Karakteristikat e përgjithshme. Historia e zbulimit

Titanium fillimisht u quajt "gregorite" nga kimisti britanik Reverend William Gregor, i cili e zbuloi atë në 1791. Titani u zbulua më pas në mënyrë të pavarur nga kimisti gjerman M. H. Klaproth në 1793. Ai e quajti atë një titan për nder të titanëve nga mitologjia greke - "mishërimi i forcës natyrore". Vetëm në vitin 1797 Klaproth zbuloi se titani i tij ishte një element i zbuluar më parë nga Gregor.

Karakteristikat dhe vetitë

Titani është element kimik me simbol Ti dhe numër atomik 22. Është metal i shkëlqyeshëm me ngjyrë argjendi, densitet të ulët dhe forcë të lartë. Është rezistent ndaj korrozionit në ujin e detit dhe klorit.

Elementi takohet në një sërë vendburimesh minerale, kryesisht rutil dhe ilmenit, të cilat janë të përhapura gjerësisht në koren e tokës dhe litosferën.

Titani përdoret për të prodhuar lidhje të forta të lehta. Dy vetitë më të dobishme të një metali janë rezistenca ndaj korrozionit dhe një raport fortësie ndaj densitetit, më i larti nga çdo element metalik. Në gjendjen e tij të palidhur, ky metal është po aq i fortë sa disa çelik, por më pak i dendur.

Vetitë fizike të metaleve

atë metal i qëndrueshëm me densitet të ulët, mjaft duktil (sidomos në mjedis anoksik), i shkëlqyeshëm dhe i bardhë metaloid. Pika e tij relativisht e lartë e shkrirjes mbi 1650°C (ose 3000°F) e bën atë të dobishëm si metal zjarrdurues. Është paramagnetik dhe ka përçueshmëri mjaft të ulët elektrike dhe termike.

Në shkallën Mohs, ngurtësia e titanit është 6. Sipas këtij treguesi, ai është pak inferior ndaj çelikut të ngurtësuar dhe tungstenit.

Titani i pastër komercialisht (99,2%) ka një forcë tërheqëse prej rreth 434 MPa, e cila është në përputhje me lidhjet konvencionale të çelikut të klasës së ulët, por titani është shumë më i lehtë.

Vetitë kimike të titanit

Ashtu si alumini dhe magnezi, titani dhe lidhjet e tij oksidohen menjëherë kur ekspozohen ndaj ajrit. Ai reagon ngadalë me ujin dhe ajrin në temperaturën e ambientit, sepse formon një shtresë oksidi pasive i cili mbron metalin pjesa më e madhe nga oksidimi i mëtejshëm.

Pasivizimi atmosferik i jep titanit rezistencë të shkëlqyer korrozioni pothuajse ekuivalente me platinin. Titani është në gjendje t'i rezistojë sulmit të acideve të holluara sulfurik dhe klorhidrik, zgjidhjeve të klorurit dhe shumicës së acideve organike.

Titani është një nga elementët e paktë që digjet në azot të pastër, duke reaguar në 800 ° C (1470 ° F) për të formuar nitrid titani. Për shkak të reaktivitetit të tyre të lartë me oksigjen, azot dhe disa gazra të tjerë, fijet e titanit përdoren në pompat e sublimimit të titanit si absorbues për këto gazra. Këto pompa janë të lira dhe prodhojnë me siguri presione jashtëzakonisht të ulëta në sistemet UHV.

Mineralet e zakonshme që përmbajnë titan janë anataza, brookiti, ilmeniti, perovskiti, rutili dhe titaniti (sfeni). Nga këto minerale, vetëm rutil dhe ilmenite kanë rëndësia ekonomike, por edhe këto janë të vështira për t'u gjetur në përqendrime të larta.

Titani gjendet në meteorite dhe është gjetur në Diell dhe yje të tipit M me një temperaturë sipërfaqësore prej 3200°C (5790°F).

Metodat e njohura aktualisht për nxjerrjen e titanit nga xeherore të ndryshme janë të mundimshme dhe të shtrenjta.

Prodhimi dhe prodhimi

Aktualisht, rreth 50 lloje të titanit dhe lidhjeve të titanit janë zhvilluar dhe janë duke u përdorur. Deri më sot, njihen 31 klasa të metaleve dhe lidhjeve të titanit, nga të cilat klasat 1-4 janë të pastra komerciale (të palidhura). Ato ndryshojnë në rezistencën në tërheqje në varësi të përmbajtjes së oksigjenit, me shkallën 1 që është më duktilja (rezistenca më e ulët në tërheqje me 0,18% oksigjen) dhe shkalla 4 është më pak duktil (rezistenca maksimale në tërheqje me 0,40% oksigjen). ).

Klasat e mbetura janë lidhje, secila prej të cilave ka veti specifike:

• plastike;
• forcë;
• fortësi;
• rezistenca elektrike;
• rezistenca specifike ndaj korrozionit dhe kombinimet e tyre.

Përveç këtyre specifikimeve, lidhjet e titanit janë prodhuar gjithashtu për të përmbushur hapësirën ajrore dhe pajisje ushtarake(SAE-AMS, MIL-T), Standardet ISO dhe specifikimet specifike të vendit, si dhe kërkesat e përdoruesve fundorë për aplikimet e hapësirës ajrore, ushtarake, mjekësore dhe industriale.

Një produkt i sheshtë komercialisht i pastër (fletë, pjatë) mund të formohet lehtësisht, por përpunimi duhet të marrë parasysh faktin që metali ka një "memorie" dhe një tendencë për t'u kthyer prapa. Kjo është veçanërisht e vërtetë për disa lidhje me rezistencë të lartë.

Titani përdoret shpesh për të bërë lidhje:

• me alumin;
• me vanadium;
• me bakër (për forcim);
• me hekur;
• me mangan;
• me molibden dhe metale të tjera.

Zonat e përdorimit

Lidhjet e titanit në formën e fletës, pllakës, shufrës, telit, derdhjes gjejnë aplikime në tregjet industriale, të hapësirës ajrore, rekreative dhe në zhvillim. Pluhur titani përdoret në piroteknikë si burim i grimcave të ndezura që digjen.

Për shkak se lidhjet e titanit kanë një raport të lartë të rezistencës në tërheqje ndaj densitetit, rezistencë të lartë ndaj korrozionit, rezistencë ndaj lodhjes, rezistencë të lartë ndaj plasaritjes dhe aftësi mesatare të temperaturës së lartë, ato përdoren në avionë, forca të blinduara, anijet e detit, anije kozmike dhe raketa.

Për këto aplikime, titani është i lidhur me alumin, zirkon, nikel, vanadium dhe elementë të tjerë për të prodhuar një sërë komponentësh duke përfshirë elementët strukturorë kritikë, muret e zjarrit, pajisjet e uljes, tubat e shkarkimit (helikopterët) dhe sistemet hidraulike. Në fakt, rreth dy të tretat e metalit të titanit të prodhuar përdoret në motorët dhe kornizat e avionëve.

