• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Tytan - pierwiastek



    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]
    Przeczytaj także...
    Węglik tytanu (TiC) – nieorganiczny związek chemiczny z grupy węglików (węglik międzywęzłowy). Jest ze względu na swoją twardość wykorzystywany jako materiał części roboczej narzędzi skrawających, takich jak skalpele i żyletki.Promieniowanie gamma – wysokoenergetyczna forma promieniowania elektromagnetycznego. Za promieniowanie gamma uznaje się promieniowanie o energii kwantu większej od 50 keV. Zakres ten częściowo pokrywa się z zakresem promieniowania rentgenowskiego. W wielu publikacjach rozróżnienie promieniowania gamma oraz promieniowania X (rentgenowskiego) opiera się na ich źródłach, a nie na długości fali. Promieniowanie gamma wytwarzane jest w wyniku przemian jądrowych albo zderzeń jąder lub cząstek subatomowych, a promieniowanie rentgenowskie – w wyniku zderzeń elektronów z elektronami powłok wewnętrznych lub ich rozpraszaniu w polu jąder atomu. Promieniowanie gamma jest promieniowaniem jonizującym i przenikliwym. Promieniowania gamma oznacza się grecką literą γ, analogicznie do korpuskularnego promieniowania alfa (α) i beta (β).

    Tytan (Ti, łac. titanium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym o liczbie atomowej 22.

    Lekki metal o szarawym kolorze. Ma wysoką wytrzymałość mechaniczną, jest odporny na korozję (w tym również wody morskiej i chloru). Tytan jest dodawany do żelaza, aluminium, wanadu, molibdenu i innych. Stopy tytanu są wykorzystywane w przemyśle lotniczym (silniki odrzutowe), militarnym, procesach metalurgicznych, motoryzacyjnym, medycznym (protezy dentystyczne, ortopedyczne klamry), sportów ekstremalnych i innych. Został odkryty w Wielkiej Brytanii przez Williama Gregora w 1791. Nazwę pochodzącą od bóstw z mitologii greckiej zawdzięcza Martinowi Heinrichowi Klaprothowi.

    Ilmenit (żelaziak tytanowy) – minerał zaliczany do gromady tlenków. Nazwa minerału pochodzi od gór Ilmeńskich w pasmie Uralu w Rosji, gdzie występuje.Boeing 747 – samolot pasażerski szerokokadłubowy dalekiego zasięgu, produkowany przez Boeing Company, potocznie nazywany Jumbo Jet – ustępując Airbusowi A380 i An-225 jest jednym z największych samolotów odrzutowych na świecie, mogącym zabrać na pokład, w zależności od wersji i konfiguracji, od 366 do 568 pasażerów. Istnieją także wersje towarowe (ang.: cargo), nie zabierające pasażerów, oraz wersje pół-pasażerskie zabierające duży ładunek i 220 pasażerów. Jest to samolot czterosilnikowy (certyfikowany do lotu - w razie awarii - na tylko trzech silnikach), a jego cechą charakterystyczną jest "garb", w którym mieści się górny pokład samolotu.

    Występuje w skorupie ziemskiej w ilościach rzędu 0,61%, w postaci minerałów: ilmenitu, rutylu i tytanitu, które są szeroko rozpowszechnione na całej Ziemi. Metaliczny tytan otrzymywany jest przez przerób rud w procesie Krolla. Jego najbardziej rozpowszechniony związek – dwutlenek tytanu znajduje zastosowanie w produkcji białych pigmentów. Inne związki zawierające tytan to czterochlorek tytanu używany do zasłon dymnych oraz jako katalizator i trójchlorek tytanu, który znajduje zastosowanie jako katalizator w produkcji polipropylenu.

    Woda morska – woda występująca w morzach i oceanach. W wodzie tej są rozpuszczone tysiące związków chemicznych i prawie wszystkie pierwiastki chemiczne obecne na kuli ziemskiej. Woda morska stanowi ponad 96% wody obecnej w formie ciekłej na powierzchni Ziemi, tzw. woda słodka stanowi zaś mniej niż 3%.Samolot pasażerski – samolot przystosowany do transportu ludzi. Samoloty pasażerskie są w stanie przewieźć od kilku do kilkuset osób. Pierwszym samolotem pasażerskim używanym w Polsce był Junkers F 13.

