Интересные факты про металл титан

Титан (лат. Titanium; обозначается символом Ti) — элемент побочной подгруппы четвёртой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. Атомный номер элемента — 22.

Титан является простым веществом — это легкий, но очень прочный металл, имеющий серебристо-белый цвет. Титан сегодня существует в двух разных модификациях:

– α-Ti с гексагональной плотноупакованной решёткой ;

– β-Ti с кубической объёмно-центрированной упаковкой;

плавится Титан при температуре 1660 градусов по Цельсию, а твердость по Бринелю имеет 175 Мпа.

Чем же так интересен этот металл, что мы решили про него написать. Во-первых, этот металл наиболее распространен для использования в медицине, а именно в стоматологии. Отличительной чертой этого металла является не только прочность, но и его способность сращиваться с костью, что дает возможность обеспечить квазимонолитность зуба. Для этих целей из металла можно изготовить специальный титановый пруток определенного диаметра. Кроме того, такие прутки из металла используют для изготовления изделий холодной и горячей высадки, медицинского инструмента, корпусов и мембран тензорезисторных преобразователей, клапанов двигателей внутреннего сгорания и прочих изделий.

Невообразимо огромно применение этого металла, названного в честь персонажей греческой мифологии в разного рода производстве. Титан в виде сплавов представляет собой великолепнейший по прочности конструкционный материал, который применим по большей части в авиационной и ракетной промышленности, а также в кораблестроении. Но это не все, где используется этот металл. Перечень его сфер применения огромен: химическая, военная, автомобильная, сельскохозяйственная, пищевая промышленности.

Именно из титана делают так любимые всеми тинейджерами, неформалами и представителями различных субкультур пирсинговые украшения. Применяются сплавы титана и при сборке медицинского оборудования, компьютерной техники, мобильных телефонов.

Интересно, что в художественной деятельности титан практически не используется, однако первой в мировой практике грандиозной скульптурой из этого металла стал памятник первому космонавту Юрию Гагарину, который и сегодня располагается на площади, названной в его честь.

В общем, какими бы титаническими усилиями ни добывался титан (простите за каламбур) — этот металл нужен, важен и необходим!

Примечательно, что американский самолет разведчик A-12 Blackbird, шпионивший в годы холодной войны над СССР, был собран из титана, который приобрели в СССР.

Титан находится на 10-м месте по распространённости на нашей планете. Содержание в земной коре — 0,57 % по массе, в морской воде — 0,001 мг/л.

Россия обладает вторыми в мире, после Китая, запасами титана.

Предприятия машиностроения потребляют всего 7% получаемого титана. Около 60% титана идёт на производство краски.

История открытия титана непредсказуема и весьма увлекательна. Как думаете, кто открыл титан? Варианты:

Титан открыл и нашел британский священник в 1791 году в долине Менакин (ниже место нахождения показано на Гугл карте):

Как священник Улильям Грегор открыл титан?

Минералогия не была профессией пастора. Скорее это было хобби, увлечение. Открытие титана – большая удача и самый выдающийся поступок в жизни Грегора. Добыл он титан благодаря темному песку, который обнаружил у местного моста в долине Менакин. Грегора заинтересовал магнитизм песка, похожего на антрацит, и тот решил провести эксперимент над находкой в своей мини-лаборатории.
Священник погрузил пробу найденного песка в соляную кислоту. В результате светлая часть пробы растворилась и остался только темный песок. Тогда Уильям долил в песок серную кислоту, которая растворила остаток пробы. Решив продолжить эксперимент, Грегор нагрел раствор и тот начал мутнеть. В результате вышло что-то наподобие известкового молока:

Грегора удивил оттенок суспензии, но не настолько, чтобы делать дерзкие выводы об открытии нового элемента Ti. Он решил добавить еще кислоты H2SO4, но помутнение не исчезало. Тогда пастор продолжил нагрев суспензии, пока жидкость полностью не испарилась. На ее месте остался белый порошок:

Тут-то Уильям Грегор решил, что имеет дело с неизвестным ему видом извести. Он тут же передумал после прокаливания порошка (нагрев до 400 градусов Цельсия и выше) – вещество пожелтело. Не в силах идентифицировать открытие, он позвал на помощь своего друга, который в отличии от пастора, занимался минералогией профессионально. Его друг, ученый Хавкинс подтвердил открытие – это новый элемент!
Далее пастор подал заявку об открытии элемента. в «Физический журнал» Найденную породу он назвал «менаканитом», добытый оксид «менакином». Но сам элемент тогда названия так и не получил.
В честь открытия титана на месте возле моста, где Уильям Грегор нашел "странный" темный песок, в апреле 2002 года установили мемориальную доску в честь открытия. Позже священник решил углубиться в изучение минералов и открыл собственное Геологическое общество в родном городе Корнуэлле. Он также нашел титан в тибетском корунде и олове в родном округе.
Мемориальная доска:

Кто дал название металлу Титану?

Мартин Генрих Клапрот скептически принял статью из «Физического журнала» об открытии менакина. Тогда много чего открывали. Сам ученый открыл Уран и Цирконий! Он решил проверить правдивость слов священника на деле. Во время исканий обнаружил некий «венгерский красный шерл» и решил разложить его до элементов. В результате получил аналогичный "Грегоровскому" порошок белого цвета. После сравнения плотностей оказалось, что это одинаковое вещество.

Священник и именитый ученый открыли один и тот же минерал – это был не менакин и не шерл, а рутил. Порода, в которой Грегор нашел черный песок ныне называется ильменитом. Клапрот знал, что пастор первым обнаружил диоксид и не претендовал на открытие (тем более, что он уже открыл Уран и Цирконий). Но научное сообщество больше приняло старания ученого, чем священника. Сейчас считается, что и Грегор и Клапрот одинаково в этом участвовали и «вместе» открыли Титан в 1791 году (хоть пастор и сделал это первым).

Почему титан так назвали?

В 18 веке огромное влияние оказывала французская школа химика Лавуазье. Согласно принципам школы, новые элементы называли исходя из их ключевых особенностей. По такому принципу назвали Оксиген (порожденный воздухом), Гидроген (порожденный водой) и Азот («безжизненный). Но Клапрот критически отнесся к этому принципу Лавуазье, хоть и поддерживал другие его учения. Он решил пойти по своему принципу: Мартин называл элементы мифическими именами, планетами и другими названиями, не имеющими отношения к свойствам вещества.
Генрих Клапрот назвал добытый из рутила элемент Титаном в честь первых обитателей планеты Земля. Титан Прометей дал людям огонь, а открытый металл титан ныне дает авиации, судо- и ракетостроению сырье для новых открытий!