stanki.name Титан стоит под номером 22 в таблице Менделеева. После беглого школьного курса, простеньких задач, зазубренных формул и контрольной работы, в голове остается только банальное «легкий прочный серебристый металл». И все. Школьная программа ставит точку. Что мы упустили?
Место прописки
Титан входит в первый десяток самых распространенных веществ Земли. Почти все кристаллические и вулканические горные породы, глины и пески содержат титан. Количество титана в почвах различных регионов колеблется от 0,5 до 1,5 процентов. Титан в больших количествах содержится в атмосфере Солнца.
Высокое содержание титана в листьях табака, сахарном тростнике, бобовых культурах, грецком и кокосовом орехе, красном клевере, каштане и семенах хлопка. Зерна кофе титан отвергают. В организме взрослого человека (легкие, печень, почки, щитовидная железа) порядка 20 млг вещества. Точно не известно, какую задачу выполняет титан в организме животных и человека. Во всяком случае, он безвреден.
По распространенности в горных породах титан стоит на 4-м месте, уступая алюминию, железу и магнию. В земной коре титана втрое больше, чем меди, никеля, цинка, хрома, марганца и ванадия вместе взятых.
Первые шаги в промышленности
Оксид титана был случайно открыт в 1791 году, но в промышленный металлопрокат новый металл попал только в 40-е годы прошлого столетия. Из-за хрупкости низших оксидов и не возможности выделить металл без примесей, его посчитали хрупким и нерентабельным для промышленности.
Изначально титан применялся для поглощения кислорода из расплавленной стали (раскисления). Позже для сталелитейного производства http://ural-olovo.ru/tsink используют ферротитан – сплав железа и титана с высоко примесью углерода.
Титан используют для очистки стали: силикаты марганца и железа, соединяются с титаном и всплывают, образуя пленку на поверхности расплавленного металла. При обработке стали титаном фосфор, сера и углерод распределяются равномерно, в результате чего готовое изделие не растрескивается. В годы гонки вооружений эту способность титана поставили на поток, обрабатывать сталь при производстве артиллерийских снарядов стало легче. Титан начинают добывать и перерабатывать в промышленном масштабе.
Титан и агрессивная среда
Если погрузить в морскую воду пластинки миллиметровой толщины алюминия, медноникелевого сплава, стали и титана, то случится следующее. Пластинка алюминия растворится через 6 месяцев, медноникелевого сплава – через 4 года. Сталь обрастет полипами, что приведет к губительной точечной коррозии. За тысячу лет коррозия внутрь титановой пластинки проникнет на 20 микрон.
Титан останется целым не только в морской, но даже кипящей воде. 1 см² металла выдерживает давление в 140 кг при температуре 280 °C.
От воздействия агрессивной среды титан защищает окисная пленка тоньше 1 микрона (тысячной доли миллиметра). Раствор серной кислоты может прожечь титан, если ее концентрация превышает 5%. Для соляной кислоты – это порог в 25%. Титан в 250 раз устойчивее стали.
Сплав титана способен выдержать температуру жидкого водорода (-253 °C) и жидкого гелия (-269 °C). В то же время сталь при температуре -200 °C от малейшего повреждения рассыпается как тонкое стекло.