«Տիտան»–ի խմբագրումների տարբերություն
Content deleted Content added
չ clean up, replaced: ''' - → ''', oգտվելով ԱՎԲ |
Նոր պարամետր կաղապարում, doi: 10.1351/PAC-REP-13-03-02. |
||
| (32 intermediate revisions by 17 users not shown) | |||
Տող 1.
{{Այլ կիրառումներ|Տիտան (այլ կիրառումներ)}}
{{Քիմիական տարր
| անվանում =Տիտան / Titanium (Ti)
| համար = 22
| սիմվոլ = Ti
| վերևից =
| ներքևից =[[Ցիրկոնիում|Zr]]
| խումբ =
| պարբերություն =
| բլոկ =
| արտաքին տեսք =[[Պատկեր:Titan-crystal_bar.JPG|200px]]<br />Բարձր մաքրությամբ տիտանի բյուրեղներ
| պատկեր =Silicon Spectra.jpg
| ատոմային զանգված = 47,867<ref name="iupac atomic weights">{{ռուսերեն հոդված|автор=Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu.|заглавие=Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)|ссылка=http://iupac.org/publications/pac/85/5/1047/|язык=en|издание=Pure and Applied Chemistry|год=2013|том=85|номер=5|страницы=1047-1078|doi=10.1351/PAC-REP-13-03-02 |issn = 0033-4545 }}</ref>
| կոնֆիգուրացիա =[Ar] 3d<sup>2</sup> 4s<sup>2</sup>
| էլեկտրոնային թաղանթ =
| ատոմի շառավիղ =147
| կովալենտային շառավիղ = 132
| Վան-դեր-Վալսի շառավիղ =
| իոնի շառավիղ = (+4e)68 (+2e)94
| էլեկտրաբացասականություն =1,54
| էլեկտրոդային պոտենցիալ =−1,63
| օքսիդացման աստիճան = 2, 3, 4
| իոնիզացման էներգիա 1 =657,8(6,82)
| իոնիզացման էներգիա 2 =
| իոնիզացման էներգիա 3 =
| ֆազ =
| խտություն = 4,54
| խտություն2 =
| խտություն3 =
| խտություն հջ =
| հալման ջերմաստիճան =1933±20
| եռման ջերմաստիճան =3560
| կրիտիկական կետ Կ =
| հալման ջերմունակություն =
| հալման ջերմունակություն2 =
| գոլորշիացման ջերմունակություն =
| ջերմունակություն = 25,1<ref name="ХЭ">{{ռուսերեն գիրք
|автор = Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.)
|часть =
|заглавие = Химическая энциклопедия: в 5 т
|оригинал =
|ссылка =
|ответственный =
|издание =
|место = Москва
|издательство = Советская энциклопедия
|год = 1995
|том = 4
|страницы = 590-592
|страниц = 639
|серия =
|isbn = 5—85270—039—8
|тираж = 20 000
}}
</ref>
| ջերմունակություն2 =
| մոլային ծավալ = 10,6
| հագեցած գոլորշի =
| ճնշում հգ 1 =
| ճնշում հգ 10 =
| ճնշում հգ 100 =
| ճնշում հգ 1 k =
| ճնշում հգ 10 k =
| ճնշում հգ 100 k =
| բյուրեղացանցի կառուցվածք = վեցանկյուն
| բյուրեղացանցի տվյալներ =a=2,951 с=4,697 (α-Ti)
| c/a հարաբերություն =1,587
| Դեբայի ջերմաստիճան =380
| մագնիսական կառուցվածք =
| տեսակարար դիմադրություն =
| ջերմահաղորդականություն = 21,9
| ջերմաստիճանահաղորդականություն =
| ջերմային ընդարձակում =
| ձայնի արագություն =
| Յունգի մոդուլ =
| cAS համար =7440-32-6
| արգելվող գոտի =
| իզոտոպներ =
| իզոտոպներ լրացումներ =
