تیتانیوم - د فلزي. تیتانیوم ځانتياوې. د تیتانیوم استفاده وکړئ. ټولګي او د تیتانیوم کیمیاوي ترکیب

د ابدي، مرموز، ساحې، د راتلونکې مواد - د دغو او ګڼ شمېر نورو ټولو epithets د تیتانیوم د بېلابېلو سرچينو ګمارل. د دې فلزي د کشفولو تاریخ کوچني نه وو: په خالص ډول د خوشې عنصر په ورته وخت کې د څو پوهانو کار کاوه. د فزيکي او کيميايي ځانګړنو او د خپل غوښتنلیک د تعریف کړو بوخت بهیر نه دی ختم نن. تیتانیوم - د راتلونکې او د انسان په ژوند کې خپل ځای تر اوسه په بشپړه توګه تعريف نه د فلزي، د خلاقيت او علمي څيړنو يو ستر وسعت ورکولو عصري څېړونکو.

فیچر

په دوره جدول D. I. Mendeleeva TI سمبول د کیمیاوي عنصر تیتانیوم (تیتانیوم) دی ټاکل شوی. په څنګ ضمني IV د څلورم موده ډلې په کې موقعيت لري، او یو مسلسله شمېره 22. يوه ساده موادو د تیتانیوم - فلزي سپين زرو او سپينو زرو، سپکو او دوامداره وي. +22) 2) 8) 10): د ذرې برېښنايي سازونې لاندې جوړښت لري 2 ، 1S 2S ^{2 2 2} 3S ⁶ 2P 3P 3D ^{6 2 2} 4S. په پایله کې، تیتانیوم څو د امکان تر آکسيډېشن هېوادونو 2، 3، 4، په تر ټولو کرار مرکباتو، دا ملبس لري.

تیتانیوم - الیاژ یا فلزي؟

دغې پوښتنې ته د ډېرو د ګټو ده. په 1910، د امریکا د کیمیاپوه هنتر د لومړي سوچه تیتانیوم وه. د فلزي لري د شبهو څخه یوازې 1٪، خو په اندازه ټيټه ده او ثابته چې د د خپل مال د نورو پلټنو امکان نه ورکوي. د دغه موادو څخه ductility شو tolkopod د حرارت لوړه درجه لاسته راوړنې، د نورمال حالت (اطاق د حرارت درجې) لاندې، د نمونې هم ماتېدونکي وه. په حقیقت کې، دا توکی نه دی د خپل استعمال لرلید ځکه مینه پوهانو هم ناڅرګنده ښکارېده. د ترلاسه کولو او څېړنې لا پیچلتیا د خپل غوښتنلیک د دې وړتيا کمه کړه. یوازې په 1925، هالنډ J. de سترواکۍ او الف van Arkel له درملتون تیتانیوم فلزي، چې د مال په ټوله نړۍ کې د انجنيرانو او طرح د پام وړ و ترلاسه کړی دی. د دې عنصر د مطالعې تاریخ سره 1790 پیل کیږي، دا په دې وخت کې په موازي وو، په خپلواکه توګه د يو بل سره، د دوو پوهانو کشف په توګه د کیمیاوي عنصر تیتانیوم. د هغوی هر ترلاسه يوه ودانۍ (آکسايډ) استازي، د ناکامۍ په خالص ډول د فلزي بیرته. تیتانیوم د انګلیسي Monk mineralogist ویلیم جيورج یو مخکښ ګڼل کېږي. د خپل parish، د انګلستان د جنوب لويديځ برخه کې موقعیت لري په خاوره، يو ځوان ساینس زده تور شګو Menakena په دره کې پيل شو. د سره د راپارېدو د تجربو پایلې شوی د روښانه حبوبات، چې تیتانیوم مرکباتو تخصيص. په ورته وخت کې د آلمان د کیمیاپوه Martin Heinrich Klaproth د منرالونو rutile څخه د نوي مواد پیژندل. په 1797، هغه هم ثابته کړه چې د موازي ته د پرانیستې عناصر دي ته ورته. تیتانیوم دی څخه زیات یوه پېړۍ تر څو د کیمیا يوه معما وه چې د ترلاسه سوچه فلزي آن د Berzelius ممکنه نه وه. د XX پیړۍ تازه ټکنالوژۍ ډیره د وايي عنصر د زده کړې د بهیر ګړندی او د خپل استعمال د لومړنیو لوري معلوم کړي. په دې مقصد په دوامداره توګه د پراختيا. خپل حدود محدود یوازې د یو موادو د ترلاسه کولو د بهير پيچلتيا لکه سوچه تیتانیوم کولای. د بیې او فلزي alloys ده بلکې لوړ، نو دا نه شي کولای د دودیزو اوسپنې او المونيم تر اوسه ځای.

