Титан, свойства титана, диоксид титана.


Титан в таблице занимает двадцать второе место и имеет атомный вес 47,9 , атомный объем титана 10,7, удельный вес или плотность титана Титансоставляет 4,5 г/см3, Свойства титанатемпература плавления тысяча семьсот градусов, температура кипения три тысячи двести восемьдесят градусов, теплоемкость при комнатной температуре 0,11 кал/г , удельное электро сопротивление 47,5 в ом мм2/м, тип кристаллической решетки гексагональная плотно сложенная , предел прочности 25,6 кгс/мм2, относительное удлинение титана составляет семьдесят один процент, твердость по Бринелю 980 кгс/мм2, ребра элементарной ячейки а = 2,95 с = 4,72 , атомный радиус 1,46 , ионный радиус 0,64 , основной характер гидроксида M(OH)4 кислотный преимущественно основной , степень окисления -1 0 + 2 + 3 + 4 , коэффициент линейного расширения 8,9 град-1, твердость сто три HB, ударная вязкость сто двадцать Дж/см2. На фотографии показан самый простой метод определения титана, белый цвет искры и большая кучность, вот критерий определения титана в бытовых условиях, сплавы с содержанием титана менее 80 % такой искры не дают.

Химический состав титана и некоторые свойства технического титана.

Марка Легирующий элемент Примесь не более Предел прочности, кгс/мм3, МПа Отн. удл. % не менее
О2 N2 H2 Вместе
ВТ 1-00 -- 0,1 0,04 0,008 0,43 30-45 , 294-442 25
ВТ 1-0 --- 0,12 0.04 0,01 0.67 40- 55 , 393-539 20
ВТ 5 4,3-6,2 Al   > 0,8 Mo  >1.2 V 0,2 0,05 0,015 1.15 75-95 , 735-932 10
ВТ 5-1 4,3-6 Al    2-3 Sn 0,15 0,05 0,015 1,15 80-100 , 785-981 10
ВТ 20 5,5-7,5 Al   0,5-2  Mo  0,8-1.8 V   1,5-2,5 Zr 0,18 0.05 0,015 1,15 95-115 , 932-1127 10
ВТ 6С 5,3-6,8  Al   3,5-4,5 V 0,2 0,05 0,015 1,15 85-100 , 834-981 10
ВТ 6 5,5-7 Al  4,2-6 V 0,2 0,05 0,015 1,15 95-110 , 932-1079 10
ВТ 9 6-7 Al    2,8-3,8  Mo  0,2-0,4 Si 0,15 0,05 0,015 1.2 100-120 , 981-1180 10
ВТ 14 3,5-6,3Al   2-3,8 Mo  0,9-1,9 V 0,18 0,05 0,015 1.15 90-105 , 883-1030 10
ВТ 16 1,8-3,8 Al   4,5-5,5 Mo  4-5,5 V 0,18 0,05 0,015 1.15 85-95 , 834-934 8
ВТ 3-1 5,5-7Al  2-3 Mo  0,8-2,3Cr  0,2-0,7Fe 0,18 0,05 0,015 1.15 100-120 , 980-1180 10
ВТ 22 2.3-3,6Al  4-5,5Mo  4-5,5V 0,5-2Cr  0,5-1,5Fe 0.12 0,04 0.012 0.75 85-90 , 834-883 16
ВТ 15 2,3-3,6 Al   6,8-8Mo   9,5-11.5 Cr 0,12 0,05 0,012 0,85 130-150 , 1270-1470 3


