Տիտան
- Անվան այլ կիրառումների համար տե՛ս՝Տիտան (այլ կիրառումներ)
| |||||
---|---|---|---|---|---|
Պարզ նյութի արտաքին տեսք | |||||
Ատոմի հատկություններ | |||||
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ | Տիտան / Titanium (Ti),Ti,22 | ||||
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված) | 47,867[1]զ. ա. մ.(գ/մոլ) | ||||
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա | [Ar] 3d24s2 | ||||
Ատոմի շառավիղ | 147պմ | ||||
Քիմիական հատկություններ | |||||
Կովալենտ շառավիղ | 132պմ | ||||
Իոնի շառավիղ | (+4e)68 (+2e)94պմ | ||||
Էլեկտրաբացասականություն | 1,54 (Պոլինգի սանդղակ) | ||||
Էլեկտրոդային պոտենցիալ | −1,63 | ||||
Օքսիդացման աստիճաններ | 2, 3, 4 | ||||
Իոնացման էներգիա (առաջին էլեկտրոն) | 657,8(6,82)կՋ/մոլ(էՎ) | ||||
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ | |||||
Հալման ջերմաստիճան | 1933±20Կ | ||||
Եռման ջերմաստիճան | 3560Կ | ||||
Մոլյար ջերմունակություն | 25,1[2]Ջ/(Կ·մոլ) | ||||
Մոլային ծավալ | 10,6սմ³/մոլ | ||||
Պարզ նյութիբյուրեղային ցանց | |||||
Բյուրեղացանցի կառուցվածք | վեցանկյուն | ||||
Բյուրեղացանցի տվյալներ | a=2,951 с=4,697 (α-Ti) | ||||
Դեբայի ջերմաստիճան | 380Կ | ||||
Այլ հատկություններ | |||||
Ջերմահաղորդականություն | (300 Կ) 21,9 Վտ/(մ·Կ) | ||||
CAS համար | CAS գրանցման համար? |
22 | Տիտան
|
47,867 | |
3d24s2 |
Տիտան,քիմիական նշանը՝ Ti,պարբերական համակարգի4 պարբերության 4 խմբի տարր, կարգահամարը՝ 22, ատոմական զանգվածը՝ 47,90։ d-տարր է, ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 3s2Зр63d24s2։ К և L թաղանթները լրացված են։
Բնական տիտանը բաղկացած է46Ti (7,95 %),47Ti (7,75 %),48Ti (73,45 %),49Ti (5,51 %) և50Ti (5,34 %) կայունիզոտոպներից։ Ստացվել են41Ti (T1/2= 0,09 վ,β+),43Ti (0,6վ, β+),44Ti (48,2 տարի),45Ti (3,1 ժամ, β+),51Ti (5,8 ր, β) և52Ti (49 ր, β) ռադիոակտիվ իզոտոպները։
Տիտանը բաց մոխրագույն, արծաթափայլմետաղէ, հալման ջերմաստիճանը՝ 1668 °С, եռմանը՝ 3330 °С,խտությունը4505 կգ/մ3(α-ձև 20 °С)։
Պատմություն
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]Մաքուր, անխառնուրդ տիտան հաջողվել է ստանալ նրա միացությունների հայտնագործումից միայն 100 տարի հետո։18-րդ դարիվերջին, միմյանցից անկախ, տիտանի օքսիդ ստացել են անգլիացի գիտնական Վ. Գրեգորը (1790թվականին) և գերմանացի քիմիկոս Մ. Կլապրոտը (1795թվականին)։
1825թվականին շվեդ քիմիկոս և հանքաբան Հ. Բերցելիուսին հաջողվել է ստանալ մետաղական տիտան։1925թվականին ստացել են մաքուր տիտան՝ տիտանի յոդիդի տաքացմամբ (նիդերլանդացի քիմիկոսներ Ա․ վան Արկել և Հ․ դի Բուր)։ Տիտանի պարունակությունը երկրակեղևում 0,57% է (տարածվածությամբ 9-րդ տարրն է)։
Ամերիկացի քիմիկոս Մ․ Հանտերը (1910) ստացավ մաքուր (99 %) տիտան, որը պլաստիկ է միայն բարձր ջերմաստիճաններում։
Անվանում
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]Վերջինս էլ հենց նոր տարրն անվանել է տիտան՝ հին հունական դիցաբանության տիտանների՝Ուրանոս(Երկինք) աստծու ևԳեայի(Երկիր) աստվածուհու զավակների անվան նմանությամբ։
Բնության մեջ
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]Տիտանը բաց մոխրագույն,արծաթափայլմետաղ է։ Երկրի ընդերքում կա տիտանի 67 տեսակի հանքաքար։ Բնության մեջ հանդիպում է միացությունների ձևով, որոնցից կարևոր ենռուտիլը(տիտանի օքսիդ), իլմենիտը, պերովսկիտը և տիտանիտը։ Տիտանը կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 0,57 %-ը (տարածվածությամբ 9-րդ տարրն է)։ Հայտնի են տիտանի 67միներալները,որոնցից կարևոր են՝ ռուտիլը՝ TiO2,իլմենիտը՝ FeTiO3,պերովսկիտը՝ СаTiO3։ Տիտանը երկրի վրա դանդաղ տեղաշարժվող տարր է։ Մշտապես առկա է բուսական և կենդանականհյուսվածքներում․ բույսերում՝ 10−4%,կենդանիներիօրգանիզմում մինչև 2-20•10−3%։ Մարդն օրական ընդունում է 0,85 մգ տիտան, որն արտազատվում էմեզիև կղանքի հետ։