Për shkak se lidhjet e titanit janë rezistente ndaj korrozionit të ujit të detit, ato përdoren për të bërë boshtet e helikës, pajisje për shkëmbyesit e nxehtësisë, etj. Këto lidhje përdoren në rastet dhe komponentët e pajisjeve vëzhguese dhe monitoruese të oqeanit për shkencën dhe ushtrinë.

Lidhjet specifike aplikohen në puset dhe puset e naftës dhe hidrometalurgjinë e nikelit për forcën e tyre të lartë. Industria e pulpës dhe letrës përdor titan në pajisje teknologjike ekspozuar ndaj mediave agresive si hipokloriti i natriumit ose gazi i klorit të lagësht (në zbardhjen). Aplikime të tjera përfshijnë saldimin me ultratinguj, saldimin me valë.

Përveç kësaj, këto lidhje përdoren në automobila, veçanërisht në garat e automobilave dhe motoçikletave, ku pesha e ulët, forca e lartë dhe ngurtësia janë thelbësore.

Titani përdoret në shumë mallra sportive: raketa tenisi, shkopinj golfi, rula lakros; helmeta kriket, hokej, lakros dhe futbolli, si dhe korniza dhe komponentë biçikletash.

Për shkak të qëndrueshmërisë së tij, titani është bërë më popullor për bizhuteritë e stilistëve (veçanërisht unazat e titanit). Inertiteti i tij e bën atë një zgjedhje të mirë për njerëzit me alergji ose ata që do të veshin bizhuteri në ambiente të tilla si pishina. Titani është gjithashtu i lidhur me ar për të prodhuar një aliazh që mund të shitet si ar 24 karat sepse 1% Ti i aliazhuar nuk mjafton për të kërkuar një shkallë më të ulët. Lidhja që rezulton është rreth fortësisë së arit 14 karat dhe është më e fortë se ari i pastër 24 karatësh.

Masat paraprake

Titani është jo toksik edhe në doza të larta. Në formë pluhuri ose si copa metalike, ai paraqet një rrezik serioz zjarri dhe, nëse nxehet në ajër, një rrezik shpërthimi.

Vetitë dhe aplikimet e lidhjeve të titaniumit

Më poshtë është një pasqyrë e lidhjeve të titanit që hasen më shpesh, të cilat ndahen në klasa, vetitë e tyre, avantazhet dhe aplikimet industriale.

klasa e 7-të

Klasa 7 është mekanikisht dhe fizikisht ekuivalente me titanin e pastër të klasës 2, me përjashtim të shtimit të një elementi të ndërmjetëm të paladiumit, duke e bërë atë një aliazh. Ka saldueshmëri dhe elasticitet të shkëlqyeshëm, rezistencën më të madhe ndaj korrozionit nga të gjitha lidhjet e këtij lloji.

Klasa 7 përdoret në proceset dhe përbërësit kimikë pajisjet e prodhimit.

Klasa 11

Klasa 11 është shumë e ngjashme me klasën 1, me përjashtim të shtimit të paladiumit për të përmirësuar rezistencën ndaj korrozionit, duke e bërë atë një aliazh.

Të tjera veçoritë e dobishme përfshijnë duktilitetin optimal, forcën, qëndrueshmërinë dhe saldueshmërinë e shkëlqyer. Kjo aliazh mund të përdoret veçanërisht në aplikimet ku korrozioni është një problem:

• përpunimi kimik;
• prodhimi i klorureve;
• shkripëzimi;
• aplikimet detare.

Ti 6Al-4V klasa 5

Aliazhi Ti 6Al-4V, ose titani i klasës 5, është më i përdoruri. Ai përbën 50% të konsumit total të titanit në mbarë botën.

Lehtësia e përdorimit qëndron në përfitimet e tij të shumta. Ti 6Al-4V mund të trajtohet me nxehtësi për të rritur forcën e tij. Kjo aliazh ka forcë të lartë në peshë të ulët.

Kjo është aliazhi më i mirë për t'u përdorur në disa industri të tilla si hapësira ajrore, mjekësore, detare dhe kimike industria përpunuese. Mund të përdoret për të krijuar:

• turbinat e aviacionit;
• komponentët e motorit;
• elementet strukturore të avionit;
• mbërthyes për hapësirën ajrore;
• pjesë automatike me performancë të lartë;
• pajisje sportive.

Ti 6AL-4V ELI klasi 23

Klasa 23 - titan kirurgjik. Ti 6AL-4V ELI, ose Grade 23, është një version me pastërti më të lartë të Ti 6Al-4V. Mund të bëhet nga rrotulla, fije, tela ose tela të sheshtë. atë zgjedhja më e mirë për çdo situatë ku kërkohet një kombinim i forcës së lartë, peshës së ulët, rezistencës së mirë ndaj korrozionit dhe rezistencës së lartë. Ka rezistencë të shkëlqyer ndaj dëmtimit.

Mund të përdoret në aplikime biomjekësore siç janë komponentët e implantueshëm për shkak të biokompatibilitetit, forcës së mirë të lodhjes. Mund të përdoret gjithashtu në procedurat kirurgjikale për të fabrikuar këto konstruksione:

• kunja dhe vida ortopedike;
• kapëse për ligaturë;
• kapëse kirurgjikale;
• burime;
• aparate ortodontike;
• enët kriogjene;
• pajisje për fiksimin e kockave.

Klasa 12

Titani i klasës 12 ka saldim të shkëlqyeshëm me cilësi të lartë. Është një aliazh me forcë të lartë që siguron forcë të mirë në temperatura të larta. Titani i klasës 12 ka karakteristika të ngjashme me çeliqet inox të serisë 300.

Aftësia e tij për t'u formuar në mënyra të ndryshme e bën atë të dobishëm në shumë aplikacione. Rezistenca e lartë ndaj korrozionit të kësaj lidhjeje e bën atë të paçmuar edhe për pajisjet e prodhimit. Klasa 12 mund të përdoret në industritë e mëposhtme:

• këmbyesit e nxehtësisë;
• aplikime hidrometalurgjike;
• prodhimi kimik me temperaturë të ngritur;
• komponentët e detit dhe ajrit.

Ti5Al-2.5Sn

Ti 5Al-2.5Sn është një aliazh që mund të sigurojë saldim të mirë me stabilitet. Gjithashtu ka qëndrueshmëri të lartë të temperaturës dhe forcë të lartë.

Ti 5Al-2.5Sn përdoret kryesisht në industrinë e aviacionit, si dhe në instalimet kriogjenike.

Titani është një element kimik i grupit IV të periudhës së 4-të të sistemit periodik të Mendelejevit, numri atomik 22; metal i qëndrueshëm dhe i lehtë argjend-bardhë. Ai ekziston në modifikimet kristalore të mëposhtme: α-Ti me një grilë gjashtëkëndore të mbushur ngushtë dhe β-Ti me një paketim kub me qendër trupin.

Titan u bë i njohur për njeriun vetëm rreth 200 vjet më parë. Historia e zbulimit të saj është e lidhur me emrat e kimistit gjerman Klaproth dhe studiuesit amator anglez MacGregor. Në 1825, I. Berzelius ishte i pari që izoloi titanin e pastër metalik, por deri në shekullin e 20-të, ky metal konsiderohej i rrallë dhe për këtë arsye i papërshtatshëm për përdorim praktik.