    Dwie najbardziej użyteczne własności tytanu to jego odporność na korozję oraz najwyższy stosunek wytrzymałości mechanicznej do masy. Znane są dwie odmiany alotropowe pierwiastka. Posiada pięć trwałych izotopów o masach atomowych od 46 do 50. Właściwości fizykochemiczne tytanu są podobne do cyrkonu.

    Historia[ | edytuj kod]

    Tytan został odkryty w Kornwalii w Wielkiej Brytanii w 1791 przez pastora i geologa amatora Williama Gregora, który zauważył obecność nieznanego pierwiastka w ilmenicie – czarnym piasku ze strumienia płynącego nieopodal jego parafii. Piasek ten był przyciągany przez magnes. Dokładniejsza jego analiza wykazała obecność dwóch substancji: tlenku żelaza (wyjaśniając przyciąganie magnesem) oraz 45,25% białego tlenku, którego nie mógł zidentyfikować. Gregor, zdając sobie sprawę, że niezidentyfikowany tlenek zawierał metal, który nie pasował do właściwości jakiegokolwiek znanego pierwiastka, poinformował o swoim odkryciu Królewskie Towarzystwo Geologiczne w Kornwalii i niemieckie czasopismo naukowe Annalen Crell.

    Przenikalność elektryczna – wielkość fizyczna charakteryzująca właściwości elektryczne środowiska, oznaczana grecką literą ε (epsilon).Korbowód jest częścią mechanizmu korbowego. Służy (wraz z wałem korbowym) do zamiany ruchu posuwisto-zwrotnego tłoka na ruch obrotowy wału korbowego albo obrotowego ruchu wału na ruch posuwisty tłoka lub innego elementu. Części korbowodu to: stopa (najczęściej dzielona, aby ułatwić montaż), trzon i główka. Trzon ma najczęściej przekrój dwuteowy. Stopa korbowodu łączy się z wałem korbowym, a główka z tłokiem albo krzyżulcem.
    Martin Heinrich Klaproth nazwał tytan zaczerpując nazwę z mitologii greckiej

    Tlenek tytanu został niezależnie odkryty w 1795 przez niemieckiego chemika Martina Heinricha Klaprotha w rutylu na Węgrzech. Klaproth postanowił nazwać go tytanem, zaczerpując nazwę z mitologii greckiej. Po usłyszeniu o odkryciu Gregora nowej substancji, nabył jej próbki i potwierdził odkrycie tytanu.

    Dysocjacja elektrolityczna – proces rozpadu cząsteczek związków chemicznych na jony pod wpływem rozpuszczalnika, np.Lotność – stosunek ciśnienia cząstkowego danego składnika w parze nad cieczą do jego ułamka molowego w cieczy. Miarą lotności jest:
    Tytan otrzymany w procesie Krolla

    Przez wiele lat próbowano otrzymać czysty tytan, jednak zwyczajne sposoby polegające na ogrzewaniu tlenku w obecności węgla nie przynosiły rezultatów, ponieważ tworzył się węglik tytanu zamiast spodziewanej redukcji do metalu. Dopiero w 1910 Matthew A. Hunter otrzymał czysty (99,9%) metaliczny tytan poprzez ogrzewanie TiCl
    4
    z sodem w bombie stalowej w temperaturze 700–800 °C. Do 1946 tytan nie był używany poza laboratorium, dopóki William Justin Kroll nie opracował opłacalnego sposobu otrzymywania metalicznego tytanu poprzez redukcję czterochlorku tytanu magnezem. Technologia ta została nazwana procesem Krolla. Pomimo badań nad tańszym i wydajniejszym sposobem otrzymywania tytanu, proces Krolla jest do dzisiaj używany do komercyjnego pozyskiwania metalu.

