ehtiyot qismlar va yig'malarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Materialdan foydalanish harakatlanuvchi tarkib va avtomobillarning og'irligini kamaytiradi va velosiped qismlariga engillik va mustahkamlikni beradi.
Titan katta ahamiyatga ega dengiz floti bo'limida. Undan suv osti kemalari uchun ehtiyot qismlar va korpus elementlari, qayiqlar va vertolyotlar uchun pervanalar tayyorlanadi.
Qurilish sohasida Sink-titan qotishmasi ishlatiladi. Fasad va tomlar uchun pardozlash materiali sifatida ishlatiladi. Bu juda bardoshli qotishma muhim xususiyatga ega: u eng hayoliy konfiguratsiyaning me'moriy qismlarini yaratish uchun ishlatilishi mumkin. U har qanday shaklda bo'lishi mumkin.
So'nggi o'n yillikda titan keng qo'llanila boshlandi neft sanoatida. Uning qotishmalari ultra chuqur burg'ulash uchun uskunalar ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Material dengizda neft va gaz qazib olish uchun uskunalar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Titan juda keng qo'llanilishiga ega

Sof titanning o'z qo'llash sohalari mavjud. Metallning mustahkamligini saqlab, yuqori haroratga qarshilik talab qilinadigan joylarda kerak.

U ishlatiladi :

teri qismlari, korpuslar, mahkamlash elementlari, qo'nish moslamalarini ishlab chiqarish uchun samolyot ishlab chiqarish va kosmik sanoati;
protezlash va yurak klapanlari va boshqa asboblarni ishlab chiqarish uchun dori vositalari;
kriogen sohada ishlash texnologiyasi (bu erda titanning xususiyati qo'llaniladi - harorat pasayganda, metallning mustahkamligi oshadi va uning egiluvchanligi yo'qolmaydi).

Turli materiallarni ishlab chiqarish uchun titandan foydalanish foizlarda quyidagicha ko'rinadi:

60% bo'yoq ishlab chiqarish uchun ishlatiladi;
plastmassa 20% iste'mol qiladi;
13% qog'oz ishlab chiqarishda ishlatiladi;
mashinasozlik ishlab chiqarilgan titan va uning qotishmalarining 7% ni iste'mol qiladi.

Titan ishlab chiqarish uchun xom ashyo va jarayon qimmat, uni ishlab chiqarish xarajatlari ushbu moddadan tayyorlangan mahsulotlarning xizmat qilish muddati, butun foydalanish davrida tashqi ko'rinishini o'zgartirmaslik qobiliyati bilan qoplanadi va to'lanadi.

