ТИТАН (Titanium), Ti,— химический элемент IV группы периодич. системы
элементов Д. И. Менделеева. Порядковый номер 22, ат. в. 47,90. Состоит
из 5 устойчивых изотопов; получены также искусственно радиоактивные
изотопы (см. таблицу).
В 1791 англ. химик У. Грегор нашёл в песке из местечка Менакан (Англия,
Корнуолл) новую «землю», названную им менакановой. В 1795 нем. химик М.
Клаирот открыл в минерале рутиле неизвестную еще землю, металл к-рой он
назвал Т. [в греч. мифологии титаны — дети Урана (Неба) и Геи (Земли)].
В 1797 Клапрот доказал тождество этой земли с открытой У. Грегором.
Чистый Т. выделен в 1910 амер. химиком Хантером посредством
восстановления четырёххлористого Т. натрием в железной бомбе.
Титан относится к числу наиболее распространённых в природе элементов,
его содержание в земной коре составляет 0,6% (весовых). Встречается
гл.обр. в виде двуокиси TiO2 или её соединений — титанатов. Известно св.
60 минералов, в состав к-рых входит Т. Он содержится также в почве, в
животных и растительных организмах. Ильменит FeTiO3 и рутил TiO2 служат
основным сырьём для получения Т. В качестве источника Т. приобретают
значение шлаки от плавки титано-маенетитов и ильменита.
Т. существует в двух состояниях: аморфный — темносерый порошок,
плотность 3,392—3,395г/см3, и кристаллический, плотность 4,5 г/см3. Для
кристал-лич. Т. известны две модификации с точкой перехода-при 885°
(ниже 885° устойчива гексагональная форма, выше—кубическая); t°пл. ок.
1680°; t кип. выше 3000°. Т. активно поглощает газы (водород, кислород,
азот), к-рые делают его очень хрупким. Технический металл поддаётся
горячей обработке давлением. Совершенно чистый металл может быть
прокатан на холоду. На воздухе при обыкновенной температуре Т. не
изменяется, при накаливании образует смесь окиси Ti2O3 и нитрида TiN. В
токе кислорода при красном калении окисляется до двуокиси TiO2. При
высоких температурах реагирует с углеродом, кремнием, фосфором, серой и
др. Устойчив к морской воде, азотной кислоте, влажному хлору, органич.
кислотам и сильным щелочам. Растворяется в серной, соляной и плавиковой
кислотах, лучше всего — в смеси HF и HNO3. Добавление к кислотам
окислителя предохраняет металл от коррозии при комнатной температуре. В
соединениях проявляет валентность 2, 3 и 4. Наиболее устойчивы и имеют
наибольшее практич. значение соединения Ti(IV). Наименее устойчивы
производные Ti(II). Соединения Ti(IIIl) устойчивы в растворе и являются
сильными восстановителями. С кислородом Т. даёт амфотерную титана
двуокись, закись Ti0 и окись Ti2O3, имеющие основной характер, а также
нек-рые промежуточные окислы и перекись TiO3. Галогениды
четырёхвалентного Т., за исключением TiCl4 — кристаллические тела,
легкоплавкие и летучие в водном растворегидрализованы, склонны к
образованию комплексных соединений, из к-рых в технологии и аналитич.
практике имеет значение фтортитанат калия K2TiF6. Важное значение имеют
карбид TiC и нитрид TiN— металлоподобные вещества, отличающиеся большой
твёрдостью (карбид Т. тверже карборунда), тугоплавкостью (TiC, 1°пл.
3140°; TiN, 1°пл. 3200°) и хорошей электропроводностью.
Соединения титана получили применение в промышленности в начале 20 в.
Организация производства титана относится к 1946 (в 1948 выплавлено 10
m, 72OO т в 1954 и ок. 20000 т в 1955). Способ получония основан на
восстановлении четырёххлористого Титана металлич. магнием в атмосфере
аргона или гелия. Компактный металл получается переплавкой в дуговых
печах. Кимиактный металл высокой чистоты образуется при термич.
диссоциации тетраиодида Титана. Большое значение приобрело
восстановление TiCI4 натрием вместо магния. Высокие механические и
антикоррозионные свойства, значительная прочность (вдвое прочнее железа)
при относительно небольшой плотности (значительно легче железа) делают
Титан. весьма ценным конструкционным металлом, благодаря чему он весьма
быстро получил большое значение в современной технике. Основная масса
Титана потребляется военной промышленностьюстью, гл. обр. в
самолётостроении, (двигатели, в том числе и реактивные, бронированные
кабины и т. п.) и в судостроении. В пиротехнике используется способность
Титана воспламеняться. В вакуумной технике он применяется в качестве
газопоглотителя. Карбид Титана входит в состав твёрдых сплавов и в угли
дуговых ламп и используется в качестве шлифовального материала. Нитрид
Т. применяется для шлифовки драгоценных камней. Растворы солей
трёхвалентного Т. (хлорида, сульфата) применяются в качестве
восстановителя в аналитической практике и в текстильной промышленности
(беление). Двойные оксалаты калия TiO(KC204)2*2Н20 или аммония
используются в качестве протравы тканей, кожи, дерева. Сверхвысокая
диэлектрич. постоянная титаната бария ВаТiO3 даёт возможность применять
его для изготовления электричtcrb[ конденсаторов исключительно большой
ёмкости.
Лит.: Химическая технология и металлургия титана. Сборнии переводов, ч.
1—2, M., 1954; Титан н его сплавы. Сборник переводов, ч. i—4, M.,
1953—54; G-melins Handbucti der anorganischen Chemie, 8 Auti.,
System-Nummer 41 —Ti-ta^, Wemtieim, mi; К i n s ey H. V., Titamum—its
pliysi-
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