    Molibden (Mo, łac. molybdenum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Nazwa w dosłownym przekładzie brzmi "podobny do ołowiu" i pochodzi od greckiego określenia ołowiu – μόλυβδος molybdos.Krystalit (zwany również ziarnem) – część ciała stałego o budowie krystalicznej będąca obszarem monokrystalicznego uporządkowania. Ma rozmiary od kilku nanometrów do milimetrów. Krystality oddzielone są od siebie cienkimi amorficznymi warstwami (granicami ziaren) tworząc większe struktury polikrystaliczne. W pewnych materiałach (np. krzem nanokrystaliczny) poszczególne bardzo małe ziarna krystaliczne osadzone są w matrycy amorficznej, nie posiadającej struktury krystalicznej. Krystality są zwykle zorientowane przypadkowo. W związku z tym ich własności fizyczne są izotropowe, co oznacza izotropowość np. pod względem mechanicznym, a substancjach przezroczystych – optycznym. Krystality mogą układać się w sposób uporządkowany tworząc okrągłe (lub sferyczne) sferolity, dendryty o budowie drzewiastej, igły i inne. Struktury takie tworzone są w warunkach przechłodzenia, gdy proces nukleacji wtórnej dominuje nad procesem nukleacji pierwotnej. Powstawanie takich konglomeratów krystalitów obserwuje się w bardzo różnych substancjach takich jak:

    Tytan o bardzo wysokiej czystości został otrzymany przez Anton Eduard van Arkela i Jan Hendrik de Boera w procesie jodkowym w 1925. Rafinację tytanu prowadzi się w próżni w zamkniętym reaktorze. Pary jodu reagują z technicznym tytanem, tworząc czterojodek tytanu, który następnie ulega rozkładowi na ogrzanym oporowo cienkim drucie wolframowym, pogrubiając go w miarę trwania procesu.

    K-278 Komsomolec – radziecki okręt podwodny z napędem jądrowym projektu 685 kryptonim „Plawnik” (NATO: Mike), jedyny ukończony okręt tego typu. Przyjęty do służby we Flocie Północnej Związku Radzieckiego w 1984 roku, w wyniku pożaru zatonął 7 kwietnia 1989 roku podczas powrotu z patrolu na Atlantyku na Morzu Norweskim. W efekcie katastrofy śmierć poniosło 39 członków załogi. W związku z wciąż pozostającą we wraku okrętu bronią jądrową poddawaną działaniu czynników środowiskowych, spoczywająca na głębokości 1685 metrów jednostka budzi zaniepokojenie o możliwe w przyszłości skażenie środowiska naturalnego.Lotnictwo – ogół zagadnień związanych z wszelkiego rodzaju statkami powietrznymi, pojazdami zdolnymi do samodzielnego lotu w powietrzu.

    W latach 50. i 60. XX w. Związek Sowiecki zapoczątkował wykorzystywanie tytanu do celów militarnych (m.in. w okrętach podwodnych K-278 Komsomolec i projektu 705). We wczesnych latach 50. XX wieku tytan był szeroko stosowany w lotnictwie wojskowym, szczególnie w odrzutowcach o wysokich parametrach silnika zaczynając od F100 Super Sabre i Lockheed A-12. W Stanach Zjednoczonych Departament Obrony zdał sobie sprawę ze strategicznego znaczenia tytanu i rozpoczął magazynowanie tego metalu.

    Tłumik - urządzenie służące do częściowej lub całkowitej eliminacji drgań, fali akustycznej, hałasu lub pewnych częstotliwości w układach elektronicznych.Wielka Brytania, Zjednoczone Królestwo (ang. United Kingdom), Zjednoczone Królestwo Wielkiej Brytanii i Irlandii Północnej (ang. United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland) – unitarne państwo wyspiarskie położone w Europie Zachodniej. W skład Wielkiej Brytanii wchodzą: Anglia, Walia i Szkocja położone na wyspie Wielka Brytania oraz Irlandia Północna leżąca w północnej części wyspy Irlandia. Na wyspie tej znajduje się jedyna granica lądowa Zjednoczonego Królestwa z innym państwem – Irlandią. Poza nią, Wielka Brytania otoczona jest przez Ocean Atlantycki na zachodzie i północy, Morze Północne na wschodzie, kanał La Manche na południu i Morze Irlandzkie na zachodzie.

    W 2006 Agencja Obrony Stanów Zjednoczonych przyznała 5,7 mln dolarów konsorcjum dwóch spółek, dla opracowania nowego procesu otrzymywania tytanu sproszkowanego.

