Physikalische und chemische Eigenschaften von Titan

- Dec 27, 2019-

Physikalische und chemische Eigenschaften von Titan

Titanmetall hat ein extrem starkes Reduktionsvermögen in Umgebungen mit hohen Temperaturen. Es kann sich mit Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und vielen anderen Elementen verbinden und kann auch Sauerstoff von einigen Metalloxiden (wie Aluminiumoxid) aufnehmen. Bei Raumtemperatur verbinden sich Titan und Sauerstoff zu einem extrem dünnen und dichten Oxidfilm. Diese Oxidschicht reagiert bei Raumtemperatur nicht mit den meisten starken Säuren und Laugen, einschließlich König der Säuren und Königswasser. Es reagiert nur mit Flusssäure, heißer konzentrierter Salzsäure und konzentrierter Schwefelsäure, sodass Titan eine Korrosionsbeständigkeit aufweist.

Titan ist korrosionsbeständig und wird daher häufig in der chemischen Industrie eingesetzt. In der Vergangenheit wurde Edelstahl in Teilen von chemischen Reaktoren verwendet, die heiße Salpetersäure enthielten. Edelstahl hat auch Angst vor dem starken Korrosionsmittel heiße Salpetersäure. Alle sechs Monate werden diese Komponenten ausgetauscht. Jetzt wird Titan zur Herstellung dieser Teile verwendet, obwohl es teurer als Edelstahlteile ist, aber es kann fünf Jahre lang ununterbrochen verwendet werden, was viel wirtschaftlicher ist.

In der Elektrochemie ist Titan ein Einwegventilmetall mit einem sehr negativen Potential, und es ist normalerweise unmöglich, Titan als Anode für die Zersetzung zu verwenden.

Der größte Nachteil von Titan ist, dass es schwer zu verfeinern ist. Hauptsächlich, weil Titan eine starke Fähigkeit hat, sich bei hohen Temperaturen zu verbinden und sich mit Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und vielen anderen Elementen verbinden kann. Ob beim Schmelzen oder Gießen, die Menschen achten daher darauf, dass diese Elemente nicht auf Titan "angreifen". Natürlich ist es beim Schmelzen von Titan strengstens untersagt, sich Luft und Wasser anzunähern. Sogar Aluminiumoxidtiegel, die üblicherweise in der Metallurgie verwendet werden, sind verboten, da Titan Aluminiumoxid Sauerstoff entzieht. Gegenwärtig verwenden Menschen Magnesium- und Titantetrachlorid im Inertgas Helium oder Argon, um Titan zu raffinieren.

Menschen nutzen die extrem starke Fähigkeit von Titan, sich bei hohen Temperaturen zu verbinden. Bei der Stahlherstellung löst sich Stickstoff leicht in der Stahlschmelze. Beim Abkühlen des Barrens bilden sich Blasen im Barren, die die Qualität des Stahls beeinträchtigen. Daher geben Stahlhersteller dem geschmolzenen Stahl Titanmetall zu und kombinieren es mit Nitrid, um ein Titannitrid der Schlacke zu werden, das auf der Oberfläche des geschmolzenen Stahls schwimmt, so dass der Barren relativ rein ist.

Titan kann auch den Test von mehr als 100 Grad unter Null bestehen. Bei dieser niedrigen Temperatur weist Titan immer noch eine gute Zähigkeit ohne Sprödigkeit auf.

Die starke Absorption von Luft durch Titan und Zirkonium kann Luft entfernen und ein Vakuum erzeugen. Zum Beispiel kann mit einer Vakuumpumpe aus Titan die Luft auf nur ein Billionstel gesaugt werden.

Titanoxid, Titandioxid, ist ein weißes Pulver, das beste Weißpigment, das allgemein als Titanweiß bekannt ist.

Titandioxid ist das Weißeste auf der Welt. Ein Gramm Titandioxid kann eine Fläche von mehr als 450 Quadratzentimetern bedecken. Es ist fünfmal weißer als das üblicherweise verwendete Weißpigment Zink-Barium-Weiß und daher das beste Pigment für weiße Farbe. Titandioxid, das weltweit als Pigment verwendet wird, macht jährlich Hunderttausende Tonnen aus. Dem Papier kann Titandioxid zugesetzt werden, um das Papier weiß und undurchsichtig zu machen. Die Wirkung ist 10-mal höher als bei anderen Substanzen. Daher wird Titandioxid für Banknotenpapier und Kunstdruckpapier benötigt. Um die Farbe von Kunststoff aufzuhellen und den Glanz von Rayon aufzuweichen, wird manchmal Titandioxid zugesetzt. In der Gummiindustrie wird Titandioxid auch als Füllstoff für Weißgummi verwendet.

Elementname: Titan

Elementares Atomgewicht: 47,87

Elementgehalt im Meerwasser: (ppm)

0,00048

Elementgehalt in der Sonne: (ppm)

Elementtyp: Metall

Protonen im Kern: 22

Äußere Kernelektronen: 22

Kernkraft Kernnummer: 22

Protonenmasse: 3,6806E-26

Relative Protonenmasse: 22,154

Atomvolumen: (Kubikzentimeter / Mol)