Sidoqoftë, në kohën tonë është vërtetuar se titani renditet i nënti për sa i përket bollëkut midis elementëve të tjerë kimikë, dhe fraksioni masiv në koren e tokës është 0.6%. Titani gjendet në shumë minerale, rezervat e të cilave arrijnë në qindra mijëra tonë. Depozita të konsiderueshme të xeheve të titanit ndodhen në Rusi, Norvegji, SHBA, në Afrikën Jugore, dhe në Australi, Brazil, Indi, vendosjet e hapura të rërave që përmbajnë titan janë të përshtatshme për miniera.

Titani është një metal i bardhë argjendi i lehtë dhe duktil, me pikë shkrirjeje 1660 ± 20 C, me pikë vlimi 3260 C, me densitet të dy modifikimeve dhe përkatësisht të barabartë me α-Ti - 4.505 (20 C) dhe β-Ti - 4.32 (900 C) g/cm3. Titani karakterizohet nga forca e lartë mekanike, e cila ruhet edhe në temperatura të larta. Ka një viskozitet të lartë, i cili gjatë përpunimit të tij kërkon aplikimin e veshjeve speciale në mjetin prerës.

Në temperatura të zakonshme, sipërfaqja e titanit mbulohet me një shtresë oksidi pasivizues, i cili e bën titanin rezistent ndaj korrozionit në shumicën e mjediseve (me përjashtim të alkalinës). Patate të skuqura titani janë të ndezshme, dhe pluhuri i titanit është shpërthyes.

Titani nuk tretet në tretësirat e holluara të shumë acideve dhe alkaleve (përveç acideve hidrofluorike, ortofosforike dhe sulfurike të përqendruara), por në prani të agjentëve kompleksues ndërvepron lehtësisht edhe me acide të dobëta.

Kur nxehet në ajër në një temperaturë prej 1200 C, titani ndizet, duke formuar faza okside me përbërje të ndryshueshme. Hidroksidi i titanit precipiton nga tretësirat e kripërave të titanit, kalcinimi i të cilave bën të mundur marrjen e dioksidit të titanit.

Kur nxehet, titani ndërvepron edhe me halogjenet. Në veçanti, tetrakloridi i titanit merret në këtë mënyrë. Si rezultat i reduktimit të tetraklorurit të titanit me alumin, silic, hidrogjen dhe disa agjentë të tjerë reduktues, fitohet triklorur dhe diklorur i titanit. Titani ndërvepron me bromin dhe jodin.

Në temperatura mbi 400C, titani reagon me azotin për të formuar nitrid titani. Titani gjithashtu reagon me karbonin për të formuar karbit titani. Kur nxehet, titani thith hidrogjenin dhe formohet hidridi i titanit, i cili dekompozohet me lëshimin e hidrogjenit kur nxehet përsëri.

Më shpesh, dioksidi i titanit me një sasi të vogël papastërtish vepron si një material fillestar për prodhimin e titanit. Kjo mund të jetë si skorje titani e marrë gjatë përpunimit të koncentrateve të ilmenitit, ashtu edhe koncentrat rutil, i cili përftohet gjatë pasurimit të xeheve të titanit.

Koncentrati i mineralit të titanit i nënshtrohet përpunimit pirometalurgjik ose acid sulfurik. Produkti i trajtimit me acid sulfurik është pluhur dioksidi i titanit. Kur përdoret metoda pirometalurgjike, minerali sinterohet me koks dhe trajtohet me klor për të prodhuar avull tetraklorur titani, i cili më pas reduktohet nga magnezi në 850C.

"Sfungjeri" i titanit që rezulton shkrihet, shkrirja pastrohet nga papastërtitë. Për rafinimin e titanit, përdoret metoda e jodit ose elektroliza. Shufrat e titanit fitohen nga përpunimi i harkut, plazmës ose rrezeve elektronike.

Pjesa më e madhe e prodhimit të titanit shkon për nevojat e industrisë së aviacionit dhe raketave, si dhe për ndërtimin e anijeve detare. Titani përdoret si një shtesë aliazh për çeliqet cilësore dhe si një deoksidues.

Prej tij janë bërë pjesë të ndryshme të pajisjeve elektrovakum, kompresorë dhe pompa për pompimin e mediave agresive, reaktorë kimikë, impiante shkripëzimi dhe shumë pajisje dhe struktura të tjera. Për shkak të sigurisë së tij biologjike, titani është një material i shkëlqyer për aplikime në industrinë ushqimore dhe mjekësore.

Faqe 1

Përçueshmëria termike e titanit është - 14 0 W / m deg, e cila është disi më e ulët se përçueshmëria termike e çelikut të aliazhuar. Materiali është i falsifikuar mirë, i stampuar, i përpunuar. Produktet e titanit janë ngjitur me një elektrodë tungsteni në një atmosferë mbrojtëse argon. Kohët e fundit, titani është përdorur për prodhimin e një game të gjerë tubash, fletësh, produktesh të mbështjellë.

Përçueshmëria termike e titanit është e ulët - rreth 13 herë më e ulët se alumini dhe 4-4 herë më e ulët se hekuri.

Përçueshmëria termike e titanit është e përafërt me atë të çelikut inox dhe është 14 kcal/m C orë. Titani është i falsifikuar mirë, i stampuar dhe i përpunuar në mënyrë të kënaqshme. Në temperatura mbi 200 C, ai tenton të thithë gazra. Titani është ngjitur me një elektrodë tungsteni në një atmosferë argon mbrojtëse.

Përçueshmëria termike e titanit dhe lidhjeve të tij është rreth 15 herë më e ulët se ajo e aluminit dhe 35-5 herë më e ulët se ajo e çelikut. Koeficienti i zgjerimit termik linear të titanit është gjithashtu dukshëm më i ulët se ai i aluminit dhe çelikut inox.

Përçueshmëria termike e titanit është - 14 0 W / (m - K), e cila është disi më e ulët se përçueshmëria termike e çelikut të aliazhuar. Materiali është i falsifikuar mirë, i stampuar, i përpunuar. Produktet e titanit janë ngjitur me një elektrodë tungsteni në një atmosferë mbrojtëse argon. Kohët e fundit, titani është përdorur për prodhimin e një game të gjerë tubash, fletësh, produktesh të mbështjellë.

Koeficienti i përçueshmërisë termike të titanit në intervalin e temperaturës së funksionimit (20 - 400 C) është 0 057 - 0 055 cal / (cm-s - C), që është rreth 3 herë më pak se përçueshmëria termike e hekurit, 16 herë më pak se përçueshmëria termike e bakrit dhe afër përçueshmërisë termike të çelikut inox grade austenitike.

Prandaj, për shembull, përçueshmëria termike e titanit është 8 - 10 herë më pak se përçueshmëria termike e aluminit.

Vlerat e përllogaritura të marra të përçueshmërisë termike të fononit të titanit përkojnë me vlerësimin e kësaj vlere të bërë në punë, ku merret e barabartë me 3 -: - 5 W / m-deg.