Հանքավայրեր
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]Տիտանի խոշոր հանքավայրեր կան Կանադայում,ԱՄՆ-ում,Նորվեգիայում,Շվեյցարիայում,Եգիպտոսում,Ռուսաստանում,Ավստրալիայում,Բրազիլիայում,Հնդկաստանում,Ղազախստան[3],Ուկրաինա(40.2 %)[4]և այլ երկրներում։
Ստացում
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]Տիտանի ստացման հումքը տիտանի հանքանյութերն են։
Տիտանի համաշխարհային տարեկան արտադրությունը1948թվականին 2 տ էր,1975թվականին՝ 50 000 տ, այժմ՝ 30 000 տ/տարի (առանց ԽՍՀՄ-ի)։ Տիտանը թեթև, ամուր և կոռոզիակայուն կառուցվածքայինմետաղէ։ Հարաբերական ամրությամբ նրահամաձուլվածքներըգերազանցում եներկաթի,նիկելիև այլ համաձուլվածքներին, իսկկոռոզիակայունությամբ՝ մոտենում ենազնիվ մետաղներին։
Ֆիզիկական հատկություններ
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]Տիտանը բաց մոխրագույն, արծաթափայլ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1668 °С[5],եռմանը՝ 3330 °С, խտությունը 4505 կգ/մ3(α-ձև 20 °С)։ 882,5 °С-ից բարձր ջերմաստիճաններում կայուն է β ձևը (4320 կգ/մ3,900 °С), 0,38± 0,01 К և ցածր ջերմաստիճաններում գերհաղորդիչ է։ Մաքուր տիտանը կռելի է սովորական ջերմաստիճաններում։
Քիմիապես ակտիվ անցումային տարր է։ Միացու¬ թյուններում ցուցաբերում է +4, ավելի հազվադեպ՝ +3 և +2օքսիդացման աստիճաններ։ Օքսիդի նուրբ շերտով պատվելու պատճառով կայուն է օդում (մինչև 500-550 °С), ծովաջրում,աղաթթվի,ծծմբական թթվի,ալկալիների նոսր, նաև քլորիդներիլուծույթներում։Ազոտական թթվումպասսիվանում է։
Տիտանը թեթև, ամուր, պլաստիկ, դժվարահալ, կոռոզիակայուն մետաղ է։Օքսիդինուրբ շերտով պատվելու շնորհիվ քիմիապես կայուն է։ Տիտանը և նրա համաձուլվածքները կարելի է ենթարկել կռման, ծավալային և թերթային դրոշմման, գլոցման, մամլման։ Տիտանի համաձուլվածքներն իրենց ամրությամբ գերազանցում են երկաթի,նիկելիև այլ համաձուլվածքները, իսկ կոռոզիակայունությամբ նման են ազնիվ մետաղներին։
Քիմիական հատկություններ
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]Լուծվում է ֆտորջրածնական թթվում, ալկալիների և գերօքսիդների հալույթներում։ Հեշտությամբ կլանում է H2,N2և O2,առաջացնելով ներդրման պինդ լուծույթներ, նաև հիդրիդ՝ TiHx(x=0,5-2), նիտրիդ և օքսիդներ։ Տիտանը այրվում էթթվածնում,փոշին՝ նաևհալոգեններումուազոտում։ Հայտնի են TiO, Ti2O3,TiO2և այլօքսիդները։ TiO2-ը և նրա հիդրատը՝ nTiO2•mH2O, ամֆոտեր են։
TiO2,նրա հիդրատը և տիտանատները լուծվում են ծծմբական թթվում, առաջացնելով տիտանիլսուլֆատ՝ TiOSO4։ Տիտանի նիտրիդը՝ TiNx(x;=0,56-1), կոռոզիակայուն, կարծր և դժվարահալ (~3000 °C) նյութ է։ Տաքացնելիս տիտանը միանում է հալոգենների (100-200 °C), հալկոգենների,ֆոսֆորի,ածխածնի,բորիհետ։
Տիտանի սուլֆիդները կիսահաղորդիչներ են։ Հայտնի են տիտանի կարբիտը՝ TiC (հալվում 3140 °C), սիլիցիդները՝ Ti5Si3,TiSi, և բորիդները՝ TiB, Ti2B5։ Գործնական նշանակություն ունեն նաև ֆտորտիտանատները՝ Na2TiF6,K2TiF6։ տիտանը միահալվում է բոլոր (բացառությամբ ալկալիական և հողալկալիական)մետաղներիհետ։
Կիրառություն
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]Տիտանի օքսիդն օգտագործվում է բարձրորակ սպիտակ ներկ պատրաստելու համար, նաև որպես գունանյութ և լցանյութ՝ռետինի,պլաստմասսաների, թղթի, արհեստական մանրաթելերի, կաշվի և մետաղաձուլական արդյունաբերության մեջ։
Տիտանն օգտագործվում է ինքնաթիռաշինության, հրթիռաշինության և նավաշինության մեջ։ Տեխնիկական տիտանն օգտագործում են քիմիական արդյունաբերության մեջ՝ սարքեր պատրաստելու, պողպատը լեգիրելու, գեղարվեստական իրեր և հուշարձաններ տիտանապատելու, իսկ մաքուր տիտանը՝ վիրաբուժական գործիքներ պատրաստելու համար և էլեկտրատեխնիկայում։ Տիտանը համեմատաբար քիչ թունավոր տարր է։ Տիտանի օքսիդը օգտագործվում է բարձրորակ սպիտակ ներկ պատրաստելու համար, նաև որպես գունանյութ և լցանյութռետինի,պլաստմասսաների, թղթի, արհեստ, մանրաթելերի, կաշվի և մետալուրգիական արդյունաբերության մեջ։
