Podstawowe znaczenie słowa Tytan

Od odkrycia tytanu do wytworzenia czystego produktu minęło ponad 100 lat. Prawdziwe zastosowanie i uznanie samego tytanu nastąpiło po latach czterdziestych XX wieku.

Dziesięciokilometrowa warstwa powierzchni Ziemi, zawierająca do sześciu tysięcznych tytanu, 61 razy więcej niż miedzi, zawartość skorupy ziemskiej zajmuje 10. miejsce (ranking pierwiastków skorupy ziemskiej: tlen, krzem, glin, żelazo, wapń, sód, potas, magnez, wodór, tytan). Wystarczy wyrwać z ziemi garść ziemi, która zawiera kilka tysięcznych tytanu, a światowe zasoby rudy tytanu przekraczające 10 milionów ton nie są rzadkością.

Na plaży znajdują się setki milionów ton piasku i żwiru, tytanu i cyrkonu, dwóch rodzajów minerałów cięższych od piasku i żwiru, zmieszanych z piaskiem i żwirem, po milionach lat zmywania wodą morską w dzień i w nocy, cięższy ilmenit i ruda piasku cyrkonowego przemyte razem na długim wybrzeżu utworzyły kawałek warstwy rudy tytanu i cyrkonu. Ta warstwa rudy to czarny piasek, zwykle o grubości od kilku centymetrów do kilkudziesięciu centymetrów.

Tytan nie jest magnetyczny i zbudowane z niego nuklearne okręty podwodne nie muszą się martwić o miny magnetyczne.

Dopiero w 1947 roku zaczęto wytapiać tytan w fabrykach. W tym roku wyprodukowano zaledwie 2 tony, a w 1955 roku produkcja wzrosła do 20000 ton; w 1972 r. produkcja osiągnęła 200,000 ton rocznie. Twardość tytanu jest podobna do stali, a jego waga jest prawie o połowę mniejsza niż stali w tej samej objętości. Chociaż tytan jest nieco cięższy od aluminium, jego twardość jest dwukrotnie większa niż aluminium. Teraz we wszechświecie rakiet i pocisków duża ilość tytanu zamiast stali. Według statystyk, roczne zużycie tytanu na świecie w nawigacji kosmicznej osiągnęło ponad tysiąc ton. Bardzo drobny proszek tytanowy, czyli paliwo rakietowe, dlatego tytan nazywany jest wszechświatem metalu, metalem kosmicznym.

Odporność cieplna tytanu jest bardzo dobra, temperatura topnienia do 1668 stopni. W temperaturze pokojowej tytan może pozostawać nienaruszony w różnych roztworach mocnych kwasów i zasad. Nawet najbardziej okrutny kwas, woda królewska, nie może go skorodować. Tytan nie boi się wody morskiej, niektórzy ludzie zatopili kawałek tytanu na dnie morza, pięć lat później, aby przyjrzeć się, na górze przykleja się wiele małych zwierząt i roślin podmorskich, ale nie ma rdzy , jest nadal jasny i błyszczący.

Teraz ludzie zaczęli używać tytanu do produkcji łodzi podwodnych - tytanowych łodzi podwodnych. Ponieważ tytan jest bardzo wytrzymały i wytrzymuje wysokie ciśnienie, tego rodzaju łódź podwodna może pływać w głębokim morzu na głębokość do 4500 metrów.

Tytan to pierwiastek chemiczny o symbolu chemicznym Ti i liczbie atomowej 22. Jest to srebrzystobiały metal przejściowy charakteryzujący się lekkością, dużą wytrzymałością, metalicznym połyskiem i dobrą odpornością na korozję (w tym wodę morską, wodę królewską i chlor). Ze względu na stabilne właściwości chemiczne, dobrą odporność na wysokie i niskie temperatury, mocne kwasy i zasady, a także wysoką wytrzymałość i niską gęstość, nazywany jest „metalem kosmicznym”.

Tytan został odkryty przez Williama Gregora w Kornwalii w Anglii w 1791 roku i nazwany przez Martina Heinricha Klaprotha na cześć Tytanów z mitologii greckiej.

Tytan jest uważany za metal rzadki ze względu na jego rozproszoną obecność w przyrodzie i trudności w ekstrakcji. Jednak jego względna liczebność jest dziesiątą najwyższą ze wszystkich pierwiastków. Głównymi rudami tytanu są rudy tytaniczne. [3] Głównymi rudami tytanu są ilmenit i rutyl, które są szeroko rozpowszechnione w skorupie ziemskiej i litosferze. Tytan występuje także w prawie wszystkich żywych organizmach, skałach, zbiornikach wodnych i glebach [4]. Tytan wydobywa się z głównych rud metodą Kroll[5] lub Hunt. Do produkcji białych pigmentów wykorzystuje się najpowszechniejszy związek tytanu, dwutlenek tytanu[6]. Inne związki obejmują czterochlorek tytanu (TiCl₄) (stosowany jako katalizator oraz do produkcji zasłon dymnych lub liter lotniczych) i trójchlorek tytanu (TiCl₃) (stosowany do katalizowania produkcji polipropylenu) [4].

Tytan można łączyć z innymi pierwiastkami, takimi jak żelazo, aluminium, wanad lub molibden, tworząc stopy lekkie o wysokiej wytrzymałości, które mają szeroki zakres zastosowań w lotnictwie i kosmonautyce (silniki odrzutowe, rakiety i statki kosmiczne), wojsku, procesach przemysłowych (chemikalia i produkty naftowe, odsalanie i papier), motoryzacja, rolno-spożywczy, medycyna (protetyka, implanty ortopedyczne oraz instrumenty i wypełnienia dentystyczne), artykuły sportowe, biżuteria i telefony komórkowe, między innymi. [4].

Dwie najbardziej przydatne właściwości tytanu to odporność na korozję i najwyższy stosunek wytrzymałości do masy ze wszystkich metali [7]. W stanie niestopowym tytan jest tak samo mocny jak niektóre stale, ale o 45% lżejszy [8]. Istnieją dwa izotopy[9] i pięć naturalnie występujących izotopów, od Ti do Ti, przy czym największą liczebnością jest Ti (73,8%)[10]. Właściwości chemiczne i fizyczne tytanu są podobne do cyrkonu ze względu na to, że oba mają tę samą liczbę elektronów walencyjnych i należą do tej samej grupy układu okresowego.