22-element (inglizcha titanium, frantsuz titan, nemis Titan) 18-asr oxirida, adabiyotda hali tasvirlanmagan yangi minerallarni qidirish va tahlil qilish nafaqat kimyogar va mineraloglarni, balki havaskor olimlarni ham hayratda qoldirgan paytda kashf etilgan. Shunday havaskorlardan biri, ingliz ruhoniysi Gregor, Kornuolldagi Menachan vodiysidagi cherkovida mayda oq qum bilan aralashtirilgan qora qum topdi. Gregor xlorid kislotada qum namunasini eritdi; Shu bilan birga, temirning 46% qumdan ajralib chiqdi. Gregor namunaning qolgan qismini sulfat kislotada eritdi va deyarli barcha modda eritmaga kirdi, 3,5% kremniydan tashqari. Sulfat kislota eritmasi bug'langandan so'ng, oq kukun namunaning 46% miqdorida qoldi. Gregor uni ortiqcha kislotada eriydigan va kaustik kaliy bilan cho'ktiriladigan ohakning maxsus turi deb hisobladi. Gregor kukunni o'rganishni davom ettirar ekan, u temirning qandaydir noma'lum metall bilan birikmasi degan xulosaga keldi. O'zining do'sti, mineralog Xokins bilan maslahatlashganidan so'ng, Gregor 1791 yilda o'z ishining natijalarini e'lon qildi va yangi metallni qora qum topilgan vodiy nomi bilan Menaxina deb atashni taklif qildi. Shunga ko'ra, asl mineral menakonit deb nomlangan. Klaprot Gregorning xabari bilan tanishdi va undan mustaqil ravishda o'sha paytda "qizil venger sherli" (rutil) nomi bilan mashhur bo'lgan mineralni tahlil qila boshladi. Ko'p o'tmay, u noma'lum metall oksidini mineraldan ajratib olishga muvaffaq bo'ldi, uni u titan (Titan) deb atagan titanlar - erning qadimgi afsonaviy aholisi. Lavuazye va Parij Fanlar Akademiyasining Nomenklatura komissiyasi tomonidan taklif qilinganidek, Klaprot elementlarni xossalariga ko‘ra nomlashdan farqli ravishda ataylab mifologik nom tanlagan va bu jiddiy tushunmovchiliklarga sabab bo‘lgan. Gregorning menaxini va titan bir xil element ekanligiga shubha qilgan Klaprot menakonit va rutilning qiyosiy tahlilini o'tkazdi va ikkala elementning kimligini aniqladi. Rossiyada 19-asr oxirida. titan ilmenitdan ajratib olingan va uni kimyoviy tomondan T.E.Lovits batafsil o'rgangan; Shu bilan birga, u Klaprothning ta'riflarida ba'zi xatolarni qayd etdi. Elektrolitik toza titan 1895 yilda Moissan tomonidan olingan. 19-asr boshlari rus adabiyotida. titan ba'zan titan deb ataladi (Dvigubskiy, 1824) va besh yildan keyin titan nomi u erda paydo bo'ladi.

Koinot tadqiqotchilari sharafiga yodgorlik 1964 yilda Moskvada o'rnatilgan. Ushbu obeliskni loyihalash va qurishga deyarli etti yil (1958-1964) sarflangan. Mualliflar nafaqat arxitektura va badiiy muammolarni, balki texnik muammolarni ham hal qilishlari kerak edi. Ulardan birinchisi, materiallarni tanlash, shu jumladan qoplama. Ko'p tajribalardan so'ng, biz porlash uchun jilolangan titan plitalariga joylashdik.

Haqiqatan ham, ko'pgina xususiyatlarda va birinchi navbatda korroziyaga chidamliligi bo'yicha titanium metallar va qotishmalarning katta qismidan ustundir. Ba'zan (ayniqsa, mashhur adabiyotda) titan abadiy metall deb ataladi. Ammo avval ushbu elementning tarixi haqida gapiraylik.

Oksidlanganmi yoki oksidlanmaganmi?

1795 yilgacha 22-sonli element "menakin" deb nomlangan. Uni 1791 yilda menakanit mineralida yangi elementni kashf etgan ingliz kimyogari va mineralogi Uilyam Gregor shunday deb atagan (zamonaviy mineralogiya ma'lumotnomalarida bu nomni qidirmang - menakanit ham o'zgartirilgan, hozir u ilmenit deb ataladi. ).

Gregor kashfiyotidan to‘rt yil o‘tgach, nemis kimyogari Martin Klaprot boshqa mineral – rutil tarkibida yangi kimyoviy elementni topdi va uni elf malikasi Titaniya (nemis mifologiyasi) sharafiga titan deb nomladi.

Boshqa versiyaga ko'ra, elementning nomi er ma'budasi Gaia (yunon mifologiyasi) ning qudratli o'g'illari Titanlardan kelib chiqqan.

1797 yilda Gregor va Klaprot bir xil elementni kashf etgani ma'lum bo'ldi va Gregor buni oldinroq qilgan bo'lsa-da, Klaprot tomonidan unga berilgan nom yangi element uchun o'rnatilgan.

Ammo Gregor ham, Klaprot ham elementarni qo'lga kirita olishmadi titan. Ular ajratib olgan oq kristall kukun titanium dioksidi TiO 2 edi. Uzoq vaqt davomida kimyogarlarning hech biri bu oksidni kamaytirishga va undan sof metallni ajratib olishga muvaffaq bo'lmadi.