}}
{{Պարբերական համակարգի տարր|align=center|fontsize=100%|number=22}}
'''Տիտան''', քիմիական նշանը՝ Ti, [[պարբերական համակարգ]]ի 4 պարբերության 4 խմբի տարր, կարգահամարը՝ 22, ատոմական զանգվածը՝ 47,90։ d-տարր է, ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 3s<sup>2</sup>Зр<sup>6</sup>3d<sup>2</sup>4s<sup>2</sup>։ К և L թաղանթները լրացված են։
Բնական տիտանը բաղկացած է <sup>46</sup>Ti (7,95 %), <sup>47</sup>Ti (7,75 %), <sup>48</sup>Ti (73,45 %), <sup>49</sup>Ti (5,51 %) և <sup>50</sup>Ti (5,34 %) կայուն [[իզոտոպներ]]ից։ Ստացվել են <sup>41</sup>Ti (T<sub>1/2</sub> = 0,09 վ,β<sup>+</sup>), <sup>43</sup>Ti (0,6վ, β<sup>+</sup>), <sup>44</sup>Ti (48,2 տարի), <sup>45</sup>Ti (3,1 ժամ, β<sup>+</sup>), <sup>51</sup>Ti (5,8 ր, β) և <sup>52</sup>Ti (49 ր, β) ռադիոակտիվ իզոտոպները։
Տիտանը բաց մոխրագույն, արծաթափայլ [[մետաղ]] է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1668 °С, եռմանը՝ 3330 °С, [[խտություն]]ը 4505 կգ/մ<sup>3</sup> (α-ձև 20 °С)։
== Պատմություն ==
Մաքուր, անխառնուրդ տիտան հաջողվել է ստանալ նրա միացությունների հայտնագործումից միայն 100 տարի հետո։ [[18-րդ դար]]ի վերջին, միմյանցից անկախ, տիտանի օքսիդ ստացել են անգլիացի գիտնական Վ. Գրեգորը ([[1790]] թվականին) և գերմանացի քիմիկոս Մ. Կլապրոտը ([[1795]] թվականին)։
[[1825]] թվականին շվեդ քիմիկոս և հանքաբան Հ. Բերցելիուսին հաջողվել է ստանալ մետաղական տիտան։ [[1925]] թվականին ստացել են մաքուր տիտան՝ տիտանի յոդիդի տաքացմամբ (նիդերլանդացի քիմիկոսներ Ա․ վան Արկել և Հ․ դի Բուր)։ Տիտանի պարունակությունը երկրակեղևում 0,57% է (տարածվածությամբ 9-րդ տարրն է)։
Ամերիկացի քիմիկոս Մ․ Հանտերը ([[1910]]) ստացավ մաքուր (99 %) տիտան, որը պլաստիկ է միայն բարձր ջերմաստիճաններում։
== Անվանում ==
Վերջինս էլ հենց նոր տարրն անվանել է տիտան՝ հին հունական դիցաբանության տիտանների՝ [[Ուրանոս]] ([[Երկինք]]) աստծու և [[Գեա]]յի (Երկիր) աստվածուհու զավակների անվան նմանությամբ։
== Բնության մեջ ==
[[Պատկեր:Titanium nitride coating.jpg|left|50px]]
Տիտանը բաց մոխրագույն, [[արծաթ]]ափայլ մետաղ է։ Երկրի ընդերքում կա տիտանի 67 տեսակի հանքաքար։
Բնության մեջ հանդիպում է միացությունների ձևով, որոնցից կարևոր են [[ռուտիլ]]ը (տիտանի օքսիդ), իլմենիտը, պերովսկիտը և տիտանիտը։
Տիտանը կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 0,57 %-ը (տարածվածությամբ 9-րդ տարրն է)։ Հայտնի են տիտանի 67 [[միներալ]]ները, որոնցից կարևոր են՝ ռուտիլը՝ TiO<sub>2</sub>, իլմենիտը՝ FeTiO<sub>3</sub>, պերովսկիտը՝ СаTiO<sub>3</sub>։
Տիտանը երկրի վրա դանդաղ տեղաշարժվող տարր է։ Մշտապես առկա է բուսական և կենդանական [[հյուսվածքներ]]ում․ բույսերում՝ 10<sup>−4</sup>%, [[կենդանիներ]]ի օրգանիզմում մինչև 2-20•10<sup>−3</sup> %։ Մարդն օրական ընդունում է 0,85 մգ տիտան, որն արտազատվում է [[մեզ]]ի և կղանքի հետ։