    Właściwości[ | edytuj kod]

    Fizyczne[ | edytuj kod]

    Tytan jest stosunkowo lekkim metalem (gęstość 4507 kg/m³) o dużej wytrzymałości mechanicznej. Przy wysokiej czystości jest ciągliwy (zwłaszcza w atmosferze redukcyjnej). Charakteryzuje się wysoką temperaturą topnienia: 1668 °C. Jest błyszczący, posiada biały, metaliczny kolor.

    Rama rowerowa to podstawowa część roweru, tworząca jego szkielet. Do ramy przymocowane są wszystkie pozostałe części rowerowe.Nowa Zelandia (ang. New Zealand, język maoryski Aotearoa – Kraj Długiej Białej Chmury) – państwo wyspiarskie, położone na południowo-zachodnim Pacyfiku i składające się z dwóch głównych wysp (Północnej i Południowej) oraz szeregu mniejszych wysp, w tym Wyspy Stewart i Wysp Chatham. Archipelag Nowej Zelandii jest najdalej na południe wysuniętą częścią Oceanii, na południowy wschód od Australii. W skład Nowej Zelandii (a dokładnie w skład Commonwealth realm Nowej Zelandii, czyli są to terytoria stowarzyszone lub zależne Nowej Zelandii, ale wchodzące wraz z nią w skład wspólnej domeny królewskiej tudzież królestwa stowarzyszeniowego, połączonego unią personalną ze Zjednoczonym Królestwem i innymi Commonwealth realms) wchodzą również Wyspy Cooka i Niue, które są samorządne, oraz Tokelau i Dependencja Rossa.

    Handlowy tytan o czystości 99,2% ma wytrzymałość na rozciąganie 434 MPa, porównywalną z rozciągliwością stali, jednak jest lżejszy od nich o 45%. Tytan jest cięższy od aluminium o 60%, ale charakteryzuje się ponad dwukrotnie większą wytrzymałością mechaniczną niż najpopularniejszy stop Al: 6061-T6. Pewne stopy tytanu (np. Beta C) mają wytrzymałość na rozciąganie ponad 1380 MPa (spada ona przy podgrzaniu powyżej temperatury 430 °C).

    Alotropia – zjawisko występowania, w tym samym stanie skupienia, różnych odmian tego samego pierwiastka chemicznego, różniących się właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Odmiany alotropowe pierwiastka mogą różnić się między sobą strukturą krystaliczną lub liczbą atomów w cząsteczce.Tlenek wapnia (wapno palone), CaO – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków zasadowych zawierający wapń na II stopniu utlenienia.

    Ma wysoką twardość (jednak nie tak wysoką jak niektóre hartowane stale), jest trudny w obróbce mechanicznej.

    Metal ma dwie odmiany alotropowe: Ti-α – krystalizujący w układzie heksagonalnym do temperatury 882 °C; powyżej tej temperatury występuje Ti-β – krystalizujący w układzie regularnym przestrzennie centrowanym. Pojemność cieplna Ti-α gwałtownie wzrasta wraz z podgrzewaniem, po przekroczeniu temperatury 882 °C i przemianie w Ti-β pojemność cieplna kształtuje się na stałym poziomie.

    Diament – minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Nazwa pochodzi od stgr. ἀδάμας adamas (dopełniacz ἀδάμαντος adamantos, łac. diamentum) = "niepokonany, niezniszczalny" i nawiązuje do wyjątkowej twardości tego minerału. Jest najtwardszą znaną substancją z występujących w przyrodzie.Stopień utlenienia (liczba utlenienia) – formalna wartość ładunku atomu w związku chemicznym przy założeniu, że wszystkie wiązania chemiczne w danej cząsteczce mają charakter wiązań jonowych. Suma stopni utlenienia wszystkich atomów w cząsteczce obojętnej oraz dla wolnych pierwiastków wynosi 0, a w jonach ma wartość ładunku jonu.

    Jest paramagnetykiem. Wykazuje stosunkowo niską przewodność elektryczną i cieplną.

    Przejawia znaczną promieniotwórczość wzbudzoną po naświetleniu deuteronami. Produktami tej reakcji są pozytony i twarde promieniowanie gamma.