Титан и его соединения.
Титан был открыт в тысяча семьсот восемьдесят девятом году Грегором в виде диоксида ( рутил ), в тысяча семьсот девяносто пятом году Клап-рот обнаружил, что рутил является окислом нового металла, который он назвал титаном, а в тысяча восемьсот двадцать пятом году Берцелиусу удалось получить элементарный титан путем восстановления титаната калия натрием. Титан встречается часто, но в небольших количествах, особенно в железосодержащих рудах. Важные минералы; ильменит FeTi03 титанистый железняк, рутил, анатаз и брукит Ti02 диоксид титана, сфен CaTi[Si04]0, перовскит CaTi O3. TiCl4 + 2Mg --> Ti + 2MgCl2 , TiCl4 + 4Na --> Ti + 4NaCl , TiCl4 + 4NaH --> Ti + 4NaCl + 2H2 , Til4 -- 1200C-->  Ti + 2I2 , Ti02 + 2CaH2 --> Ti +2CaO + 2H2 , TiO2 + Fe + C (или Al) --> ферротитан (10—25%Ti). Светло-серый; довольно твердый и хрупкий; очень чистый уже на холоду ковкий и гибкий; хорошая электропроводность; небольшой термический коэффициент расширения. Изотопы: 46(7,99%), 47(7,32%), 48(73,99%), 49(5,46%) и 50(5,25%). При высокой температуре образует интерметаллические соединения: Fe3Ti, Fe2Ti, FeTi, FeTi2, Zn3Ti и ZnTi. Кроме того, образует сплавы с Be, Sn, Mn, Co, Ni, Cu, Аи и Hg.  Очень стоек к коррозии (65%-ная HN03 до 190 °С, хлорная вода до 80 °С и царская водка до 30 °С не вызывают коррозии). Компонент сплавов (высокая прочность, небольшая плотность, высокая коррозионная стойкость); геттер для поглощения N2 и 02, например в электроламповой промышленности. Качественный: оранжевое окрашивание при добавлении Н202 к растворенным соединениям титана; микрохимический в виде Rb2 [TiF6]-2H20, пиридинтиосульфата титана и хинолинтиоцианата титана. Количественный; гравиметрический в виде TiO2 и оксината титана; колориметрический. Не путайте титановое число с октановым, октановое число относится к топливу, кстати купить дизельное топливо по хорошей цене можно перейдя по ссылке.

Соединения титана.
Оксиды титана - TiO , TiO2 и Ti2O3 , 2TiO2 + H2 --> Ti2O3 + H2O , TiO2 + Ti --> 2TiO , Ti + O2 --> TiO2 H = -225,5 ккал* моль -1 , Ti02 довольно устойчив по отношению к кислотам и основаниям , кристаллические титаната образуются при сплавлении Ti02 с гидроксидами щелочных металлов:Ti02 + 4NaOH --> Na4Ti04 + 2H20  Na4Ti04 + 4H20 —> 4NaOH + H2TiO4,  H4Ti04 —> H2Ti03 + H20 —> Ti02 + 2H20 , Ti02 + H2S04 —> H20 + TiOS04 оксисульфат титана , TiOS04 + H202 + H2S04 —> H2[Ti02(S04)2] + H20 дисульфатпероксотитановая
кислота ,  Ba(OH)2 + Ti02 —> H20+BaTi03 титаната бария.
 Физические свойства оксидов и диоксид титана.

Формула р.г см-3 t плавления t кипения Окраска Прочие свойства
TiO 4,88 1750 2700 От светло-бронзового до коричневого Грубо кристаллический
TiO2 -- 1855 2900 Белый при нагревании желтый Кристаллический, полупроводник
рутила 4,24        
Анатаз 3,90        
Брукит 4,14        
Ti2O3 4,56 2130 3000 От темно-фиолетового до черного Грубо кристаллический
Галогениды титана — TiF3, TiF4, TiCl2, TiCl3, TiCI4, ТiВг2, TiBr3, TiBr4, Til2 и Til4
ТiO4 + 2С + 2С12 --> TiCl4 + 2CO ,  2TiCl4 + 2LiBH4 --> 2TiCl3 + 2LiCl + 2BH3 + Н2 , 2TiCI4 + H2 --> 2TiCl3+2HCl ,  Ti + 2C12 --> TiCl4 ,  Ti + 2Br2 --> TiBr4 , TiCl4+4HF --> TiF4 + 4HCl


Свойства галогенидов титана.

Формула Р. г-см-3 t плавления t кипения Окраска Прочие свойства
TiF3 2,98 -- -- Фиолетовый Не растворяется в
TiF4 2,798 -- 281 Белый Гигроскопичен
TiCl2  3,13 1035 -- Черный + H2O --> TiO2
TiCl3 -- 730 960 Фиолетовый + H2O --> гидролиз
TiCl4 1,726 -24,03 136,5 Бесцветный + H2O -->TiO2 + HCl
TiBr2 4,31 -- -- Черный + H2O --> H2 на воздухе воспламеняется
TiBr3 -- -- -- Голубовато-черный + H2O --> фиолетовый раствор
TiBr4 3,25 38,2 233,4 Янтарно-желтый + H2O --> TiO2 + HBr
Til2 4,99 -- 1170 Черный + H2O --> бурное разложение
Til4 4,3 150 377,2 От темно-красного до коричневого + H2O --> гидролиз
TiCI4 + 2NaCl --> Na2[TiCl6] гексахлоротитанат натрия ,  TiCl4 + 2Н20 --> TiO2 + 4HCl (искусственный туман) Координационные числа в комплексах Ti(IV) — 4, 5, 6, 7, 8.

Свойства и другие данные про основные металлы и соединения
Алюминий Сплавы алюминия Дюраль Цинк Никель Хром Титан