| История |
Открыт Грегором в 1791 году; назван Клапротом в 1795 году. Неочищенный титан был получен Нильсоном и Петтерссоном в 1887 году; однако чистый металл (99,9%) был получен только в 1910 году Хантером путем нагревания TiCl4 с натрием в стальной бомбе. Титан присутствует в метеоритах и на солнце. Породы, полученные во время лунной миссии Аполлона-17, показали наличие 12,1% TiO2. Анализы пород, полученных во время более ранних миссий Аполлона, показывают более низкие проценты. Полосы оксида титана заметны в спектрах звезд М-типа. Элемент является девятым по распространенности в земной коре. Титан почти всегда присутствует в магматических породах и в отложениях, полученных из них. Он встречается в минералах рутиле, ильмените и сфене, а также присутствует в титанатах и во многих железных рудах. Месторождения ильменита и рутила находятся во Флориде, Калифорнии, Теннесси и Нью-Йорке. Австралия, Норвегия, Малайзия, Индия и Китай также являются крупными поставщиками титановых минералов. Титан присутствует в золе угля, в растениях и в организме человека. Металл был лабораторной диковинкой, пока в 1946 году Кролл не показал, что титан можно производить в коммерческих целях путем восстановления тетрахлорида титана магнием. Этот метод широко используется для производства металла сегодня. Металл можно очистить путем разложения иодида. Титан в чистом виде представляет собой блестящий белый металл. Он имеет низкую плотность, хорошую прочность, легко обрабатывается и обладает превосходной коррозионной стойкостью. Он пластичен только в отсутствие кислорода. Металл горит на воздухе и является единственным элементом, который горит в азоте. Титан устойчив к разбавленной серной и соляной кислоте, большинству органических кислот, влажному газообразному хлору и растворам хлоридов. Природный титан состоит из пяти изотопов с атомными массами от 46 до 50. Все они стабильны. Известно еще восемнадцать нестабильных изотопов. Металл диморфен. Гексагональная форма очень медленно меняется на кубическую при температуре около 880 градусов. Металл соединяется с кислородом при температуре красного каления и с хлором при температуре 550 градусов. Титан важен как легирующий агент с алюминием, молибденом, марганцем, железом и другими металлами. Сплавы титана в основном используются для самолетов и ракет, где важны легкая прочность и способность выдерживать экстремальные температуры. Титан такой же прочный, как сталь, но на 45% легче. Он на 60% тяжелее алюминия, но в два раза прочнее. Титан потенциально может использоваться в опреснительных установках для преобразования морской воды в пресную. Металл обладает превосходной устойчивостью к морской воде и используется для гребных валов, такелажа и других частей судов, подвергающихся воздействию соленой воды. Титановый анод, покрытый платиной, использовался для обеспечения катодной защиты от коррозии соленой водой. Металлический титан считается физиологически инертным; Однако порошок титана может быть канцерогенным. В чистом виде диоксид титана относительно прозрачен и имеет чрезвычайно высокий показатель преломления с оптической дисперсией выше, чем у алмаза. Его производят искусственно для использования в качестве драгоценного камня, но он относительно мягкий. Звездчатые сапфиры и рубины проявляют свой астеризм в результате присутствия TiO2. Диоксид титана широко используется как для домашней краски, так и для художественных красок, поскольку он является постоянным и имеет хорошую кроющую способность. Пигмент оксида титана является самым большим применением элемента. Титановая краска является отличным отражателем инфракрасного излучения и широко используется в солнечных обсерваториях, где тепло ухудшает условия видимости. Тетрахлорид титана используется для иридизации стекла. Это соединение сильно испаряется на воздухе и использовалось для производства дымовых завес. Цена металлического титана (99,9%) составляет около 1100 долл. США/кг. |