    Chemiczne[ | edytuj kod]

    Wykres Pourbaix dla tytanu w wodzie

    Wykazuje doskonałą odporność na korozję, prawie taką samą jak platyna. Jest także odporny na działanie rozcieńczonych kwasów np. siarkowego, solnego i większości kwasów organicznych, chloru gazowego oraz roztworów zasadowych i morskiej wody. Czysty tytan roztwarzają stężone kwasy. Jest jednym z nielicznych pierwiastków, które gwałtownie reagują z czystym azotem. Reakcja przebiega powyżej temperatury 800 °C z wytworzeniem azotku tytanu.

    Rafinacja – oczyszczanie substancji (np. tłuszczów, benzyn) w celu nadania im odpowiednich właściwości, np. pozbawienia zabarwienia, poprawienia zapachu, zwiększenia trwałości. Rafinacja może odbyć się za pomocą metod fizycznych (destylacja, ekstrakcja) lub chemicznych (działanie kwasami, zasadami)Zgryz – pojęcie dynamiczne określające stosunek łuków zębowych szczęki i żuchwy w każdej pozycji żuchwy, jest indywidualny dla każdego osobnika.

    Wykres Pourbaix dla tytanu ukazuje bardzo wysoką reaktywność termodynamiczną przy niskiej aktywności z wodą i tlenem.

    Na skutek kontaktu tytanu z tlenem na jego powierzchni tworzy się pasywacyjna warstwa tlenku tytanu o grubości ok. 2 nm (po czterech latach osiąga grubość 25 nm). Warstwa ta dodatkowo zwiększa odporność na korozję.

    Chlorek żelaza(III) (chlorek żelazowy), FeCl3 – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu solnego i żelaza na stopniu utlenienia +3.Anataz (gr. anatasis = wydłużenie) – minerał, odmiana polimorficzna dwutlenku tytanu. Po raz pierwszy wzmiankowany w 1738. W 1802 roku L.N.Vauqelin ustalił, że anataz ma analogiczne własności chemiczne jak rutyl. Powstaje z innych minerałów tytanu (np. ilmenitu).


    Podstrony: 1 [2] [3] [4] [5]




    Warto wiedzieć że... beta

    Kwas siarkowy (nazwa Stocka: kwas siarkowy(VI)), H2SO4 – nieorganiczny związek chemiczny, jeden z najmocniejszych kwasów – wszystkie układy o mocy większej od kwasu siarkowego 100% nazywa się superkwasami. Bywa zwany krwią przemysłu chemicznego, ze względu na to, że używa się go w bardzo wielu kluczowych syntezach. Sole kwasu siarkowego to siarczany.
    Rugby (ang. rugby football) – popularne określenie grupy sportów drużynowych o wspólnym pochodzeniu. Istnieją trzy główne rodzaje rozgrywek:
    Stopy z pamięcią kształtu – materiały inteligentne, w których zachodzi odwracalna, termosprężysta przemiana martenzytyczna lub zmiana orientacji krystalicznej martenzytu pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego.
    Jod (I, łac. iodum) – pierwiastek chemiczny z grupy 17 – fluorowców w układzie okresowym. Jego nazwa pochodzi od stgr. ἰοειδής ioeides – fioletowy.
    Medycyna (łac. medicina „sztuka lekarska”) – nauka empiryczna (oparta na doświadczeniu) obejmująca całość wiedzy o zdrowiu i chorobach człowieka oraz sposobach ich zapobiegania, oraz ich leczenia. Medycyna weterynaryjna rozszerza zakres zainteresowań medycyny na stan zdrowia zwierząt. Za prekursora medycyny starożytnej uważa się Hipokratesa, a nowożytnej Paracelsusa. W czasach najnowszych wprowadza się zasady medycyny opartej na faktach.
    Wał – część maszyny, najczęściej w kształcie walca, obracająca się wokół własnej osi wraz z zamocowanymi na niej elementami, służąca do przenoszenia momentu obrotowego. Na wale mogą być osadzone: koła zębate, piasty, tarcze hamulcowe itp.
    Tlenek tytanu(IV) (ditlenek tytanu, E171), TiO 2 – nieorganiczny związek chemiczny, tlenek tytanu na IV stopniu utlenienia.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.092 sek.