Titan eritish

Titan metallini ishlab chiqarish uchun xom ashyo asosan rutil bo'lib, unda 96% dan ortiq TiO2 mavjud. Rutil rudasi mamlakatlarning etishmasligi, masalan, Sovet Ittifoqi, taxminan 90% TiO2 o'z ichiga olgan "yuqori titanli cüruf" dan tayyorlangan ilmenitdan foydalanish. So'nggi yillarda, tabiiy rutilning narxi va kamayib borayotgan zahiralar tufayli, mamlakatlar titanga boy materiallardan, ya'ni yuqori titanli cüruf va sun'iy rutildan tayyorlangan ilmenitdan foydalanishga moyil.

Titan 1791 yilda kashf etilgan, ammo birinchi marta sof titan 1910 yilda, yuz yildan ortiq vaqt o'rtalarida paydo bo'lgan. Sababi: titan yuqori haroratlarda juda faol, uni kislorod, azot, uglerod va boshqa elementlar bilan birlashtirish oson, sof titanni ajratib olish juda og'ir sharoitlarni talab qiladi.

Sanoatda ilmenit titanium dioksidining sulfat kislota parchalanishi, titanium metall titaniumdan titanium dioksidi keng qo'llaniladi. Tuproqli ilmenit (konsentrat) bilan konsentrlangan sulfat kislota bilan ishlov berishda quyidagi kimyoviy reaktsiya sodir bo'ladi:

FeTiO3 + 3H2SO4 == Ti(SO4)2 + FeSO{4 + 3H2O

FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O

FeO% 2bH2SO4 == FeSO4+H2O

Fe2O% 7b{1}}H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O

Nopok Fe2(SO4)3 ni olib tashlash uchun temir parchalari qoʻshiladi va Fe{3}} Fe2+ ga tushiriladi, soʻngra eritma 273K dan pastga sovutilib, FeSO4-7H2O hosil boʻladi. (yashil alum) yon mahsulot sifatida kristallanish uchun.

Ti(SO4)2 va TiOSO4 gidrolizi oq metatitanat cho‘kmasini hosil qildi, reaksiya quyidagicha edi:

Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4

TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4

Titan dioksidi metatitan kislotasini zarb qilish orqali ishlab chiqariladi:

H2Ti3 == TiO2+H2O

Titan tetrakloridni kamaytirish uchun metallni termal pasaytirish usuli yordamida titan metallini sanoat ishlab chiqarish. TiO2 (yoki tabiiy rutil) va ko'mir kukunlari aralashmasi 1000 ~ 1100K gacha qizdiriladi, xlorlanadi va TiCl4 hosil bo'ladi, bug 'kondensatsiyasi.

TiO% 7b{0}}C+2Cl2=TiCl4+2CO-

Argondagi erigan magniy bilan TiCl4 ning 1070K da qaytarilishi gözenekli titan shimgichni beradi:

TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti

Ushbu titan shimgichni eziladi, vakuumli kamon pechida eritiladi va nihoyat turli xil titaniumli materiallarga aylanadi.

Reaksiya qilish ham mumkin: Ti+2I2=TiI4

Olingan TiI4 yuqori haroratda (taxminan 1250 daraja) parchalanadi:

TiI% 7b{0}}Ti+2I2

Buning natijasida sof titan novdalar olinadi.

Titan va titan qotishmalarining xususiyatlari va qo'llanilishi

Sof titan kumush-oq metall bo'lib, u juda ko'p ajoyib xususiyatlarga ega. Titanning zichligi 4,54 g / sm3, po'latdan 43% engilroq va nufuzli engil metall magniydan biroz og'irroq. Mexanik quvvat po'latga o'xshaydi, alyuminiydan ikki baravar katta, magniydan besh baravar katta. Titan yuqori haroratga chidamli, erish nuqtasi 1942K, oltindan deyarli 1000K yuqori, po'latdan deyarli 500K yuqori.

Titan metalning faolroq kimyoviy xossalariga tegishli. O2, N2, H2, S va halogenlar va boshqa metall bo'lmagan rol bilan qizdirilganda. Ammo xona haroratida titanium yuzasi juda nozik zich oksidli himoya plyonka qatlamini yaratish oson, kuchli kislotalar va hatto akva regia roliga qarshi tura oladi, kuchli korroziyaga chidamliligini ko'rsatadi. Shuning uchun kislota, gidroksidi, tuz eritmasidagi umumiy metall teshiklar bilan to'la bo'ladi va titan xavfsiz va sog'lom bo'ladi.

Suyuq titan deyarli barcha metallarni eritishi mumkin, shuning uchun u turli metallar bilan qotishmalar hosil qilishi mumkin. Titan po'latga titaniumli po'lat ishlab chiqarish uchun qo'shiladi, bu qattiq va moslashuvchan. Titan va metall Al, Sb, Be, Cr, Fe va boshqalar bo'shliqlarni to'ldirish birikmalari yoki intermetalik birikmalar hosil qilish uchun.

100 dan ortiq yo'lovchiga ega bo'lgan samolyotning og'irligi boshqa metallarga qaraganda samolyotdan tayyorlangan titanium qotishmasi. Suv osti kemalaridan yasalgan, ham dengiz suvi korroziyaga chidamliligi, balki chuqur bosimga chidamliligi, uning sho'ng'in chuqurligi zanglamaydigan po'latdan yasalgan suv osti kemalariga qaraganda 80% ga oshdi. Shu bilan birga, titan magnit bo'lmagan, minalar tomonidan topilmaydi, juda yaxshi anti-qo'riqchi roliga ega.

