Емблема кафедри ФХОТМ.Перехід на головну сторінку
Кафедра фізико-хімічних основ технології металів
Національний технічний університет України "КПІ ім. Ігоря Сікорського"
Новини Гостьова книга Форум Чат Дошка пошани Корисні посилання Адреса
Вступ (абітурієнтам)

Вічний метал

Ti

Титан є щасливим володарем багатьох цінних якостей. Не випадково чудовий металург академік І. П. Бардін ратував за всебічний розвиток металургії титану. "Метал сьогодні, - писав учений, - це не тільки чавун і сталь ..., це і титан - юний суперник заліза, що перевершує його за всіма характеристиками - і легкості, і міцності, і жароміцності, і корозійній стійкості". Чому ж досі його застосовують в промисловості не настільки широко, як, наприклад, сталь або алюміній?

Висока ціна - ось що в значній мірі гальмувало споживання титану. Власне кажучи, цей "порок" не вроджений, а обумовлений лише надзвичайними труднощами, пов'язаними з вилученням титану з руд. Якщо прийняти відносну вартість титану в концентраті за одиницю, то після довгого і складного технологічного шляху, який долає титан в процесі перетворення в готову продукцію - тонкий лист, вартість його зростає в сотні разів. Але цю біду можна подолати: виробництво титану безперервно удосконалюється, і не за горами той час, коли він буде коштувати так саме дешево, як, наприклад, алюміній, який ще в кінці XIX століття конкурував з дорогоцінними металами.

На прилавках магазинів все частіше можна зустріти столові й кухонні прилади з титану і його сплавів та інші побутові вироби - титан "крокує в маси".

До останнього часу титан абсолютно необгрунтовано відносили (а часом і зараз відносять) до рідкісних металів. Насправді ж далеко не всі елементи більш поширені в природі аніж титан. Кількість титану в земній корі в кілька разів перевищує запаси таких металів, як мідь, цинк, свинець, золото, срібло, платина, хром, вольфрам, ртуть, молібден, вісмут, сурма, нікель, олово, узятих разом. Ось так рідкісний!

Втім, термін "рідкісний" все ж має деяке відношення до титану: адже рідкісна гірська порода не містить в собі в тій або іншій мірі цей елемент. Відомо більше 70 мінералів титану, в яких він знаходиться у вигляді оксиду або солей титанової кислоти.

Найбільшого практичного значення для видобутку титану мають мінерали ільменіт (який раніше називався менаканітом), рутил, перовксіт і сфен. "Компанія" титанових мінералів постійно розширюється. На Кольському півострові, наприклад, геологи знайшли невідомий раніше камінь (точніше, піщинку - адже знахідка важила лише десяту частку грама), який був названий натісітом, оскільки його основними компонентами були натрій, титан і кремній (силіцій). Крихітний кристалик іншого титанвміщуючого мінералу, розміром в один квадратний міліметр, було виявлено в Прибайкаллі. На честь видатного радянського фізика академіка Л. Д. Ландау цей рідкісний мінерал назвали ландаунітом.

Всього на земній кулі нараховується понад 150 значних рудних і розсипних родовищ титану. Але як би не була багата земля корисними копалинами, рано чи пізно її підземні комори спорожніють. Ось чому в пошуках металургійної сировини погляди вчених і письменників-фантастів все частіше звертаються в океанські глибини і космічні далі.

Один з головних героїв науково-фантастичного роману І. А. Єфремова "Туманність Андромеди" Дар Вітер трудився на підводному титановому руднику, розташованому поблизу узбережжя Південної Америки.

Ще до польотів американських космічних кораблів "Аполлон" і радянських автоматичних станцій "Луна", що доставили на Землю зразки місячного грунту, деякі вчені висловлювали припущення, що місячний грунт містить досить велику кількість титану. Дана гіпотеза скоро стала експериментально підтвердженим фактом. Хто знає, може колись, в майбутньому, де-небудь в районі Моря Спокою або Океану Бур на Місяці почне діяти перший титановий рудник.

Дані спектрограм деяких планетарних туманностей, які знаходяться на колосальній відстані від Землі, свідчать про наявність в них титану, алюмінію та інших елементів в величезній кількості.

Отже, ні наша планета, ні її найближча супутниця, ні інші небесні тіла не мають права нарікати на відсутність титану. Але потрібно ще отримати метал з руди і довести його до такого стану, в якому він може бути використаний в сучасній техніці. Завдання не із легких.

Справа в тому, що союз титану з киснем (а саме у вигляді такого з'єднання елемент зазвичай і зустрічається в природі) - один з найміцніших в хімії. Ні електричний струм, ні високі температури не в силах вирвати титан з обіймів кисню. Це змусило вчених шукати обхідні шляхи отримання титану у вільному вигляді.

У 1940 році американський вчений Кролль розробив так званий магнійтермічний спосіб промислового виробництва титану. Сутність його полягає в наступному. Спочатку оксид титану за допомогою хлору і вуглецю переводять в тетрахлорид титану. Справитися ж з хлором, який тепер займає місце кисню - значно легше. Це завдання цілком успішно вирішує, такий елемент, наприклад, як магній. В результаті реакції тетрахлориду титану з магнієм утворюється губчаста маса, що складається з титану, магнію і хлориду магнію. Переплавлена в вакуумі або в атмосфері інертного газу (щоб в метал не потрапили азот і кисень повітря) ця маса перетворюється в чистий компактний титан.

Для одержання особливо чистого титану використовують йодитний метод, запропонований ван Аркелем і де Буром. Зробити титан дешевшим, а отже, і більш доступним, - це завдання вирішують сьогодні спеціалізовані науково-дослідні інститути.

У наші дні до титану прикута увага тисяч вчених. У численних лабораторіях зразки цього металу щодня піддаються жорстоким тортурам: його рвуть на частини, гнуть, варять в кислотах і лугах, розжарюють, охолоджують до наднизьких температур, впливають на нього жахливими навантаженнями, струмом високої частоти, ультразвуком. І титан розкриває свої таємниці...

(За матеріалами книги С. І. Венецького "Розповіді про метали" та Вікіпедії)

Історія
Персонал
Технічна база
Дисципліни
Студентам
Викладачам
Наукова робота та зв'язки
Видання кафедри
Здобутки
Випускники
Фотогалерея
Мультимедіа
Народна творчість
Студентський пульс
Публічна інформація
Вхід в систему:
Логін:
Пароль:

Новий користувач
Забули пароль ?
Зробити стартовою
Додати в вибране

Статистика:
Гостей: 2
Користувачів: 0
Зареєстровано: 46
     Зараз на сайті користувачів немає                    Найкращі користувачі сайту: Rybak (1911) , SZolotukhin (1858) , Iryna (1130) , Howo (904) , nazar23 (859) , Bass (562) , vendetta99 (507) , Dzhyhun (355) , justgoodz (180) , Ira (174)
Лічильник відвідувань сайту
з 5.02.2006 року
RAI Travel Сайт груп ФС
Україна онлайн
Счетчик PR-CY.Rank Счетчик PR-CY.Rank
Rambler's Top100
Украинский портАл Каталог MyList.com.ua
МЕТА - Украина. Рейтинг сайтов
bigmir)net TOP 100 Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика каталог сайтів
На головну Новини Гостьова книга Форум Чат Дошка пошани Корисні посилання Адреса
Copyright © 2005-2017 Кафедра ФХОТМ, ІФФ, НТУУ "КПІ ім. Ігоря Сікорського", Київ
Designed by S. Rybak