Открытие титана (14 фото)

В 1790 году в своём приходе, в Корнуэлле, в долине Меначан, исследованием которой он занимался был найден довольно "странный" чёрный песок смешанный с мелким грязно-белым песком. Будучи не глупым человеком Уильям Грегор понял, что обнаружил, что то новое, неизведанное. Он начал скрупулёзно изучать найденный песок. Грегор растворил первую пробу песка в соляной кислоте и при подсчёте установил, что из песка выделилось 46% железа. Вторую часть пробы Грегор растворил в серной кислоте, причём почти всё вещество перешло в раствор. Исключение составили 3,5% кремнезёма.

Священник пошёл ещё дальше. Взял раствор серной кислоты и стал его выпаривать. В результате остался белый порошок в количестве 46% пробы. В начале Грегор счёл его особым видом извести, растворимой в избытке кислоты. Но продолжая исследования порошка, Грегор пришел к выводу, что он представляет собой соединение железа с каким-то неизвестным металлом. Посоветовавшись со своим другом, минералогом Хавкинсом, назвал его "меначин", естественно, по названию долины, где собственно был и обнаружен песок. А в 1791 году были опубликованы результаты проведённой работы. В соответствии с этим исходный минерал получил название менаконит.

Немецкий химик Мартин Генрих Клапрот(кстати первооткрыватель трёх химических элементов: циркония, урана и титана) ознакомился с данными исследований Грегора и независимо от него занялся анализом минерала, на который ушло около пяти лет. Им было установлено, что Грегор получил нечто схожее с рутилом(известного в то время под названием "красный венгерский шерл"). Вскоре Клапроту удалось выделить из минерала окисел неизвестного металла, который он назвал титаном (Titan) по аналогии с титанами - древними мифическими обитателями земли. Но мысль о том, что меначин Грегора и титан - один и тот же элемент, не давала ему покоя. Тогда Клапрот произвел сравнительный анализ менаконита и рутила и установил идентичность обоих элементов.

Спустя 10 лет открытие титана состоялось в третий раз. Луи-Николя Воклен- французский химик и фармацевт(известный открытием двух новых химических элементов — хрома и бериллия) обнаружил титан в анатазе(анатаз или октаэдрит это минерал, одна из трёх природных полиморфных модификаций диоксида титана)и доказал, что рутил и анатаз — идентичные окислы титана.

Ну, а первый образец металлического титана получил в 1825 году барон Йёнс Якоб Берцелиус — шведский химик и минералог (ввёл современные символы химических элементов, открыл церий, селен и торий).

Конечно же не пропустим и Россию. В конце XIX в., в России, титан выделил из ильменита (титанистый железняк) Товий Егорович Ловиц — русский учёный-химик, академик Санкт-Петербургской Академии наук. Подробно изучая химичеcкую сторону Ловиц отметил некоторые ошибки в определениях Клапрота.

В русской литературе начала XIХ в. титан иногда называется титаний. К примеру, российский естествоиспытатель, заслуженный профессор, почётный член Московского университета, ректор Московского университета Иван Алексеевич Двигубский упоминал титаний в своих работах.

Название металла – титан, данное тогда, используется до сегодняшнего дня. На протяжении долгих лет учёные безуспешно пытались выделить вещество, которое не будет загрязнено примесями. Полноценное изучение и применение титана началось уже в двадцатом веке, а промышленное производство начало свое развитие после второй мировой войны.

Так, что же такое Титан? Это лёгкий металл серебристо-белого цвета, элемент побочной подгруппы четвёртой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 22. Титан не перестаёт удивлять своими характеристиками. В нём собраны самые редкие качества цветных металлов. Но самое главное в нём - его механические свойства. Титан не является хорошим электропроводником, но при определённой температуре наблюдается электрическая сверхпроводимость. Температура плавления титана составляет 1668 °C. Данный металл очень плотный, но, несмотря на свою твердость, он хорошо поддаётся ковке и прессованию, из него можно сделать даже фольгу.

Титан имеет высокую вязкость, при механической обработке, склонен к налипанию на режущий инструмент, и поэтому требуется нанесение на инструмент, специальных смазок. При обычной температуре покрывается защитной пассивирующей плёнкой оксида TiO2, благодаря этому не поддаётся коррозии в большинстве сред (кроме щелочной). Титановая пыль имеет свойство взрываться. Температура вспышки 400 °C. Титановая стружка пожароопасна.

Как правило, исходным материалом для производства титана и его соединений служит диоксид титана с небольшим количеством примесей. В частности, это может быть рутиловый концентрат, получаемый при обогащении титановых руд. Однако запасы рутила в мире весьма ограничены, и чаще применяют так называемый синтетический рутил или титановый шлак, получаемые при переработке ильменитовых концентратов. Для получения титанового шлака ильменитовый концентрат восстанавливают в электродуговой печи, при этом железо отделяется в металлическую фазу (чугун), а невосстановленные оксиды титана и примесей образуют шлаковую фазу. Богатый шлак перерабатывают хлоридным или сернокислотным способом.

И в завершении интересное.
В процессе производства оборудования для хлорной промышленности единственный подходящий материал – это титан.
Сплавы, используемые для изготовления авиатехники, значительно облегчают общую массу конструкций.

Титан в четыре раза прочнее железа.
В Москве стоит титановый памятник Гагарину.

Титан имеет предел текучести в 18 раз выше, чем у алюминия.
Обшивку для ракеты Р 12 делали именно из титана.