Me lidhjen, si dhe me një rritje të përmbajtjes së papastërtive, përçueshmëria termike e titanit, si rregull, zvogëlohet. Kur nxehet, përçueshmëria termike e lidhjeve, si titani i pastër, rritet; tashmë në 500 - 600 C, i afrohet përçueshmërisë termike të titanit të palidhur.

Moduli i elasticitetit të titanit është pothuajse gjysma e atij të hekurit, është në të njëjtin nivel me modulin e lidhjeve të bakrit dhe është shumë më i lartë se ai i aluminit. Përçueshmëria termike e titanit është e ulët: është rreth 7% e përçueshmërisë termike të aluminit dhe 165% e përçueshmërisë termike të hekurit. Kjo duhet të merret parasysh kur ngrohni metalin për formim dhe saldim. Rezistenca elektrike e titanit është rreth 6 herë më e madhe se ajo e hekurit dhe 20 herë më e madhe se ajo e aluminit.

Para së gjithash, duhet të merret parasysh se përçueshmëria termike e titanit dhe lidhjeve të tij në temperatura të ulëta është shumë e ulët. Në temperaturën e dhomës, përçueshmëria termike e titanit është afërsisht 3% e përçueshmërisë termike të bakrit dhe është disa herë më e ulët se, për shembull, ajo e çeliqeve (përçueshmëria termike e titanit është 0 0367 cal / cm sek C, dhe termike përçueshmëria e çelikut 40 është 0 142 cal. Me rritjen e temperaturës, përçueshmëria termike e lidhjeve të titanit rritet dhe i afrohet përçueshmërisë termike të çeliqeve. Kjo ndikon në shpejtësinë e ngrohjes së lidhjeve të titanit në varësi të temperaturës në të cilën ato nxehen, siç mund të shihet. nga ritmet e ngrohjes dhe ftohjes së titanit të pastër tregtar (aliazh VT1) me një seksion kryq prej 150 mm (Fig.

Titani ka një përçueshmëri të ulët termike, e cila është 13 herë më pak se përçueshmëria termike e aluminit dhe 4 herë më pak se përçueshmëria termike e hekurit. Me një rritje të temperaturës, përçueshmëria termike e titanit zvogëlohet disi dhe në 700 C është 0 0309 cal/cm sec SS.

Titani ka një përçueshmëri të ulët termike, e cila është 13 herë më pak se përçueshmëria termike e aluminit dhe 4 herë më pak se përçueshmëria termike e hekurit. Me një rritje të temperaturës, përçueshmëria termike e titanit zvogëlohet disi dhe në 700 C është 0 0309 cal / cm sek C.

Kur saldimi me shkrirje për të marrë një bashkim cilësi të mirë Kërkohet mbrojtje e besueshme nga gazrat atmosferikë (O2, Nj, H2) të metalit të bashkimit të salduar të ngrohur në një temperaturë mbi 400 C në të dy anët e saldimit. Rritja e kokrrave përkeqësohet nga përçueshmëria e ulët termike e titanit, e cila rrit kohën e qëndrimit të metalit të saldimit në temperatura të larta. Për të kapërcyer këto vështirësi, saldimi kryhet me hyrjen më të ulët të nxehtësisë.

Më të rëndësishmet për ekonominë kombëtare ishin dhe mbeten lidhjet dhe metalet, duke ndërthurur butësinë dhe forcën. Titani i përket kësaj kategorie materialesh dhe, përveç kësaj, ka rezistencë të shkëlqyer ndaj korrozionit.

Titani është një metal kalimtar i grupit të 4-të të periudhës së 4-të. Masa molekulareështë vetëm 22, që tregon lehtësinë e materialit. Në të njëjtën kohë, substanca dallohet nga forca e jashtëzakonshme: midis të gjitha materialeve strukturore, është titani që ka forcën më të lartë specifike. Ngjyra është e bardhë argjendtë.

Çfarë është titani, videoja më poshtë do të tregojë:

Koncepti dhe veçoritë

Titani është mjaft i zakonshëm - zë vendin e 10-të për sa i përket përmbajtjes në koren e tokës. Sidoqoftë, vetëm në 1875 u izolua një metal vërtet i pastër. Para kësaj, substanca ose merrej me papastërti, ose përbërjet e saj quheshin titan metalik. Ky konfuzion çoi në faktin se përbërjet metalike u përdorën shumë më herët se vetë metali.

Kjo është për shkak të veçorisë së materialit: papastërtitë më të parëndësishme ndikojnë ndjeshëm në vetitë e një substance, ndonjëherë duke e privuar plotësisht atë nga cilësitë e saj të qenësishme.

Kështu, pjesa më e vogël e metaleve të tjera e privon titanin nga rezistenca ndaj nxehtësisë, e cila është një nga cilësitë e tij të vlefshme. Dhe një shtesë e vogël e një jometali e kthen një material të qëndrueshëm në një material të brishtë dhe të papërshtatshëm për përdorim.

Kjo veçori e ndau menjëherë metalin që rezulton në 2 grupe: teknik dhe të pastër.

• E para përdoren në rastet kur forca, lehtësia dhe rezistenca ndaj korrozionit janë më të nevojshme, pasi titani nuk e humb kurrë cilësinë e fundit.
• Material me pastërti të lartë përdoret aty ku nevojitet një material që punon nën ngarkesa shumë të larta dhe temperatura të larta, por në të njëjtën kohë është i lehtë. Kjo, natyrisht, është shkenca e avionëve dhe raketave.

Tipari i dytë i veçantë i materies është anizotropia. Disa prej tyre cilësitë fizike ndryshojnë në varësi të aplikimit të forcave, të cilat duhet të merren parasysh gjatë aplikimit.

Në kushte normale, metali është inert, nuk gërryhet as në ujin e detit, as në ajrin e detit ose të qytetit. Për më tepër, është substanca biologjikisht më inerte e njohur, për shkak të së cilës protezat dhe implantet e titanit përdoren gjerësisht në mjekësi.

Në të njëjtën kohë, kur temperatura rritet, ajo fillon të reagojë me oksigjen, azot, madje edhe hidrogjen dhe thith gazrat në formë të lëngshme. Kjo veçori e pakëndshme e bën jashtëzakonisht të vështirë si marrjen e vetë metalit ashtu edhe prodhimin e lidhjeve të bazuara në të.

Kjo e fundit është e mundur vetëm kur përdorni pajisje vakum. Procesi më kompleks i prodhimit e ka kthyer një element mjaft të zakonshëm në një element shumë të shtrenjtë.