1823 yilda ingliz olimi V. Vollaston Merthyr Tydfil zavodining metallurgiya shlakida kashf etgan kristallar sof titandan boshqa narsa emasligini ma'lum qildi. Va oradan 33 yil o'tgach, mashhur nemis kimyogari F. Wöhler bu kristallar yana titan birikmasi ekanligini, bu safar metallga o'xshash karbonitrid ekanligini isbotladi.

Ko'p yillar davomida bu metallga ishonishgan Titan birinchi marta 1825 yilda Berzelius tomonidan olingan. kaliy florotitanatni natriy metall bilan kamaytirishda. Biroq, bugungi kunda titan va Berzelius tomonidan olingan mahsulotning xususiyatlarini taqqoslab, Shvetsiya Fanlar akademiyasi prezidenti xato qilganligini ta'kidlash mumkin, chunki sof titabnum gidroflorik kislotada (ko'plab boshqa kislotalardan farqli o'laroq) tezda eriydi va Berzelius metall titan uning ta'siriga muvaffaqiyatli qarshilik ko'rsatdi.

Darhaqiqat, Ti birinchi marta faqat 1875 yilda rus olimi D.K.Kirillov tomonidan olingan. Ushbu ish natijalari uning "Titan bo'yicha tadqiqotlar" risolasida nashr etilgan. Ammo taniqli rus olimining ishi e'tibordan chetda qoldi. Yana 12 yil o'tgach, ancha sof mahsulot - taxminan 95% titan - Berzeliusning vatandoshlari, mashhur kimyogarlar L. Nilsson va O. Peterson tomonidan qo'lga kiritildi, ular titan tetrakloridni metall natriy bilan po'lat germetik bombada qisqartirdilar.

1895 yilda frantsuz kimyogari A. Moissan kamon pechida titan dioksidini uglerod bilan kamaytirib, hosil bo'lgan materialni ikki marta tozalashga ta'sir qilib, tarkibida faqat 2% aralashmalar, asosan uglerod bo'lgan titan oldi. Nihoyat, 1910 yilda amerikalik kimyogar M. Hunter Nilsson va Peterson usulini takomillashtirib, taxminan 99% tozaligi bilan bir necha gramm titan olishga muvaffaq bo'ldi. Shuning uchun ko'pgina kitoblarda titan metallini olishning ustuvorligi Kirillov, Nilsson yoki Moissanga emas, balki Hunterga tegishli.

Biroq, Hunter ham, uning zamondoshlari ham titan uchun ajoyib kelajakni bashorat qilishmagan. Metall tarkibidagi aralashmalarning atigi o'ndan bir qismi bor edi, ammo bu aralashmalar titanni mo'rt, mo'rt va ishlov berish uchun yaroqsiz holga keltirdi. Shuning uchun, ba'zi titan birikmalari metallning o'zidan oldinroq qo'llanilishini topdi. Masalan, Ti tetraxlorid Birinchi jahon urushida tutun ekranlarini yaratish uchun keng qo'llanilgan.

Tibbiyotda 22-son

1908 yilda AQSh va Norvegiyada oq ishlab chiqarish ilgari bo'lgani kabi qo'rg'oshin va sink birikmalaridan emas, balki titan dioksididan boshlandi. Bunday oq rang bilan siz bir xil miqdordagi qo'rg'oshin yoki sink oqiga qaraganda bir necha marta kattaroq sirtlarni bo'yashingiz mumkin. Bundan tashqari, titan oq ko'proq aks ettiruvchi xususiyatga ega, u zaharli emas va vodorod sulfidi ta'sirida qoraymaydi. Tibbiy adabiyotlarda odam bir vaqtning o'zida 460 g titanium dioksidini "olgan" holat tasvirlangan! (Qiziq, u buni nima bilan aralashtirib yubordi?) Titan dioksidining "sevishgani" hech qanday og'riqli hislarni boshdan kechirmadi. TiO 2 ba'zi dorilarga, xususan, teri kasalliklariga qarshi malhamlarga kiritilgan.