Համաձուլվածքներ
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]Տիտանի համաձուլվածքները բնութագրվում են բարձր ամրությամբ -250 °C-ից մինչև 300-600 °C ջերմաստիճանային տիրույթում, կոռոզիակայունությամբ, ոչ մեծ խտությամբ։ Այդ հատկությունների շնորհիվ տիտանի համաձուլվածքները լայնորեն կիրառվում են ավիա- և հրթիռաշինության, էներգամեքենաշինության, նավաշինության, քիմիական արդյունաբերության մեջ և այլուր։ Տիտանը և նրա համաձուլվածքները կարելի է ենթարկել կռման, ծավալային և թերթային դրոշմման, գլոցման, մամլման, քարշման։
Սպառող շուկաներ վերլուծություն
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]2005թվականինTitanium Corporationընկերությունը հրապարակեց աշխարհում տիտանի գները.
- 60 % - ներկ,
- 20 % - պլաստմասա,
- 13 % - թուղթ,
- 7 % - մեքենաշինություն։
Գներ
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]Կախված է մաքրությունից, մեկ կիլոգրամի համար 15-25 $:
Սև տիտանի մաքրությունը հիմնականում որոշվում է իր կարծրությամբ։ Առավել տարածված են TG100 և TG110 ապրանքանիշները։
Ռուսաստանումտիտանի գները2012թվականին կազմել են 1200-1500 ռուբլի/կգ։
Տես նաև
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]- Տիտանի երկօքսիդ
- Պարբերական աղյուսակ
Ծանոթագրություններ
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]- ↑Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu.Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)(անգլ.)//Pure and Applied Chemistry.— 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. —ISSN0033-4545.—
- ↑Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.)Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 590-592. — 639 с. —20 000 экз.— ISBN 5—85270—039—8
- ↑Месторождение титана.
- ↑Месторождение титана.
- ↑Титан — статья из Физической энциклопедии
Գրականություն
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]- Հայկական Հանրագիտարան
- Barksdale, Jelks (1968). "Titanium". In Clifford A. Hampel (editor). The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Reinhold Book Corporation. pp. 732–738. LCCN 68029938.
- Emsley, John (2001). "Titanium". Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford, England, UK: Oxford University Press.ISBN 0-19-850340-7.
- Flower, Harvey M. (2000). "Materials Science: A moving oxygen story". Nature 407 (6802)։ 305–306. doi:10.1038/35030266.PMID 11014169.
Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann.ISBN 0-7506-3365-4.
Արտաքին հղումներ
[խմբագրել|խմբագրել կոդը]- Տիտանը Webelements-ում
- Տիտանը քիմիկան տարրերի հայտնի գրադարանում
- Տիտանը և նրա համաձուլվածքները
- "Titanium: Our Next Major Metal",Popular Science,October 1950—one of first general public detailed articles on Titanium
- TitaniumatThe Periodic Table of Videos(University of Nottingham)
- International Titanium AssociationԱրխիվացված2020-11-04Wayback Machine
- Metallurgy of Titanium and its Alloys, Cambridge University
- World Production of Titanium Concentrates, by Country
- Metal of the gods
Վիքիպահեստնունի նյութեր, որոնք վերաբերում են«Տիտան»հոդվածին։ |
|
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկվածՀայկական սովետական հանրագիտարանից(հ․ 12, էջ 13)։ |
Պարբերական աղյուսակ | |||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
|