=== Հանքավայրեր ===
Տիտանի խոշոր հանքավայրեր կան Կանադայում, [[ԱՄՆ]]-ում, [[Նորվեգիա]]յում, [[Շվեյցարիա]]յում, [[Եգիպտոս]]ում, [[Ռուսաստան]]ում, [[Ավստրալիա]]յում, [[Բրազիլիա]]յում, [[Հնդկաստան]]ում, [[Ղազախստան]]<ref>[http://www.cmmarket.ru/markets/tiworld.htm Месторождение титана].</ref>, [[Ուկրաինա]] (40.2 %)<ref>[http://www.mining-media.ru/ru/article/ekonomic/559-perspektivy-osvoeniya-titanovogo-syrya-v-rossii Месторождение титана].</ref> և այլ երկրներում։
== Ստացում ==
[[Պատկեր:Titan-crystal bar.JPG|thumb|[[Բյուրեղ]]ային տիտան (99,995 % մաքրությամբ, քաշը ≈283 գ, երկարությունը ≈14 սմ, տրամագիծը ≈25 մմ), պատրաստված է գործարանում տիտանի յոդիդի տաքացմամբ, Ա․ վան Արկելի և Հ․ դի Բուրի եղանակով]]
Տիտանի ստացման հումքը տիտանի հանքանյութերն են։
:: <math>\mathsf{TiO_2 + 2C + 2Cl_2 \rightarrow TiCl_4 + 2CO}</math>
:: <math>\mathsf{TiCl_4 + 2Mg \rightarrow 2MgCl_2 + Ti}</math>
Տիտանի համաշխարհային տարեկան արտադրությունը [[1948]] թվականին 2 տ էր, [[1975]] թվականին՝ 50 000 տ, այժմ՝ 30 000 տ/տարի (առանց ԽՍՀՄ-ի)։ Տիտանը թեթև, ամուր և կոռոզիակայուն կառուցվածքային [[մետաղ]] է։ Հարաբերական ամրությամբ նրա [[համաձուլվածքներ]]ը գերազանցում են [[երկաթ]]ի, [[նիկել]]ի և այլ համաձուլվածքներին, իսկ [[կոռոզիա]]կայունությամբ՝ մոտենում են [[ազնիվ մետաղներ]]ին։
== Ֆիզիկական հատկություններ ==
Տիտանը բաց մոխրագույն, արծաթափայլ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1668 °С<ref>Титан — статья из Физической энциклопедии</ref>, եռմանը՝ 3330 °С, խտությունը 4505 կգ/մ<sup>3</sup> (α-ձև 20 °С)։ 882,5 °С-ից բարձր ջերմաստիճաններում կայուն է β ձևը (4320 կգ/մ<sup>3</sup>, 900 °С), 0,38± 0,01 К և ցածր ջերմաստիճաններում գերհաղորդիչ է։ Մաքուր տիտանը կռելի է սովորական ջերմաստիճաններում։
Քիմիապես ակտիվ անցումային տարր է։ Միացու¬ թյուններում ցուցաբերում է +4, ավելի հազվադեպ՝ +3 և +2 [[օքսիդացման աստիճան]]ներ։ Օքսիդի նուրբ շերտով պատվելու պատճառով կայուն է օդում (մինչև 500-550 °С), ծովաջրում, [[Աղաթթու|աղաթթվի]], [[Ծծմբական թթու|ծծմբական թթվի]], ալկալիների նոսր, նաև քլորիդների [[լուծույթներ]]ում։ [[Ազոտական թթու|Ազոտական թթվում]] պասսիվանում է։
Տիտանը թեթև, ամուր, պլաստիկ, դժվարահալ, կոռոզիակայուն մետաղ է։ [[Օքսիդ]]ի նուրբ շերտով պատվելու շնորհիվ քիմիապես կայուն է։
Տիտանը և նրա համաձուլվածքները կարելի է ենթարկել կռման, ծավալային և թերթային դրոշմման, գլոցման, մամլման։ Տիտանի համաձուլվածքներն իրենց ամրությամբ գերազանցում են երկաթի, [[նիկել]]ի և այլ համաձուլվածքները, իսկ կոռոզիակայունությամբ նման են ազնիվ մետաղներին։
== Քիմիական հատկություններ ==
