Sanan Titanium perusmerkitys

Titaani-elementin löytämisestä puhtaan tuotteen valmistukseen kului yli 100 vuotta. Itse titaanin todellinen käyttö ja tunnustus tuli 1940-luvun jälkeen.

Kymmenen kilometriä paksu kerros maan pinnasta, sisältää titaania jopa kuusi tuhannesosaa, 61 kertaa enemmän kuin kuparia, maankuoren pitoisuus sijoittui 10. sijalle (maankuoren alkuaineiden sijoitus: happi, pii, alumiini, rauta, kalsium, natrium, kalium, magnesium, vety, titaani). Nappaa maasta kourallinen maaperää, joka sisältää muutaman tuhannesosan titaania, maailman yli 10 miljoonan tonnin titaanimalmivarannot eivät ole harvinaisia.

Rannalla on satoja miljoonia tonneja hiekkaa ja soraa, titaania ja zirkoniumia, kahdenlaisia ​​hiekkaa ja soraa raskaampia mineraaleja, sekoitettuna hiekkaan ja soraan miljoonien vuosien meriveden päivä- ja yöpesun jälkeen raskaampaa ilmeniittiä. ja zirkoniumhiekkamalmi, joka huuhtoutui yhteen pitkällä rannikolla, muodostivat palan titaania ja zirkoniummalmia. Tämä malmikerros on mustaa hiekkaa, yleensä muutaman senttimetrin - kymmenien senttimetrien paksuista.

Titaani ei ole magneettista, ja sillä rakennettujen ydinsukellusveneiden ei tarvitse huolehtia magneettimiinoista.

Vasta vuonna 1947 ihmiset alkoivat sulattaa titaania tehtaissa. Tuona vuonna tuotettiin vain 2 tonnia, ja vuonna 1955 tuotanto kasvoi 20,000 tonniin; vuonna 1972 tuotanto saavutti 200,{7}} tonnia vuodessa. Titaanin kovuus on samanlainen kuin teräksen, kun taas sen paino on lähes puolet saman tilavuuden teräksen painosta. Vaikka titaani on hieman raskaampaa kuin alumiini, sen kovuus on kaksi kertaa suurempi kuin alumiinin. Nyt rakettien ja ohjusten universumissa suuri määrä titaania teräksen sijaan. Tilastojen mukaan maailman vuotuinen titaani, jota käytetään kosmisessa navigoinnissa, on saavuttanut yli tuhat tonnia. Erittäin hieno titaanijauhe tai rakettipolttoaine, joten titaani tunnetaan metallin, avaruusmetallin universumina.

Titaanin lämmönkestävyys on erittäin hyvä, sulamispiste jopa 1668 astetta. Huoneenlämpötilassa titaani voi olla vahingoittumattomana useissa vahvoissa happo- ja alkaliliuoksissa. Edes julmin happo, aqua regia, ei voi syövyttää sitä. Titaani ei pelkää merivettä, jotkut ovat upottaneet palan titaania merenpohjaan, viisi vuotta myöhemmin katsomaan, yläosan kiinni paljon pieniä eläimiä ja vedenalaisia ​​kasveja, mutta ruostetta ei ole , on edelleen kirkas ja kiiltävä.

Nyt ihmiset alkoivat käyttää titaania sukellusveneiden valmistukseen - titaanisia sukellusveneitä. Koska titaani on erittäin vahvaa ja kestää korkeaa painetta, tällainen sukellusvene voi purjehtia syvällä meressä jopa 4500 metrin syvyydessä.

Titaani on kemiallinen alkuaine, jonka kemiallinen symboli on Ti ja atominumero 22. Se on hopeanvalkoinen siirtymämetalli, jolle on tunnusomaista kevyt paino, korkea lujuus, metallinen kiilto ja hyvä korroosionkestävyys (mukaan lukien merivesi, aqua regia ja kloori). Vakaiden kemiallisten ominaisuuksiensa, hyvän korkeiden ja alhaisten lämpötilojen, vahvojen happojen ja alkalien sekä korkean lujuuden ja alhaisen tiheyden ansiosta se tunnetaan "avaruusmetallina" .

William Gregor löysi titaanin Cornwallissa Englannissa vuonna 1791, ja Martin Heinrich Klaproth nimesi sen kreikkalaisen mytologian titaanien mukaan.

Titaania pidetään harvinaisena metallina, koska se esiintyy luonnossa hajanaisesti ja sitä on vaikea erottaa. Sen suhteellinen runsaus on kuitenkin kymmenenneksi suurin kaikista alkuaineista.[3] Titaanin tärkeimmät malmit ovat titaanimalmit. [3] Titaanin päämalmit ovat ilmeniitti ja rutiili, jotka ovat laajalle levinneitä maankuoressa ja litosfäärissä. Titaania on myös lähes kaikissa elävissä organismeissa, kivissä, vesistöissä ja maaperässä [4]. Titaani uutetaan tärkeimmistä malmeista Kroll[5]- tai Hunt-menetelmällä. Yleisintä titaaniyhdistettä, titaanidioksidia, käytetään valkoisten pigmenttien valmistukseen[6]. Muita yhdisteitä ovat titaanitetrakloridi (TiCl4) (käytetään katalysaattorina ja savuverhojen tai ilmakirjainten valmistuksessa) ja titaanitrikloridi (TiCl3) (käytetään polypropeenin tuotannon katalysoimiseen)[4].

Titaania voidaan seostaa muiden alkuaineiden, kuten raudan, alumiinin, vanadiinin tai molybdeenin kanssa, luodakseen erittäin lujia kevyitä metalliseoksia, joilla on laaja valikoima sovelluksia ilmailuteollisuudessa (suihkumoottorit, ohjukset ja avaruusalukset), armeijassa, teollisissa prosesseissa (kemikaalit ja öljytuotteet, suolanpoisto ja paperi), autoteollisuus, maatalouselintarvikkeet, lääketiede (proteesit, ortopediset implantit ja hammaslääketieteelliset instrumentit ja täytteet), urheilutarvikkeet, korut ja matkapuhelimet. [4].

Titaanin kaksi hyödyllisintä ominaisuutta ovat korroosionkestävyys ja minkä tahansa metallin suurin lujuus-painosuhde [7]. Seostamattomassa tilassaan titaani on yhtä vahvaa kuin jotkut teräkset, mutta 45 % kevyempi [8]. On olemassa kaksi isotooppia[9] ja viisi luonnossa esiintyvää isotooppia, jotka vaihtelevat Ti:stä Titiin, ja suurin runsaus on Ti (73,8 %)[10]. Titaanin kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet ovat samanlaiset kuin zirkoniumilla, koska molemmilla on sama määrä valenssielektroneja ja ne kuuluvat samaan ryhmään jaksollisessa taulukossa.