Biroq, bu tibbiyot emas, balki TiO 2 ni eng ko'p iste'mol qiladigan bo'yoq va lak sanoati. Ushbu birikmaning jahon ishlab chiqarishi yiliga yarim million tonnadan oshdi. Titan dioksidiga asoslangan emallar kemasozlik, qurilish va mashinasozlikda metall va yog'och uchun himoya va dekorativ qoplama sifatida keng qo'llaniladi. Tuzilmalar va qismlarning xizmat qilish muddati sezilarli darajada oshadi. Titan oq mato, teri va boshqa materiallarni bo'yash uchun ishlatiladi.

Sanoatda Ti

Titan dioksidi yuqori dielektrik o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan chinni massalari, o'tga chidamli oynalar va keramik materiallarning bir qismidir. Quvvat va issiqlikka chidamliligini oshiradigan plomba sifatida u kauchuk birikmalarga kiritiladi. Biroq, titanium birikmalarining barcha afzalliklari sof titanium metallining o'ziga xos xususiyatlari fonida ahamiyatsiz ko'rinadi.

Elemental Titan

1925 yilda golland olimlari van Arkel va de Bur yodid usulidan foydalangan holda yuqori tozalikdagi titanni olishdi - 99,9% (quyida bu haqda batafsilroq). Hunter tomonidan olingan titandan farqli o'laroq, u egiluvchanlikka ega edi: uni sovuqda zarb qilish, choyshab, lenta, sim va hatto eng nozik folga ichiga o'rash mumkin edi. Lekin bu hatto asosiy narsa emas. Titan metallining fizik-kimyoviy xususiyatlarini o'rganish deyarli ajoyib natijalarga olib keldi. Masalan, titan temirdan deyarli ikki baravar yengil (titanium zichligi 4,5 g/sm3) kuchliligi bo‘yicha ko‘plab po‘latlardan ustun ekanligi ma’lum bo‘ldi. Alyuminiy bilan taqqoslash ham titan foydasiga chiqdi: titan alyuminiydan atigi bir yarim baravar og'irroq, ammo u olti baravar kuchli va eng muhimi, u o'z kuchini 500 ° C gacha bo'lgan haroratda saqlaydi ( va qotishma elementlar qo'shilishi bilan - 650 ° C gacha ), alyuminiy va magniy qotishmalarining kuchi 300 ° C da allaqachon keskin pasayadi.

Titan ham sezilarli qattiqlikka ega: u alyuminiydan 12 barobar, temir va misdan 4 barobar qattiqroq. Metallning yana bir muhim xususiyati uning oquvchanligidir. U qanchalik baland bo'lsa, ushbu metalldan yasalgan qismlar operatsion yuklarga qanchalik yaxshi qarshilik ko'rsatsa, ular o'z shakllari va o'lchamlarini uzoqroq saqlaydi. Titanning oquvchanligi alyuminiynikidan deyarli 18 baravar yuqori.

Aksariyat metallardan farqli o'laroq, titan sezilarli elektr qarshiligiga ega: agar kumushning elektr o'tkazuvchanligi 100 ga teng bo'lsa, u holda misning elektr o'tkazuvchanligi 94, alyuminiy - 60, temir va platina - 15, titan - atigi 3,8. Titanning magnitsizligi kabi bu xususiyat radioelektronika va elektrotexnika uchun qiziqish uyg'otadi, deb tushuntirishga hojat yo'q.

Titanning korroziyaga chidamliligi ajoyibdir. Dengiz suviga 10 yil ta'sir qilgandan so'ng, bu metallning plastinkasida korroziya izlari ko'rinmadi. Zamonaviy og'ir vertolyotlarning rotorlari titanium qotishmalaridan qilingan. Ruddlar, aileronlar va tovushdan tez uchadigan samolyotlarning boshqa muhim qismlari ham ushbu qotishmalardan yasalgan. Bugungi kunda ko'plab kimyo zavodlarida siz titandan tayyorlangan butun apparat va ustunlarni topishingiz mumkin.