Լուծվում է ֆտորջրածնական թթվում, ալկալիների և գերօքսիդների հալույթներում։ Հեշտությամբ կլանում է H<sub>2</sub>, N<sub>2</sub> և O<sub>2</sub>, առաջացնելով ներդրման պինդ լուծույթներ, նաև հիդրիդ՝ TiH<sub>x</sub> (x=0,5-2), նիտրիդ և օքսիդներ։ Տիտանը այրվում է [[Թթվածին|թթվածնում]], փոշին՝ նաև [[հալոգեններ]]ում ու [[ազոտ]]ում։ Հայտնի են TiO, Ti<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, TiO<sub>2</sub> և այլ [[օքսիդներ]]ը։ TiO<sub>2</sub>-ը և նրա հիդրատը՝ nTiO<sub>2</sub>•mH<sub>2</sub>O, ամֆոտեր են։
TiO<sub>2</sub>, նրա հիդրատը և տիտանատները լուծվում են ծծմբական թթվում, առաջացնելով տիտանիլսուլֆատ՝ TiOSO<sub>4</sub>։ Տիտանի նիտրիդը՝ TiN<sub>x</sub> (x;=0,56-1), կոռոզիակայուն, կարծր և դժվարահալ (~3000 °C) նյութ է։ Տաքացնելիս տիտանը միանում է հալոգենների (100-200 °C), հալկոգենների, [[ֆոսֆոր]]ի, [[Ածխածին|ածխածնի]], [[բոր]]ի հետ։
Տիտանի սուլֆիդները կիսահաղորդիչներ են։ Հայտնի են տիտանի կարբիտը՝ TiC (հալվում 3140 °C), սիլիցիդները՝ Ti<sub>5</sub>Si<sub>3</sub>, TiSi, և բորիդները՝ TiB, Ti<sub>2</sub>B<sub>5</sub>։ Գործնական նշանակություն ունեն նաև ֆտորտիտանատները՝ Na<sub>2</sub>TiF<sub>6</sub>, K<sub>2</sub>TiF<sub>6</sub>։ տիտանը միահալվում է բոլոր (բացառությամբ ալկալիական և հողալկալիական) [[մետաղներ]]ի հետ։
:: <math>\mathsf{TiO_2 + K_2CO_3 \rightarrow K_2TiO_3 + CO_2}</math>
===== Կիրառություն =====
[[Պատկեր:Ti covered watches.jpg|ring|thumb|Տիտանե ժամացույցներ]]
[[Պատկեր:Titanzylinder.jpg|մինի|Մաքուր տիտանե գլան]]
Տիտանի օքսիդն օգտագործվում է բարձրորակ սպիտակ ներկ պատրաստելու համար, նաև որպես գունանյութ և լցանյութ՝ [[ռետին]]ի, պլաստմասսաների, թղթի, արհեստական մանրաթելերի, կաշվի և մետաղաձուլական արդյունաբերության մեջ։
Տիտանն օգտագործվում է ինքնաթիռաշինության, հրթիռաշինության և նավաշինության մեջ։ Տեխնիկական տիտանն օգտագործում են քիմիական արդյունաբերության մեջ՝ սարքեր պատրաստելու, պողպատը լեգիրելու, գեղարվեստական իրեր և հուշարձաններ տիտանապատելու, իսկ մաքուր տիտանը՝ վիրաբուժական գործիքներ պատրաստելու համար և էլեկտրատեխնիկայում։ Տիտանը համեմատաբար քիչ թունավոր տարր է։
Տիտանի օքսիդը օգտագործվում է բարձրորակ սպիտակ ներկ պատրաստելու համար, նաև որպես գունանյութ և լցանյութ [[ռետին]]ի, պլաստմասսաների, թղթի, արհեստ, մանրաթելերի, կաշվի և մետալուրգիական արդյունաբերության մեջ։
=== Համաձուլվածքներ ===
Տիտանի համաձուլվածքները բնութագրվում են բարձր ամրությամբ -250 °C-ից մինչև 300-600 °C ջերմաստիճանային տիրույթում, կոռոզիակայունությամբ, ոչ մեծ խտությամբ։ Այդ հատկությունների շնորհիվ տիտանի համաձուլվածքները լայնորեն կիրառվում են ավիա- և հրթիռաշինության, էներգամեքենաշինության, նավաշինության, քիմիական արդյունաբերության մեջ և այլուր։ Տիտանը և նրա համաձուլվածքները կարելի է ենթարկել կռման, ծավալային և թերթային դրոշմման, գլոցման, մամլման, քարշման։