د نوم ريشه د

Menakin - د تیتانیوم لومړي نوم، چې تر 1795 لپاره کارول شوی و. دا سمه ده، چې د ځمکنۍ د تړاو له مخې، د نوي عنصر ډبلیو جيورج په نامه. مارتین Klaproth په 1797 سازي عنصر د "اکسید" نوم. په دې وخت کې، د هغه فرانسوي سیال، په مشرۍ خورا بانفوذه کیمیاپوه الف L. Lavuaze وړاندې په سره د خپلو اساسي مال سره سم د نوي موندل شوي مواد غږ. د آلمان د ساینس سره د دې روش سره موافق نه، هغه حقه فکر کاوه چې د کشفولو پړاو خورا ستونزمن ټولو مشخصاتو په يوه ماده ذاتي په ګوته کړي، او په لقب ورته منعکس کړي. خو موږ باید ومنو چې د کارن-ټاکل Klaproth مهاله په بشپړه توګه د فلزي سره متناسب - دا په وار وار عصري پوهانو ټینګار وکړ. د نوم اکسید دوه عمده نظريې شته دي. فلزي شي د elven ملکه Titania (لوښه Germanic افسانې) عزت اکل شي. دا نوم د دواړو پکوالی او قوت عامل ګرځیدلی. زياتره پوهان په دي چې د یونان افسانې او کارول، په کوم کې چې Titans شوي د غالب ځمکه goddess د ګ د زامنو په نامه تمايل. دا نسخه وايي د پخوا خلاص عنصر په نامه - د یورانیمو د.

په طبيعت کې کېږي

د فلزاتو، چې د يو شخص لپاره د ارزښت د تخنیکي له پلوه، تیتانیوم کې راځي د د ځمکی د قشر حده څلورم. په ماهیت غوره تناسب دي یوازې اوسپنه، مګنيزيم او المونيم ځانګړتياوو څخه دي. زياتره تیتانیوم منځپانګه په basalt يادونه جاری په خپل ګرانيټ طبقه لږ وړو. په اتلانیک، د دې موادو د محتوا کم دی - اړه 0،001 mg / L. د کیمیاوي عنصر تیتانیوم ډیر فعال دی، نو په خپل خالص ډول ناشونې پوره ده. په ډيرو مواردو کې، دا په سره اکسيجن د مرکباتو شتون لري، او د څلورو یو valence. د titaniferous منرالونو شمیره له 63 تر 75 (د بيلابيلو سرچينو څخه) توپير لري، په داسې حال کې په کې د څیړنې اوسني پړاو، پوهانو ته دوام ورکړي چې د مرکباتو د نوي بڼې کشف. د عملي کار لپاره، تر ټولو مهم د لاندې منرالونه عبارت دي له:

1. Ilmenite (FeTiO _3).
2. Rutile (TiO _2).
3. Titanite (CaTiSiO _5).
4. Perovskite (CaTiO _3).
5. Titanomagnetite (FeTiO ₃ + Fe ₃ ای ₄₎ او T. D.

ټول موجوده titaniferous اوسپنې په اساسي او placer وېشل شوی دی. دا عنصر دی کمزوری مهاجرو، نو کولای شي یوازې په یوه لنګوال ډبرو سفر يا ډبرې حرکت سليټ ښکته. په biosphere، د تیتانیوم ستره اندازه د اوبړیو په کې شامل دي. د مکۍ ژویو عنصر د استازو د دومرول، ويښتان په انساجو کې د تراکم کوي. په طحال د تیتانیوم حاضر يو انسان د بدن ځانګړتیا، د adrenal غدي، پلاسنتا، د تايرايډ مرغړي نه.

