Титан презентация

Титан Кудермаева Ольга 9 «Б»

Открытие титана Относительно чистый титан из-за сложности очистки был получен только в 1825 году шведским химиком Якобом Берцелиусом. Предложенное Клапротом название «титан» в честь титанов, персонажей древнегреческой мифологии, позже и утвердилось за этим элементом. И лишь в 1925 году голландские учёные ван Аркель и де Бур получили титан высокой степени чистоты – 99,9 %. Хотя на самом деле чистый титан был впервые получен в 1875 г. русским ученым Д.К. Кирилловым. Результаты его опытов были опубликованы в статье «Исследования над титаном». Но работа малоизвестного российского химика осталась незамеченной.

Физические свойства титана Титан — легкий серебристо-белый металл, тугоплавкий, в обычных условиях отличается высокой прочностью и вязкостью. Поддается различным видам обработки. Температура плавления 1671 °C, температура кипения 3260 °C, плотность Ti равна 4,54 г/см³ (при н.у.).

Химические свойства титана Чистый титан — химически активный переходный элемент, в соединениях имеет степень окисления +4, реже +3, +2. До 500-550°С титан коррозионно устойчив, что объясняется наличием на его поверхности тонкой, но прочной плёнки оксидов. При измельчении в порошок горит на воздухе. С кислородом взаимодействует при температурах выше 600°С с образованием оксида TiO2. Устойчив к действию разбавленных неорганических кислот, щелочей, галогенов (кроме HF, H3PO4 и концентрированной H3SO4). Титан обладает способностью поглощать водород, азот и другие газы, образуя соответственно гидриды, нитриды и т.д. При взаимодействии с бором, углеродом, селеном, кремнием титан образует металлоподобные соединения, отличающиеся тугоплавкостью и высокой твёрдостью.

Получение титана Процесс получения титана протекает в несколько стадий: Руду и концентрат титана переводят в диоксид титана TiO2, который хлорируют в присутствии углерода с целью повышения скорости реакции. Восстанавливают хлорид титана магнием:TiCl4+ 2Mg = 2MgCl2+ Ti, Смесь нагревают в вакууме. При этом магний и хлорид магния испаряются и осаждаются в конденсаторе, а оставшийся губчатый титан переплавляют.

Производство титана Промышленное производство титана началось с 1948 года. Сначала в США. Затем в Англии, Японии, а с 1954 года в СССР работают предприятия, выпускающие титан и его сплавы: Рутил – самая устойчивая модификация, представляет собой минерал синеватого, буровато-желтого, красного цвета. Анатаз – довольно редкий минерал, при температуре в 800–900 С переходит в рутил. Брукит – кристалл ромбической системы, при 650 С необратимо переходит в рутил с уменьшением объема. Нитинол (никель-титан) — сплав, обладающий памятью формы, применяемый в медицине и технике.

Месторождения Крупные коренные месторождения титана находятся на территории ЮАР, России, Украины, Канады, США, Китая, Норвегии, Швеции, Египта, Австралии, Индии, Южной Кореи, Казахстана; Россыпные месторождения имеются в Бразилии, Индии, США, Сьерра-Леоне, Австралии. В странах СНГ ведущее место по разведанным запасам титановых руд занимает РФ (58,5 %) и Украина (40,2 %). Крупнейшее месторождение в России — Ярегское.

Применение Металл применяется в химической промышленности (реакторы, трубопроводы, высоковакуумные насосы, трубопроводная арматура), военной промышленности (бронежилеты, броня и противопожарные перегородки в авиации, корпуса подводных лодок), промышленных процессах (опреснительных установках, процессах целлюлозы и бумаги), автомобильной промышленности, сельскохозяйственной промышленности, пищевой промышленности, спортивных товарах, ювелирных изделиях, мобильных телефонах, лёгких сплавах и т. д.

Применение Титан является физиологически инертным, благодаря чему применяется в медицине (протезы, остеопротезы, зубные имплантаты), в стоматологических и эндодонтических инструментах, украшениях для пирсинга. Титановое литьё выполняют в вакуумных печах в графитовые формы. Также используется вакуумное литьё по выплавляемым моделям. Из-за технологических трудностей в художественном литье используется ограниченно.

Первой в мировой практике монументальной литой скульптурой из титана является памятник Юрию Гагарину на площади его имени в Москве.

Интересные факты Крупнейший производитель самого твердого металла в мире является российское предприятие «ВСМПО-Ависма», которое удовлетворяет треть мировых потребностей в этом металле. Общее количество мирового запаса титанов насчитывает более 700 миллионов тонн. Если темпы добычи останутся прежними, титана хватит еще на 150-160 лет. Механическая плотность металла в 6 раз больше, чем у алюминия, в 2 раза выше, чем у железа. Он может соединиться с кислородом, водородом, азотом. В паре с углеродом металл образует невероятно твердые карбиды. Теплопроводность титана в 4 раза меньше, чем у железа, и в 13 раз - чем у алюминия. Титан активно используют в военной сфере, медицине, ювелирном деле. Ему дали неофициальное название «металл будущего». Многие говорят, что он помогает превратить мечту в реальность. Сегодня основным потребителем титановых изделий является авиастроение. Конструкция современного летательного аппарата может содержать до 20 тонн титанового сплава.

Интересные факты Титан имеет небольшую плотность, что важно в судостроительной сфере. Изделия из титана легкие, а значит, снижается вес корабля, увеличивается его маневренность, скорость, дальность хода. Если корпус корабля обшить титаном, его не нужно будет красить много лет - титан не ржавеет в морской воде (коррозийная стойкость). Чаще всего этот металл в судостроении используют для изготовления турбинных двигателей, паровых котлов, конденсаторных труб. Этот металл очень востребован в медицинской отрасли. Из титана делают большинство хирургических инструментов - легких и удобных. Титан превосходно «сочетается» с организмом человека. Медики назвали этот процесс «настоящее родство». Конструкции из титана безопасны для мышц и костей, редко вызывают аллергическую реакцию, не разрушаются под воздействием жидкости в организме. Протезы из титана стойкие, выдерживают огромные физические нагрузки. Титан немагнитный и не очень хорош при проведении тепла или электричества. Даже в больших дозах титан остается нетоксичным и не имеет никакой естественной роли внутри человеческого организма, обычно проходя через него, не будучи поглощенным.

Спасибо за внимание