ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Цирконий (Zironium). Гафний из "Общая химия 2000" Титан очень распространен в природе его содержание в земной коре составляет 0,6% (масс.), т. е. выше, чем содержание таких широко используемых в технике металлов, как медь, свинец и цинк. [c.504] Структурой такой симметрии обладают многие практически важные соединения, поэтому для характеристики кристаллической структуры их называют перовскитоподобными. [c.504] Примеси кислорода, азота, углерода резко ухудшают механические свойства титана, а при большом содержании превращают его в хрупкий материал, непригодный для практического использования. Поскольку при высоких температурах титан реагирует с названными неметаллами, его восстановление проводят в герметичной аппаратуре в атмосфере аргона, а очистку и переплавку — в высоком вакууме. [c.505] Для получения небольших количеств титана высокой чистоты применяют ио-дидный метод (см, разд. 11.3.4). [c.505] Металлический титан плавится при 1665 °С плотность его равна 4,505 г/см . Титан — довольно активный металл стандартный электродный потенциал системы Ti Ti равен —1,63 В. Однако благодаря образованию на поверхности металла плотной защитной пленки титан обладает исключительно высокой стойкостью против коррозии, превышающей стойкость нержавеющей стали. Он не окисляется на воздухе, в морской воде и не изменяется в ряде агрессивных химических сред, в частности в разбавленной и концентрированной азотной кислоте и даже в царской водке. [c.505] Титан лишь немного тяжелее алюминия, но в 3 раза прочнее его. Это открывает перспективы применения титана в различных областях машиностроения. Достаточно указать, что использования деталей из титана и его сплавов в двигателях внутреннего сгорания позволяет снизить массу этих двигателей примерно на 30%. Из титана изготавливают протезы костей, арматуру искусственных сердечных клапанов. [c.505] Широкие возможности применения титана в технике вызвали бурное развитие его производства. [c.505] При высокой температуре титан соединяется с галогенами, кислородом, серой, азотом и другими элементами. На этом основано применение сплавов титана с железом ферротитана) в качестве добавки к стали. Титан соединяется с находящимися в расплавленной стали азотом и кислородом и этим предотвращает выделение последних при затвердевании стали — литье получается однородным и не содержит пустот. [c.505] Соединяясь с углеродом, титан образует карбид. Из карбидов титана и вольфрама с добавкой кобальта получают сплавы, по твердости приближающиеся к алмазу. [c.505] Диоксид титана Ti02 — белое тугоплавкое вещество, нерастворимое в воде и разбавленных кислотах. Это — амфотерный оксид, но как основные, так и кислотные свойства выражены у него слабо. [c.506] Применяется Ti02 в качестве катализатора в органическом синтезе, при изготовлении тугоплавких стекол, глазури, эмали, жароупорной лабораторной посуды, а также для приготовления белой масляной краски титановые белила). Титановые белила обладают кроющей способностью в 2 раза выше таковой широко распространенных цинковых белил. Получающееся покрытие при этом обладает высокой прочностью, кислотостойкостью, светостойкостью, не темнеет в присутствии сероводорода, не ядовито. Поэтому Ti02 используют в качестве пигмента при изготовлении пластмасс, эмалей добавляют в керамику. [c.506] Сплавлением Т1О2 с ВаСОз получают титанат бария ВаТЮз — вещество, по электрическим свойствам относящееся к сегнетоэлектрикам (см. разд. 33.1). Эта соль имеет очень высокую диэлектрическую проницаемость при температурах, близких к нормальной, кроме того, обладает способностью деформироваться под действием электрического поля. Кристаллы титаната бария применяются в электрических конденсаторах высокой емкости и малых размеров, в ультразвуковой аппаратуре, в звукоснимателях, в гидроакустических устройствах. Тетрахлорид титана Ti U — эффективный катализатор полимеризации этилена. Соли титана применяют как протравители тканей и кожи. [c.506] Цирконий довольно распространенный элемент содержание его в земной коре составляет 0,025% (масс.). Однако цирконий очень распылен и сколько-нибудь значительные скопления его встречаются редко. [c.506] В свободном состоянии цирконий представляет собой блестящий металл плотностью 6,45 г/см , плавящийся при 1855 °С. Не содержащий примесей цирконий очень пластичен и легко поддается холодной и горячей обработке. Как и у титана, механические свойства циркония резко ухудшаются при содержании в нем примесей неметаллов, особенно кислорода. [c.506] Одно из наиболее ценных свойств металлического циркония — его высокая стойкость против коррозии в различных средах. Так, он не растворяется в хлороводородной, азотной кислотах и в щелочах. [c.506] Цирконий почти не захватывает медленные (тепловые) нейтроны. Это его свойство в сочетании с высокой стойкостью против коррозии и механической прочностью при повышенных температурах делает цирконий и сплавы на его основе одним из главных конструкционных материалов для энергетических атомных реакторов. К важнейшим сплавам циркония относятся циркаллои — сплавы, содержащие небольшие количества олова, железа, хрома и никеля. [c.506] При производстве стали присадки циркония служат для удаления из нее кислорода, азота, серы. Кроме того, щфконий используется в качестве легирующего компонента некоторых броневых, нержавеющих и жаропрочных сталей. [c.506] Добавка циркония к меди значительно повышает ее прочность, почти не снижая электрическую проводимость. Сплав на основе магния с добавкой 4—5% цинка и 0,6—7% циркония вдвое прочнее чистого магния и не теряет прочности при 200 °С. Качество алюминиевых сплавов также значительно повышается при добавлении к ним циркония. [c.507] Вернуться к основной статье