Lidhja me metale të tjera

Titani zë një pozicion të ndërmjetëm midis dy materialeve të tjera strukturore të njohura - aluminit dhe hekurit, ose më saktë, lidhjeve të hekurit. Në shumë aspekte, metali është superior ndaj "konkurrentëve" të tij:

• forca mekanike e titanit është 2 herë më e lartë se ajo e hekurit dhe 6 herë më e lartë se ajo e aluminit. Në këtë rast, forca rritet me uljen e temperaturës;
• rezistenca ndaj korrozionit është shumë më e lartë se ajo e hekurit dhe madje edhe e aluminit;
• Në temperatura normale, titani është inert. Megjithatë, kur rritet në 250 C, fillon të thithë hidrogjenin, i cili ndikon në vetitë. Për sa i përket aktivitetit kimik, është inferior ndaj magnezit, por, mjerisht, tejkalon hekurin dhe aluminin;
• metali e përçon energjinë elektrike shumë më dobët: rezistenca e tij elektrike është 5 herë më e lartë se ajo e hekurit, 20 herë më e lartë se ajo e aluminit dhe 10 herë më e lartë se ajo e magnezit;
• Përçueshmëria termike është gjithashtu shumë më e ulët: 3 herë më pak se hekuri 1 dhe 12 herë më pak se alumini. Megjithatë, kjo veti rezulton në një koeficient shumë të ulët të zgjerimit termik.

Pro dhe kundra

Në fakt, titani ka shumë disavantazhe. Por kombinimi i forcës dhe lehtësisë është aq i kërkuar sa që as metoda komplekse e prodhimit dhe as nevoja për pastërti të jashtëzakonshme nuk i ndalojnë konsumatorët e metaleve.

Përparësitë e padyshimta të substancës përfshijnë:

• densitet i ulët, që do të thotë shumë pak peshë;
• forcë e jashtëzakonshme mekanike si e vetë metalit të titanit ashtu edhe e lidhjeve të tij. Me rritjen e temperaturës, lidhjet e titanit i tejkalojnë të gjitha lidhjet e aluminit dhe magnezit;
• raporti i forcës dhe densitetit - forca specifike, arrin 30–35, që është pothuajse 2 herë më i lartë se ai i çeliqeve më të mirë strukturorë;
• në ajër, titani është i veshur me një shtresë të hollë oksidi, e cila siguron rezistencë të shkëlqyer korrozioni.

Metali gjithashtu ka të metat e tij:

• Rezistenca ndaj korrozionit dhe inertiteti vlen vetëm për produktet sipërfaqësore joaktive. Pluhuri ose ashkël titani, për shembull, ndizen spontanisht dhe digjen në një temperaturë prej 400 C;
• një metodë shumë komplekse e marrjes së metalit të titanit siguron një kosto shumë të lartë. Materiali është shumë më i shtrenjtë se hekuri, ose;
• aftësia për të thithur gazrat atmosferikë me rritjen e temperaturës kërkon përdorimin e pajisjeve vakum për shkrirjen dhe marrjen e lidhjeve, gjë që gjithashtu rrit ndjeshëm koston;
• titani ka veti të dobëta kundër fërkimit - nuk funksionon për fërkim;
• metali dhe lidhjet e tij janë të prirur ndaj korrozionit të hidrogjenit, i cili është i vështirë për t'u parandaluar;
• titani është i vështirë për t'u përpunuar. Saldimi është gjithashtu i vështirë për shkak të kalimit fazor gjatë ngrohjes.

Fletë titani (foto)

Vetitë dhe karakteristikat

Shumë e varur nga pastërtia. Të dhënat e referencës përshkruajnë, natyrisht, metalin e pastër, por karakteristikat e titanit teknik mund të ndryshojnë dukshëm.

• Dendësia e metalit zvogëlohet kur nxehet nga 4,41 në 4,25 g/cm3. tranzicioni fazor ndryshon densitetin me vetëm 0,15%.
• Pika e shkrirjes së metalit është 1668 C. Pika e vlimit është 3227 C. Titani është një substancë zjarrduruese.
• Mesatarisht, forca në tërheqje është 300-450 MPa, megjithatë, kjo shifër mund të rritet në 2000 MPa duke përdorur forcimin dhe plakjen, si dhe futjen e elementeve shtesë.
• Në shkallën HB, fortësia është 103 dhe ky nuk është kufiri.
• Kapaciteti termik i titanit është i ulët - 0,523 kJ/(kg K).
• Rezistenca elektrike specifike - 42,1 10 -6 ohm cm.
• Titani është një paramagnet. Ndërsa temperatura ulet, ndjeshmëria e saj magnetike zvogëlohet.
• Metali në tërësi karakterizohet nga duktiliteti dhe lakueshmëria. Megjithatë, këto veti ndikohen fuqishëm nga oksigjeni dhe azoti në aliazh. Të dy elementët e bëjnë materialin të brishtë.

Substanca është rezistente ndaj shumë acideve, duke përfshirë nitrik, sulfurik në përqendrime të ulëta dhe pothuajse të gjitha acidet organike përveç formik. Kjo cilësi siguron që titani të jetë i kërkuar në industrinë kimike, petrokimike, letre etj.

Struktura dhe përbërja

Titani - megjithëse është një metal në tranzicion, dhe rezistenca e tij elektrike është e ulët, megjithatë, ai është një metal dhe përcjell rrymë elektrike, që do të thotë një strukturë e renditur. Kur nxehet në një temperaturë të caktuar, struktura ndryshon:

• deri në 883 C, faza α është e qëndrueshme me një densitet prej 4,55 g / cu. shih Dallohet nga një grilë e dendur gjashtëkëndore. Oksigjeni tretet në këtë fazë me formimin e tretësirave intersticiale dhe stabilizon a-modifikimin - shtyn kufirin e temperaturës;
• mbi 883 C, faza β me një rrjetë kubike në qendër të trupit është e qëndrueshme. Dendësia e saj është disi më e vogël - 4.22 g / cu. shih Hidrogjeni e stabilizon këtë strukturë - kur ai tretet në titan, formohen edhe tretësirat intersticiale dhe hidridet.

Kjo veçori e vështirëson shumë punën e metalurgut. Tretshmëria e hidrogjenit zvogëlohet ndjeshëm kur titani ftohet dhe hidridi i hidrogjenit, faza γ, precipiton në aliazh.

Shkakton çarje të ftohta gjatë saldimit, kështu që prodhuesit duhet të punojnë shumë pas shkrirjes së metalit për ta pastruar atë nga hidrogjeni.

Rreth vendit ku mund të gjeni dhe si të bëni titan, ne do të tregojmë më poshtë.

Kjo video i kushtohet përshkrimit të titanit si metal:

Prodhimi dhe minierat

Titani është shumë i zakonshëm, kështu që me mineralet që përmbajnë metal, dhe në sasi mjaft të mëdha, nuk ka vështirësi. Lëndët e para janë rutili, anataza dhe brookiti - dioksidi i titanit në modifikime të ndryshme, ilmeniti, pirofaniti - komponimet me hekurin, etj.