=== Սպառող շուկաներ վերլուծություն ===
[[2005]] թվականին ''Titanium Corporation'' ընկերությունը հրապարակեց աշխարհում տիտանի գները.
* 60 % - ներկ,
* 20 % - պլաստմասա,
* 13 % - թուղթ,
* 7 % - մեքենաշինություն։
=== Գներ ===
Կախված է մաքրությունից, մեկ կիլոգրամի համար 15-25 $:
Սև տիտանի մաքրությունը հիմնականում որոշվում է իր կարծրությամբ։ Առավել տարածված են TG100 և TG110 ապրանքանիշները։
[[Ռուսաստան]]ում տիտանի գները [[2012]] թվականին կազմել են 1200-1500 ռուբլի/կգ։
== Տես նաև ==
* Տիտանի երկօքսիդ
* [[Պարբերական աղյուսակ]]
== Ծանոթագրություններ ==
{{ծանցանկ}}
== Գրականություն ==
* Հայկական Հանրագիտարան
*Barksdale, Jelks (1968). "Titanium". In Clifford A. Hampel (editor). The Encyclopedia of the Chemical Elements. New York: Reinhold Book Corporation. pp. 732–738. LCCN 68029938.
*Emsley, John (2001). "Titanium". Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford, England, UK: Oxford University Press. ISBN 0-19-850340-7.
*Flower, Harvey M. (2000). "Materials Science: A moving oxygen story". Nature 407 (6802)։ 305–306. doi:10.1038/35030266. PMID 11014169.
Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
== Արտաքին հղումներ ==
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Ti/key.html Տիտանը Webelements-ում]
* [http://n-t.ru/ri/ps/pb022.htm Տիտանը քիմիկան տարրերի հայտնի գրադարանում]
* [http://www.titanmet.ru/ Տիտանը և նրա համաձուլվածքները]
* [https://books.google.am/books?id=7iwDAAAAMBAJ&pg=RA2-PA46 "Titanium: Our Next Major Metal"], ''Popular Science'', October 1950—one of first general public detailed articles on Titanium
* [http://www.periodicvideos.com/videos/022.htm Titanium] at ''The Periodic Table of Videos'' (University of Nottingham)
* [http://titanium.org International Titanium Association] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201104222936/http://titanium.org/ |date=2020-11-04 }}
* [http://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2003/titanium.movies/titanium.html Metallurgy of Titanium and its Alloys, Cambridge University]
* [http://indexmundi.com/en/commodities/minerals/titanium/titanium_table15.html World Production of Titanium Concentrates, by Country]
* [http://seekingalpha.com/article/194965-titanium-metal-of-the-gods?source=email Metal of the gods]
{{Արտաքին հղումներ}}
{{ՀՍՀ|հատոր=12|էջ=13}}
{{Փոքր պարբերական աղյուսակ}}
{{Տիտանի միացություններ}}
[[Կատեգորիա:Անցումային մետաղներ]]
[[Կատեգորիա:Տիտան (տարր)]]
| |||