Titan "pro-biotik" jinsiy aloqaga ega. Inson tanasida u sekretsiya va toksik bo'lmagan korroziyaga qarshi turishi mumkin va u har qanday sterilizatsiya usuliga mos keladi. Shuning uchun u tibbiy asbob-uskunalar ishlab chiqarishda, sun'iy son bo'g'imlari, tizza bo'g'imlari, elka bo'g'imlari, bo'g'inlar, majburiy bo'g'inlar, bosh suyagi, faol yurak klapanlari, suyaklarni mahkamlash kliplari ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi. Yangi mushak tolasi halqasi ushbu "titan suyaklari" ga o'ralganida, bu titan suyaklari inson tanasining normal faoliyatini saqlab qolishni boshladi.

Titan inson tanasida keng tarqalgan bo'lib, normal inson tanasining tarkibi 70 kg tana vazniga 15 mg dan oshmaydi va uning roli hali ham noaniq. Biroq, titanium fagotsitlarni rag'batlantirishi mumkin, shuning uchun immunitetning roli tasdiqlangan.

Titan birikmalari va ulardan foydalanish

Muhim titan birikmalariga quyidagilar kiradi: titan dioksidi (TiO2), titanium tetraklorid (TiCl4) va bariy metatitanat (BaTiO3).

Sof titan dioksidi oq kukun bo'lib, ajoyib oq pigment, "titanium dioksid" savdo nomi. U qo'rg'oshin oqining (PbCO3) qoplama ko'rsatkichlariga va sink oqining (ZnO) doimiy ishlashiga ega. Shuning uchun odamlar ko'pincha bo'yoqqa titanium dioksid qo'shadilar, yuqori sifatli oq bo'yoqdan tayyorlangan; qog'oz sanoatida qog'oz pallasiga qo'shilgan plomba sifatida; to'qimachilik sanoati sun'iy tolalar uchun matlash agenti sifatida.

To'qimachilik sanoatida sun'iy tolalar uchun matlash vositasi sifatida; shisha, keramika, emal sanoatida uning ish faoliyatini yaxshilash uchun qo'shimcha sifatida; ko'plab kimyoviy reaktsiyalarda katalizator sifatida ishlatiladi. Kimyo sanoatida bugungi kunda tobora rivojlanib bormoqda, titanium dioksidi va titanium aralashmalari nozik kimyoviy mahsulotlar sifatida yuqori qo'shimcha qiymatga ega, istiqbol juda jozibali.

Titan tetraklorid rangsiz suyuqlikdir; erish nuqtasi 250K, qaynash nuqtasi 409K, qo'zg'atuvchi hid tizimi bilan. Suvda yoki nam havoda oson gidrolizlanadi va juda ko'p oq tutun chiqaradi.

TiCl4+3H2O == H2TiO3+4HCl

Shuning uchun TiCl4 armiyada sun'iy tutun agenti sifatida, xuddi dengiz urushida ishlatilgandek ishlatiladi. Qishloq xo'jaligida odamlar tunda erdan issiqlik yo'qotilishini kamaytirish, sabzavot va ekinlarni sovuq va ayozning zararidan himoya qilish uchun zich tumanli zamin hosil qilish uchun TiCl4 dan foydalanadilar.

Bariy metatitanat TiO2 va BaCO3 ni birgalikda eritish orqali hosil bo'ladi:

TiO2+BaCO3 == BaTiO3 o'nta CO2-

Sun'iy ravishda ishlab chiqarilgan BaTiO3 yuqori dielektrik o'tkazuvchanlikka ega, kondensatorlardan katta quvvatga ega, eng muhimi, BaTiO3 sezilarli "piezoelektrik xususiyatlarga ega", kristal bosimi oqim, quvvat hosil qiladi va shakli o'zgaradi. Odamlar uni ultratovush to'lqiniga qo'yishadi, u oqim hosil qilish uchun bosim ostida bo'ladi, oqim kuchini o'lchash orqali ultratovush kuchini o'lchash mumkin. Deyarli barcha ultratovush asboblari uni ishlatishi kerak. Titanatni ishlab chiqish va ishlatish bilan u chiziqli bo'lmagan komponentlar, dielektrik kuchaytirgichlar, elektron kompyuter xotira komponentlari, mikro-kondensatorlar, elektrokaplama materiallari, aerokosmik materiallar, kuchli magnit, yarim o'tkazgich materiallar, optik asboblarni ishlab chiqarishda tobora ko'proq foydalanilmoqda. , reaktivlar va boshqalar.

Titanium, titanium qotishmalari va titanium birikmalarining ajoyib xususiyatlari ularga shoshilinch ehtiyojni keltirib chiqardi. Biroq, ishlab chiqarishning yuqori narxi ularni qo'llashni cheklab qo'ydi. Biz yaqin kelajakda titanium eritish texnologiyasini doimiy takomillashtirish va takomillashtirish bilan titanium, titanium qotishmalari va titanium birikmalarini qo'llash yanada rivojlanadi, deb ishonamiz.

Titan mahsulotlari:

Titan va titanium qotishmalari aviatsiya, aerokosmik, avtomobilsozlik, biotibbiyot muhandisligi va boshqa sohalarda juda muhim ahamiyatga ega va keng qo'llash istiqbollariga ega bo'lgan juda muhim engil strukturaviy materiallardir.

Turlari: titan kanonizatsiyasi, sanoat toza titanium, -tipli titanium, -tipli titanium, + -tipli titanium