Por është komplekse dhe kërkon pajisje të shtrenjta. Metodat e marrjes janë disi të ndryshme, pasi përbërja e mineralit është e ndryshme. Për shembull, skema për marrjen e metalit nga xehet e ilmenitit duket si kjo:

• marrja e skorjes së titanit - shkëmbi ngarkohet në një furrë me hark elektrik së bashku me një agjent reduktues - antracit, qymyr druri dhe nxehet në 1650 C. Në të njëjtën kohë, ndahet hekuri, i cili përdoret për të marrë gize dhe dioksid titani në skorje;
• skorja klorohet në klorinatorët e minierave ose të kripës. Thelbi i procesit është shndërrimi i dioksidit të ngurtë në tetraklorur titani të gaztë;
• në furrat e rezistencës në balona të veçanta, metali reduktohet me natrium ose magnez nga kloruri. Si rezultat, merret një masë e thjeshtë - një sfungjer titani. Ky është një titan teknik mjaft i përshtatshëm për prodhimin e pajisjeve kimike, për shembull;
• nëse kërkohet një metal më i pastër, ata drejtohen në rafinim - ndërsa metali reagon me jod për të marrë jodur të gaztë, dhe ky i fundit, nën ndikimin e temperaturës - 1300-1400 C, dhe rrymës elektrike, dekompozohet, duke lëshuar titan të pastër. Një rrymë elektrike furnizohet përmes një teli titani të shtrirë në një retorte, mbi të cilën depozitohet një substancë e pastër.

Për të marrë shufra titani, sfungjeri i titanit shkrihet në një furrë me vakum për të parandaluar tretjen e hidrogjenit dhe azotit.

Çmimi i titanit për 1 kg është shumë i lartë: në varësi të shkallës së pastërtisë, metali kushton nga 25 deri në 40 dollarë për 1 kg. Nga ana tjetër, rasti i një aparati çelik inox rezistent ndaj acidit do të kushtojë 150 rubla. dhe do të zgjasë jo më shumë se 6 muaj. Titani do të kushtojë rreth 600 r, por funksionon për 10 vjet. Ka shumë objekte të prodhimit të titanit në Rusi.

Zonat e përdorimit

Ndikimi i shkallës së pastrimit në vetitë fizike dhe mekanike na detyron ta konsiderojmë atë nga ky këndvështrim. Pra, teknika, domethënë jo metali më i pastër, ka rezistencë të shkëlqyer korrozioni, butësi dhe forcë, gjë që përcakton përdorimin e tij:

• industria kimike– këmbyesit e nxehtësisë, gypat, mbështjellësit, pjesët e pompës, pajisjet dhe kështu me radhë. Materiali është i domosdoshëm në zonat ku kërkohet rezistenca dhe forca e acidit;
• industria e transportit- substanca përdoret për të prodhuar automjete nga trenat te biçikletat. Në rastin e parë, metali siguron një masë më të vogël përbërësish, gjë që e bën tërheqjen më efikase, në këtë të fundit jep butësi dhe forcë, nuk është më kot që një kornizë biçiklete titani konsiderohet më e mira;
• çështjet detare- titani përdoret për prodhimin e shkëmbyesve të nxehtësisë, silenciatorëve të shkarkimit për nëndetëset, valvulave, helikave, etj.
• në ndërtimi përdoret gjerësisht - titan - një material i shkëlqyer për përfundimin e fasadave dhe çatisë. Së bashku me forcën, aliazhi ofron një avantazh tjetër të rëndësishëm për arkitekturën - aftësinë për t'i dhënë produkteve konfigurimin më të çuditshëm, aftësia për t'i dhënë formë lidhjes është e pakufizuar.

Metali i pastër është gjithashtu shumë rezistent ndaj temperaturave të larta dhe ruan forcën e tij. Aplikimi është i qartë:

• industria e raketave dhe avionëve - mbështjellja është bërë prej saj. Pjesë motori, lidhëse, pjesë shasie e kështu me radhë;
• mjekësi - inertiteti dhe lehtësia biologjike e bëjnë titanin një material shumë më premtues për protetikë, deri në valvulat e zemrës;
• teknologjia kriogjenike - titani është një nga substancat e pakta që, kur temperatura bie, vetëm bëhet më e fortë dhe nuk e humb plasticitetin.

Titani është një material strukturor me forcën më të lartë me një lehtësi dhe duktilitet të tillë. Këto cilësi unike i ofrojnë atij gjithnjë e më shumë rol i rendesishem në ekonominë kombëtare.

Videoja më poshtë do t'ju tregojë se ku mund të merrni titan për një thikë:

Titanium(lat. titanium), ti, element kimik i grupit iv të sistemit periodik të Mendelejevit; numri atomik 22, masa atomike 47,90; ka ngjyrë të bardhë argjendi metale të lehta. T. natyrale përbëhet nga një përzierje e pesë izotopeve të qëndrueshme: 46 ti (7,95%), 47 ti (7,75%), 48 ti (73,45%), 49 ti (5,51%), 50 ti (5 ,34%). Janë të njohur izotopet radioaktive artificiale 45 ti (ti 1/2 = 3,09 h, 51 ti (ti 1/2 = 5,79 min) dhe etj.

Referenca e historisë. T. në formë dioksidi u zbulua nga mineralogisti amator anglez W. Gregor në 1791 në rërat me ngjyra magnetike të qytetit Menakan (Angli); në 1795, kimisti gjerman M. G. Klaproth vërtetoi se minerali rutileështë një oksid natyror i të njëjtit metal, të cilin ai e quajti "titan" [në mitologjinë greke, titanët janë fëmijët e Uranit (Qielli) dhe Gaia (Toka)]. Nuk ishte e mundur të izolohej T. në formën e tij të pastër për një kohë të gjatë; Ishte vetëm në vitin 1910 që shkencëtari amerikan M. A. Hunter mori natrium metalik duke ngrohur klorurin e tij me natrium në një bombë çeliku të mbyllur. metali që ai përftoi ishte duktil vetëm në temperatura të larta dhe i brishtë në temperaturën e dhomës për shkak të përmbajtjes së lartë të papastërtive. Mundësia për të studiuar vetitë e titanit të pastër u shfaq vetëm në vitin 1925, kur shkencëtarët holandezë A. Van Arkel dhe J. de Boer morën një plastikë metalike me pastërti të lartë në temperatura të ulëta nga shpërbërja termike e jodidit të titanit.

shpërndarja në natyrë. T. është një nga elementët e zakonshëm, përmbajtja mesatare e tij në koren e tokës (clarke) është 0,57% ndaj peshës (ndër metalet strukturore, renditet i katërti për nga bollëku, pas hekurit, aluminit dhe magnezit). Më së shumti T. në shkëmbinjtë bazë të të ashtuquajturës "guaskë bazalt" (0.9%), më pak në shkëmbinjtë e "guaskës së granitit" (0.23%), e aq më pak në shkëmbinjtë ultrabazikë (0.03%) etj. . shkëmbinj Mineralet e pasuruar me T. përfshijnë pegmatitet e shkëmbinjve bazë, shkëmbinjtë alkaline, sienitet dhe pegmatitet të lidhura me to.Njihen gjashtëdhjetë e shtatë minerale T., kryesisht me origjinë magmatike; më të rëndësishmet janë rutile dhe ilmenite.

Në biosferë, T. është më së shumti i shpërndarë. Në ujin e detit përmban 1 10 -7%; T. është një migrant i dobët.

vetitë fizike. T. ekziston në formën e dy modifikimeve alotropike: nën një temperaturë prej 882,5 ° C, forma a me një grilë gjashtëkëndore të mbushur ngushtë është e qëndrueshme ( a= 2,951 å, Me= 4,679 å), dhe mbi këtë temperaturë - b-formë me një rrjetë kub në qendër të trupit a = 3,269 £ Papastërtitë dhe dopantët mund të ndryshojnë ndjeshëm temperaturën e transformimit a/b.