Titanni qanday olish mumkin

Narx - titan ishlab chiqarish va iste'mol qilishni sekinlashtiradigan yana bir narsa. Aslida, yuqori narx titaniumning o'ziga xos nuqsoni emas. Uning er qobig'ida juda ko'p - 0,63%. Titanning hali ham yuqori narxi uni rudalardan olish qiyinligining natijasidir. Bu titanning ko'plab elementlarga yuqori darajada yaqinligi va uning tabiiy birikmalarida kimyoviy bog'larning mustahkamligi bilan izohlanadi. Shuning uchun texnologiyaning murakkabligi. 1940 yilda amerikalik olim V. Kroll tomonidan ishlab chiqilgan titan ishlab chiqarishning magniy-termik usuli shunday ko'rinadi.

Titan dioksidi xlor yordamida (uglerod borligida) titanium tetraxloridga aylanadi:

HO 2 + C + 2CI 2 → HCI 4 + CO 2.

Jarayon elektr valli pechlarda 800-1250 ° S haroratda amalga oshiriladi. Yana bir variant - gidroksidi metall tuzlari NaCl va KCl ni eritmada xlorlash Keyingi operatsiya (bir xil darajada muhim va ko'p mehnat talab qiladigan) - TiCl 4 ni aralashmalardan tozalash - turli usullar va moddalar yordamida amalga oshiriladi. Oddiy sharoitlarda titanium tetraklorid qaynash nuqtasi 136 ° C bo'lgan suyuqlikdir.

Kislorodga qaraganda titan va xlor o'rtasidagi bog'lanishni buzish osonroq. Bu reaksiya orqali magniy yordamida amalga oshirilishi mumkin

TiCl 4 + 2Mg → T + 2MgCl 2.

Bu reaktsiya po'lat reaktorlarda 900 ° C da sodir bo'ladi. Natijada magniy va magniy xlorid bilan singdirilgan titanium shimgich deb ataladi. Ular 950 ° C da muhrlangan vakuum apparatida bug'lanadi va titanium shimgichni keyinchalik sinterlanadi yoki ixcham metallga eritiladi.

Titan metallini ishlab chiqarishning natriy-termik usuli, asosan, magniy-termik usuldan unchalik farq qilmaydi. Ushbu ikki usul sanoatda eng ko'p qo'llaniladi. Sof titan olish uchun van Arkel va de Bur tomonidan taklif qilingan yodid usuli hali ham qo'llaniladi. Metallotermik titanli shimgich TiI 4 yodidga aylanadi, so'ngra vakuumda sublimatsiya qilinadi. Yo'lda titap yodid bug'i 1400 ° S gacha qizdirilgan titan simga duch keladi. Bunday holda, yodid parchalanadi va simda sof titan qatlami o'sadi. Titan ishlab chiqarishning bu usuli unumdorligi past va qimmat, shuning uchun u sanoatda juda cheklangan darajada qo'llaniladi.

Titan ishlab chiqarishning mehnat va energiya zichligiga qaramay, u allaqachon rangli metallurgiyaning eng muhim kichik tarmoqlaridan biriga aylandi. Global titan ishlab chiqarish juda tez sur'atlar bilan rivojlanmoqda. Buni hatto chop etishda tugaydigan parcha-parcha ma'lumotlardan ham aniqlash mumkin.

Ma'lumki, 1948 yilda dunyoda atigi 2 tonna titan eritilgan va 9 yil o'tgach - allaqachon 20 ming tonna Bu 1957 yilda barcha mamlakatlarda 20 ming tonna titan ishlab chiqarilgan, 1980 yilda esa faqat AQSh iste'mol qilgan. . 24,4 ming tonna titan... Yaqin-yaqingacha titan nodir metal deb atalgan shekilli - hozir u eng muhim konstruktiv material hisoblanadi. Buni faqat bitta narsa bilan izohlash mumkin: 22-sonli elementning foydali xususiyatlarining noyob birikmasi Va, tabiiyki, texnologiya ehtiyojlari.