د فزیکی ځانګړتياو

تیتانیوم - ویزټونو فلزي سپينو زرو سپين رنګ لري، ورته د پولادو. د 0 ⁰ (C) د 4،517 g / cm ³ تراکم یو ^حرارت. د موادو د یو کم حرارتي ډله، چې د القلي فلزات (cadmium، سوديم، لیتیوم، سيزيم) ځانګړتیا لري. دبوټو تیتانیوم د اوسپنې او المونيم ترمنځ د یوه منځګړي دریځ بوخت کړي، په داسې حال کې د خپلو کړنو په پرتله د دواړو عناصر چې لوړه ده. د فلزاتو اصلي مال، چې د خپل غوښتنلیک د کاري ساحې ټاکلو ګڼل کيږي د حاصل قوت او کلکوالی. تیتانیوم المونیم له خوا 12 ځلې، مسو او وسپنې په قوي - 4 ځله، په داسې حال کې دا د پام وړ آسانه. د سوچه موادو او د هغې د حاصلاتو حد ductility په حرارت درجه د لوړ او ټیټ ارزښتونو د پروسس کولو اجازه ورکړي، لکه د نورو فلزاتو په صورت کې، T. E. پرچین تخنیکونو، جعلي، ولډنګ، ګردې. د تیتانیوم توپیر ځانګړتیا - خپل کم حرارت conductivity او، په دې توګه، د دغو شتمنيو تر 500 ⁰ ج په لوړې تودوخې ته ساتلي دي په یوه مقناطیسي ساحه ده paramagnetic تیتانیوم عنصر، دا په توګه اوسپنه جذب نه، او د ده په توګه د مسو نه وايستل شول. په سخت چاپیریال او ميخانيکي اغیزې ډير لوړ-ولاړې ضد کړنې بې مثله دي. د په درياب د اوبو د پاسه 10 کاله يې د تیتانیوم ذریعه د بڼه او جوړښت بدل نشي. په دې صورت کې د اوسپنې به له منځه یووړل شي په بشپړه توګه corroded.

د تیتانیوم Thermodynamic مال

1. تراکم (په عادي حالت) د 4،54 g / cm ^3.
2. د اټومي شمېر - 22.
3. فلزاتو ګروپ - یو مقاوم وی، رڼا.
4. د تیتانیوم اتومي وزن - 47.0.
5. جوش ټکی ⁽⁰ C) - 3260.
6. Molar حجم سانتي ³ / معلولينو - 10.6.
7. د ذوب ټکی تیتانیوم ⁽⁰ C) - 1668.
8. د vaporization ځانګړې ګرمۍ (KJ / معلولينو د) - 422.6.
9. د resistivity (په 20 ⁰ C) ohms * سانتي * 10 ^-6 - 45.

د کيميايي ځانګړنو

له امله د آکسايډ فلم کوچنۍ سطحه د جوړېدو ولاړې مقاومت عنصر ښه شوی دی. دا مخنیوی کوي (عادي شرايطو لاندې) د کیمیاوي غبرګون سره ګازونو (اکسيجن، هايدروجن) لکه د فلزي تیتانیوم کې د یو عنصر شاوخوا فضا کې موقعيت لري. خپل مال د حرارت درجه د نفوذ لاندې بدلون. کله چې ته د 600 ⁰ C، د اکسیجن تر منځ د غبرګون په پایله کې د تیتانیوم آکسايډ د جوړښت (TiO ₂₎ راپورته _کړې. په د اتوموسفير د ګازونو د جذب په صورت کې دي نازک مرکباتو چې له دې امله د تیتانیوم په تشه تولید ولډنګ د ذوب او نه د عملي استعمال لري جوړه کړه. آیا په فلزي هایدروجن فنا یو بیرته غبرګون پروسه، دا په لوړه حرارت (400 ⁰ C او پورته) کې ډیر فعال واقع دی. تیتانیوم، په ځانګړې توګه د ښه ذراتو (نری څادر او یا د یو سیم) د نايتروجن سره فضا لاندې combusted ده. د 700 ⁰ C یو حرارت یوازې د امکان تر منځ د کيمياوي تعاملاتو، دې توګه يو انبوه مومن د جوړولو. له ډیرو بڼو کې په لوړه کچه سخت فلزي alloys اکثرا alloying عنصر دی. د سره halogens (کروموم، bromo، iodo) غبرګون داخليږي یوازې کله چې ته د متقابل عمل د یوه کتلست (لوړ حرارت) او د موضوع سره يو وچ مواد شتون لري. دا يو ډېر سخت سړغاړی alloys توليدوي. د ټولو اسيدونو او alkalis تیتانیوم د حل په کيمياوي فعال استثنا ده متمرکز ټیست (اوږدې غليان)، hydrofluoric، ګرم عضوي (formic اسيد، oxalic acid).