Dendësia a-formë në 20 °C 4.505 g/cm 3 a në 870 °C 4.35 g/cm 3 b-formohet në 900 °C 4.32 g/cm 3; rrezja atomike ti 1,46 å, rrezet jonike ti + 0,94 å, ti 2+ 0,78 å, ti 3+ 0,69 å, ti 4+ 0,64 å , t pl 1668±5°С, t kip 3227 °C; përçueshmëri termike në intervalin 20-25 °С 22.065 e marte/(m? TO) ; koeficienti i temperaturës së zgjerimit linear në 20 °C 8.5? 10 -6, në intervalin 20-700 ° C 9.7? 10 -6; kapaciteti i ngrohjes 0.523 kJ/(kg? TO) ; rezistenca elektrike 42.1? 10-6 ohm? cm në 20 ° C; koeficienti i temperaturës së rezistencës elektrike 0,0035 në 20 °C; ka superpërçueshmëri nën 0,38 ± 0,01 K. T. ndjeshmëria paramagnetike, specifike magnetike (3,2 ± 0,4)? 10 -6 në 20°C. Rezistenca në tërheqje 256 Mn/m 2 (25,6 kgf/mm 2) , zgjatim 72%, fortësi Brinell më pak se 1000 Mn/m 2 (100 kgf/mm 2) . Moduli i elasticitetit normal 108000 Mn/m 2 (10800 kgf/mm 2) . Metal i farkëtimit me pastërti të lartë në temperaturë normale.

Nota teknike e përdorur në industri përmban papastërti të oksigjenit, azotit, hekurit, silikonit dhe karbonit, të cilat rrisin forcën e tij, zvogëlojnë duktilitetin dhe ndikojnë në temperaturën e transformimit polimorfik, i cili ndodh në intervalin 865-920°C. Për notat teknike VT1-00 dhe VT1-0, dendësia është rreth 4.32 g/cm 3 , Rezistenca në tërheqje 300-550 Mn/m 2 (30-55 kgf/mm 2) , zgjatim jo më pak se 25%, fortësi Brinell 1150-1650 Mn/m 2 (115-165 kgf/mm 2) . Konfigurimi i shtresës së jashtme elektronike të atomit ti 3 d 2 4 s 2 .

Vetitë kimike . T. e pastër - reaktive elementi i tranzicionit, në komponime ka gjendje oksidimi + 4, më rrallë +3 dhe +2. Në temperatura të zakonshme dhe deri në 500-550 ° C, është rezistent ndaj korrozionit, gjë që shpjegohet me praninë e një filmi oksidi të hollë por të fortë në sipërfaqen e tij.

Ndërvepron në mënyrë të konsiderueshme me oksigjenin atmosferik në temperatura mbi 600 ° C me formimin e tio 2 . Patate të skuqura të hollë titani me vajosje të pamjaftueshme mund të marrin zjarr gjatë përpunimit. Me përqendrim të mjaftueshëm të oksigjenit në mjedisi dhe dëmtimi i filmit të oksidit nga goditja ose fërkimi, është e mundur të ndizet metali në temperaturën e dhomës dhe në copa relativisht të mëdha.

Filmi i oksidit nuk e mbron termometrin në gjendje të lëngshme nga ndërveprimi i mëtejshëm me oksigjenin (ndryshe nga, për shembull, alumini), dhe për këtë arsye shkrirja dhe saldimi i tij duhet të kryhet në vakum, në një atmosferë të një gazi neutral ose nën një fluks. T. ka aftësinë të thithë gazrat atmosferikë dhe hidrogjenin, duke formuar lidhje të brishta të papërshtatshme për përdorim praktik; në prani të një sipërfaqeje të aktivizuar, thithja e hidrogjenit ndodh edhe në temperaturën e dhomës me një shpejtësi të ulët, e cila rritet ndjeshëm në 400 °C dhe më lart. Tretshmëria e hidrogjenit në T. është e kthyeshme dhe ky gaz mund të hiqet pothuajse plotësisht me pjekje në vakum. Azoti reagon me azotin në temperatura mbi 700°C për të formuar nitride të llojit të kallajit; në formën e një pluhuri ose teli të imët, T. mund të digjet në një atmosferë azoti. Shpejtësia e difuzionit të azotit dhe oksigjenit në T. është shumë më e ulët se ajo e hidrogjenit. Shtresa e përftuar si rezultat i ndërveprimit me këto gazra karakterizohet nga rritja e fortësisë dhe brishtësisë dhe duhet të hiqet nga sipërfaqja e produkteve të titanit me gdhendje ose përpunim. T. ndërvepron fuqishëm me halogjenët e thatë , në raport me halogjenët e lagësht është i qëndrueshëm, pasi lagështia luan rolin e një inhibitori.

Metali është i qëndrueshëm në acidin nitrik të të gjitha përqendrimeve (me përjashtim të acidit tymi të kuq, i cili shkakton çarje korrozioni të acidit dhe reaksioni ndonjëherë ndodh me një shpërthim), në tretësira të dobëta të acidit sulfurik (deri në 5% ndaj peshës ). Acidet klorhidrike, hidrofluorike, sulfurike të përqendruara, si dhe të nxehta organike: acidet oksalike, formike dhe trikloroacetike reagojnë me T.

T. është rezistent ndaj korrozionit në ajrin atmosferik, ujin e detit dhe atmosferën e detit, në klorin e lagësht, ujin me klor, solucionet e klorurit të nxehtë dhe të ftohtë, në solucione të ndryshme teknologjike dhe reagentë të përdorur në industrinë kimike, të naftës, letrës dhe të tjera. si në hidrometalurgji. T. formon komponime të ngjashme me metalin me C, B, se dhe si, të cilat dallohen për refraktaritetin dhe fortësinë e lartë. karabit tig ( t pl 3140 °C) përftohet duke ngrohur një përzierje të tio 2 me blozë në 1900-2000 °C në një atmosferë hidrogjeni; nitrid kallaji ( t pl 2950 ° C) - duke ngrohur pluhurin e T. në azot në një temperaturë mbi 700 ° C. Janë të njohura silicidet tisi 2 , ti 5 si 3 , tisi dhe boridet tib, ti 2 b 5 , tib 2. Në temperaturat ndërmjet 400 dhe 600°C, T. thith hidrogjenin për të formuar tretësira të ngurta dhe hidride (tih, tih 2). Kur tio 2 shkrihet me alkalet, formohen kripërat e acidit titan të meta- dhe ortotitanateve (për shembull, na 2 tio 3 dhe na 4 tio 4), si dhe polititanate (për shembull, na 2 ti 2 o 5 dhe na 2 ti 3 o 7). Titanatet përfshijnë mineralet më të rëndësishme të tetanozit, si ilmeniti fetio 3 dhe perovskite catio 3. Të gjitha titanatet janë pak të tretshëm në ujë. Dioksidi i titanit, acidet titanike (precipiton) dhe titanatet treten në acid sulfurik për të formuar tretësira që përmbajnë tioso 4 sulfat titanil. Kur tretjet hollohen dhe nxehen, si rezultat i hidrolizës precipitohet h 2 tio 3, nga i cili fitohet dioksidi T. Kur tretësirave acidike që përmbajnë përbërës ti (iv) u shtohet peroksid hidrogjeni, acide perokside (supertitanike) të përbërjes h. 4 tio 5 dhe h 4 tio formohen 8 dhe kripërat e tyre përkatëse; këto komponime kanë ngjyrë të verdhë ose portokalli-kuqe (në varësi të përqendrimit të T.), e cila përdoret për përcaktimin analitik të T.