Titanning konstruktiv material sifatidagi roli, aviatsiya, kemasozlik va raketasozlik uchun yuqori quvvatli qotishmalarning asosi tez sur'atlar bilan o'sib bormoqda. Dunyoda eritilgan titanning ko'p qismi qotishmalarda ishlatiladi. 90% titan, 6% alyuminiy va 4% vanadiydan tashkil topgan aviatsiya sanoati uchun keng tarqalgan qotishma. 1976 yilda Amerika matbuotida xuddi shu maqsadda yangi qotishma: 85% titan, 10% vanadiy, 3% alyuminiy va 2% temir haqida xabarlar paydo bo'ldi. Ularning ta'kidlashicha, bu qotishma nafaqat yaxshiroq, balki tejamkorroq.

Umuman olganda, titanium qotishmalari platina va palladiyni o'z ichiga olgan ko'plab elementlarni o'z ichiga oladi. Ikkinchisi (0,1-0,2% miqdorida) titanium qotishmalarining allaqachon yuqori kimyoviy qarshiligini oshiradi.

Titanning mustahkamligi, shuningdek, azot va kislorod kabi "qotishma qo'shimchalar" tomonidan oshiriladi. Ammo kuch bilan birga ular titanning qattiqligini va eng muhimi, mo'rtligini oshiradilar, shuning uchun ularning tarkibi qat'iy tartibga solinadi: qotishma ichiga 0,15% kislorod va 0,05% dan ko'p bo'lmagan azot ruxsat etiladi.

Titan qimmat bo'lishiga qaramay, uni arzonroq materiallar bilan almashtirish ko'p hollarda tejamkor bo'lib chiqadi. Bu erda odatiy misol. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan kimyoviy apparatning tanasi 150 rubl, titanium qotishmasidan esa 600 rubl turadi. Shu bilan birga, po'lat reaktor atigi 6 oy, titan reaktori esa 10 yil ishlaydi. Po‘lat reaktorlarni almashtirish xarajatlari va jihozlarning majburiy ishlamay qolish vaqtini qo‘shing – va qimmat titandan foydalanish po‘latdan ko‘ra foydaliroq bo‘lishi ayon bo‘ladi.

Metallurgiya titandan katta miqdorda foydalanadi. Qotishtiruvchi qo'shimcha sifatida titanni o'z ichiga olgan po'lat va boshqa qotishmalarning yuzlab navlari mavjud. Metalllarning tuzilishini yaxshilash, mustahkamligi va korroziyaga chidamliligini oshirish uchun kiritilgan.

Ba'zi yadro reaktsiyalari deyarli mutlaq vakuumda sodir bo'lishi kerak. Simob nasoslari yordamida vakuumni atmosferaning bir necha milliarddan bir qismiga etkazish mumkin. Ammo bu etarli emas va simob nasoslari ko'proq narsaga qodir emas. Havoning keyingi pompalanishi maxsus titan nasoslari tomonidan amalga oshiriladi. Bundan tashqari, kattaroq vakuumga erishish uchun, reaksiyalar sodir bo'ladigan kameraning ichki yuzasiga nozik dispers titan püskürtülür.

Titan ko'pincha kelajak metalli deb ataladi. Ilm-fan va texnologiya allaqachon mavjud bo'lgan faktlar bizni bu mutlaqo to'g'ri emasligiga ishontirmoqda - titan allaqachon hozirgi metallga aylandi.

Perovskit va sfen. Ilmenit - temir metatitanat FeTiO 3 - 52,65% TiO 2 ni o'z ichiga oladi. Ushbu mineralning nomi Uralda Ilmen tog'larida topilganligi bilan bog'liq. Ilmenit qumlarining eng katta joylashuvi Hindistonda joylashgan. Yana bir muhim mineral, rutil titan dioksididir. Ilmenitning temir minerallari bilan tabiiy aralashmasi bo'lgan titanomagnetitlar ham sanoat ahamiyatiga ega. SSSR, AQSH, Hindiston, Norvegiya, Kanada, Avstraliya va boshqa mamlakatlarda titan rudalarining boy konlari mavjud. Yaqinda geologlar Shimoliy Baykal mintaqasida titan o'z ichiga olgan yangi mineralni topdilar, u Sovet fizigi akademik L. D. Landau sharafiga landauit nomini oldi. Hammasi bo'lib, butun dunyo bo'ylab titanning 150 dan ortiq muhim ruda va yotqizilgan konlari ma'lum.