د امانت

ډير عام طبيعي واقع ilmenite اوسپنې - د خپلو زېرمو په 800 میلیونه ټنه اټکل شوې دي. د rutile زیرمې زیرمې دي ډیر لږ، خو د ټول حجم - په داسې حال کې تولید د ودې او ساتلو - باید د بشریت د راتلونکو 120 کلونو لپاره د یو فلزي لکه تیتانیوم برابر کړي،. د وروستي محصول بیه به په تقاضا او د لوړولو د توليد وړتيا په اوسط ډول د تمریناتو له 1200 تر 1800 روبله کيلوګرامو پورې اړه لري، خو د. /. سره د دوامداره تخنيکي پرمختګ د پام وړ په خپل وخت سره نوي کول د ټولو تولید پروسو د قيمت کم. د لوی زېرمې د تیتانیوم ډبرې لري چین او روسیې، او د کاني زیرمو د اډې دي جاپان، جنوبي افریقا، استرالیا، قزاقستان، هند، جنوبي کوریا، اوکراین، سايلون. د مختلفو تولید حجم او د اوسپنې د تیتانیوم سلنه د سپما، د جیولوژیکي سروې په پرله پسې توګه دوام لري، چې دا د امکان په بازار کې د فلزي ارزښت کمښت او د هغې د پراخه غوښتنلیک په غاړه واخلي. د روسیې له خوا تر اوسه د تیتانیوم لوی تولیدونکی دی.

د استوګنې په

د تیتانیوم تولید، دا تر ټولو عام ډول کارول کيږي، چې د لږ تر لږه د شبهو څخه اندازه لري. دا له خوا ilmenite یا rutile اوسپنې غليظ په بډاینه ده ترلاسه. د برقي-ARC بټۍ حرارت درملنې واقع اوسپنې، چې د اوسپنې او د تفاله پکې یو تیتانیوم آکسايډ جلا د تشکیل له الرې سره مل وي. سلفيت يا کلورايد طريقه داسې ده چي د پروسس لپاره کسر د اوسپنې وړیا کارول. تیتانیوم آکسايډ د خړ یو پوډر وګورئ (. د عکس). تیتانیوم فلزي ده له خوا د خپلو تدریجي درملنه تر لاسه کړل.

د لومړي پړاو کې د سره Coke او د کلورين د بخار د معروض تفاله sintering پروسه ده. TiCl ₄ کم پایله مګنيزيم يا سوديم کله چې د 850 ⁰ ج تیتانیوم سفنج يو د حرارت درجه (اوږدې (Corolla) Mass) کیمیاوی تعامل په تر لاسه مخامخ، او یا پاک ذوب ته ingots. پوری د مطلوبو ځایونو څخه نوره ګټه اخيستل، او يا د يو فلزي الیاژ په خالص ډول ده جوړ (شبهو څخه تر 1000 ⁰ ج له خوا د تودولو لرې دي). د سره شبهو څخه کسر 0.01٪ iodide کارول طريقه د موادو د تولید. دا د تیتانیوم سفنج pretreated سره halogen، د هغې د بخار د تبخير د پروسې پر بنسټ ولاړه ده.

د غوښتنلیک فیلډز

د تیتانیوم ذوب ټکی دا دی په کافي اندازه لوړ چې د فلزي د د جوړښتي موادو په توګه استعمال اسانۍ ارزښته ګټه ده. له همدې امله، دا د د بېړیو په صنعت کې ستر غوښتنلیک، هوايي صنعت، تولید توغندي، د کیمیاوي نباتاتو موندلي دي. تیتانیوم په وار وار په توګه په مختلفو alloys چې د ګرمۍ مقاومت او کلکوالی ښه ځانګړتياوو ته تبارز یو dopant کارول. د عالي ولاړې مقاومت او چې د تر ټولو جدي چاپیریال مقاومت توان دا فلز دی چې کيميايي صنعت د پاره د بقاء لپاره. تیتانیوم (alloys) دي نل، ټانکونه، والونه، چاڼګرونه، د تقطیر او د اسيدونو او نورو کيمياوي فعاله موادو ترانسپورت کارول کړې. هغه غوښتنه وکړه چې کله توکي په تطبيقيږي چې د حرارت درجه د فعالیت فعاليت د رامنځته کولو. د تیتانیوم مرکباتو کارول تلپاتې قلمه وسايل، رنګ، پلاستیک او کاغذ، جراحي وسایلو، امپالنټ، ګاڼې، زينتي توکي، د خوړو په صنعت کې کارول کړي. ټول د لارښوونو ده د تشریح ستونزمن وي. د بشپړ بيولوژيکي امنیت عصري طب زياتره فلزي تیتانیوم کاروي. بیه - دا يوازينۍ لامل چې د دې عنصر غوښتنلیک اوږد پراخه اغيزه کوي. حقه ادعا کوي چې د تیتانیوم - د راتلونکي مواد، د زده کړې، چې د انسانانو به د پرمختګ یوه نوي پړاو ته ننوځي.