Faturë. Metoda më e zakonshme për marrjen e merkurit metalik është metoda magnez-termike, domethënë reduktimi i tetraklorurit të natriumit me magnez metalik (më rrallë, natrium):

ticl 4 + 2mg = ti + 2mgcl 2 .

Në të dyja rastet, mineralet okside të titanit - rutil, ilmenit dhe të tjera - shërbejnë si lëndë e parë fillestare.Në rastin e xeheve të tipit ilmenit, titani ndahet nga hekuri në formë skorje duke shkrirë në furrat elektrike. Skorja (ashtu si rutili) i nënshtrohet klorifikimit në prani të karbonit për të formuar T.tetrachloride, i cili, pas pastrimit, hyn në një reaktor reduktues me një atmosferë neutrale.

Sipas këtij procesi, çeliku fitohet në formë sfungjeri dhe, pas bluarjes, rishkrihet në furrat me hark vakum në shufra me futjen e aditivëve aliazh, nëse kërkohet për të marrë një aliazh. Metoda termike e magnezit ju lejon të krijoni një të madhe prodhimit industrial T. me cikël të mbyllur teknologjik, meqenëse nënprodukti i formuar gjatë reduktimit - kloruri i magnezit dërgohet në elektrolizë për të marrë magnez dhe klor.

Në një numër rastesh, është e dobishme të përdoren metodat e metalurgjisë së pluhurit për prodhimin e produkteve nga titani dhe lidhjet e tij. Për të marrë pluhura veçanërisht të imta (për shembull, për radio elektronike), është e mundur të përdoret reduktimi i dioksidit të titanit me hidrid kalciumi.

Prodhimi botëror i metaleve u zhvillua shumë shpejt: rreth 2 t në 1948, 2100 t në vitin 1953, 20.000 t në vitin 1957; në vitin 1975 i kaloi 50.000 t.

Aplikacion . Përparësitë kryesore të T. ndaj metaleve të tjera strukturore janë një kombinim i butësisë, forcës dhe rezistencës ndaj korrozionit. Lidhjet e titanit në absolute, dhe aq më tepër në forcë specifike (d.m.th., forca e lidhur me densitetin) tejkalojnë shumicën e lidhjeve të bazuara në metale të tjera (për shembull, hekur ose nikel) në temperatura nga -250 në 550 ° C, dhe ato janë të krahasueshme në korrozion me lidhjet e metaleve fisnike . Megjithatë, T. filloi të përdoret si një material strukturor i pavarur vetëm në vitet 1950. Shekulli 20 për shkak të vështirësive të mëdha teknike të nxjerrjes së tij nga xehet dhe përpunimit (për këtë arsye T. iu referua kushtimisht metale të rralla ) . Pjesa kryesore e teknologjisë është shpenzuar për nevojat e teknologjisë së aviacionit dhe raketave dhe ndërtimin e anijeve detare. . Lidhjet ferro-titanium me hekur, të njohura si ferrotitanium (20-50% hekur), shërbejnë si një aditiv aliazh dhe deoksidues në metalurgjinë e çeliqeve të cilësisë së lartë dhe lidhjeve speciale.

Teknologjia teknike përdoret për të prodhuar tanke, reaktorë kimikë, tubacione, pajisje, pompa dhe produkte të tjera që funksionojnë në mjedise agresive, si p.sh. në inxhinierinë kimike. Në hidrometalurgjinë e metaleve me ngjyra përdoren pajisje nga T. Shërben për mbulimin e produkteve të çelikut. . Përdorimi i termodinamikës në shumë raste jep një efekt të madh teknik dhe ekonomik, jo vetëm për shkak të rritjes së jetëgjatësisë së pajisjeve, por edhe për shkak të mundësisë së intensifikimit të proceseve (si, për shembull, në hidrometalurgjinë e nikelit). Padëmshmëria biologjike e T. e bën atë një material të shkëlqyer për prodhimin e pajisjeve për industrinë ushqimore dhe në kirurgjinë rindërtuese. Në kushtet e të ftohtit të thellë, forca e T. rritet duke ruajtur një plasticitet të mirë, gjë që bën të mundur përdorimin e tij si material strukturor për teknologjinë kriogjenike. T. i përshtatet mirë lustrimit, anodizimit me ngjyra dhe metodave të tjera të përfundimit të sipërfaqes, dhe për këtë arsye përdoret për të bërë produkte të ndryshme artistike, duke përfshirë skulpturën monumentale. Një shembull është monumenti në Moskë, i ngritur për nder të lëshimit të satelitit të parë artificial të Tokës. Nga komponimet e titanit, rëndësi praktike kanë oksidet e titanit, halogjenët e titanit, si dhe silicidet e titanit, të cilat përdoren në teknologjinë e temperaturës së lartë; T. boridet dhe lidhjet e tyre, të cilat përdoren si moderatorë në termocentralet bërthamore për shkak të infuzionit të tyre dhe seksionit të tërthortë të kapjes së neutroneve. Karbidi T., i cili ka një fortësi të lartë, është pjesë e mjetit lidhjeve të forta përdoret për prodhimin e veglave prerëse dhe si material gërryes.

Dioksidi i titanit dhe titanati i bariumit shërbejnë si bazë qeramika titani, dhe titanati i bariumit është më i rëndësishmi ferroelektrike.

S. G. Glazunov.

Titani në trup. T. është vazhdimisht i pranishëm në indet e bimëve dhe kafshëve. Në bimët tokësore, përqendrimi i tij është rreth 10 -4% , në det - nga 1.2? 10-3 deri në 8? 10 -2% , në indet e kafshëve tokësore - më pak se 2? 10 -4% , detare - nga 2? 10-4 me 2 ? 10 -2%. Akumulohet te vertebrorët kryesisht në formacione me brirë, shpretkë, gjëndra mbiveshkore, gjëndër tiroide, placentë; absorbohet dobët nga trakti gastrointestinal. Tek njerëzit, marrja ditore e T. me ushqim dhe ujë është 0,85 mg; ekskretohet në urinë dhe feces (0.33 dhe 0.52 mg përkatësisht). Toksicitet relativisht i ulët.

Lit.: Glazunov S. G., Moiseev V. N., Structural titanium alloys, M., 1974; Metalurgjia e titanit, M., 1968; Goroshchenko Ya. G., Kimia e titanit, [kap. 1-2], K., 1970-72; zwicker u., titan und titanlegierungen, b., 1974; Bowen h. i. m., elementët gjurmë në biokimi, l.- n. v., 1966.