Ещё в начале XX в. никто не предполагал, что через каких-нибудь 30—50 лег малоизвестный металл титан войдёт в число самых важных конструкционных материалов и сплавов, используемых в современной технике. Однако всё по порядку. Хотя минералы титана — рутил TiO2 и ильменит FeTiO3 широко распространены в природе, этот элемент долгие годы оказывался «в тени», его соединения не являлись предметом специальных
исследований. Лишь в 1795 г. известный немецкий химик Мартин Клапрот выделил титан из рутила. Новооткрытый элемент был назван в честь титанов — сыновей Урана (Неба) и Геи (Земли), низверженных Зевсом в царство тьмы. В 1910 г. металлический титан чистотой 99 % удалось получить американскому исследователю Майклу Хантеру при восстановлении тетрахлорида титана металлическим натрием:
Титан, очищенный методом иодидного рафинирования.
TiCl4+4Na®850 °С Ti+4NaCl.
Изучив свойства полученного металла, Хантер пришёл к выводу, что большого будущего у титана нет —- он слишком хрупок и непригоден к механической обработке. Прошло ещё 15 лет, и два нидерландских химика, А. ван Аркель и И. де Бур, открыли новый способ получения тугоплавких металлов высокой степени чистоты. Они нагревали титан с небольшим количеством иода в специальном приборе. Образующийся тетраиодид титана ТiI4 подвергался термическому разложению в вакууме, выделяющийся при этом титан конденсировался на раскалённой вольфрамовой нити, а освобождающийся иод вступал в реакцию с новой порцией титана, вновь образуя иодид. Титан, очищенный иодидным методом, содержал всего 0,05% примесей, и его свойства разительно отличались от тех, которые описал Хантер.
Как оказалось, чистый титан обладает невероятной пластичностью — из него можно получить тончайшую фольгу. По прочности титан превосходит железо (при вдвое меньшей плотности), а его коррозионная стойкость исключительно высока — металл можно хранить в морской воде. Наконец, титан тугоплавок (tпл=1668 °С). Благодаря этим замечательным механическим свойствам он стал незаменимым конструкционным материалом. Титан составляет основу большинства сплавов, используемых в судостроении, авиационной, космической и ядерной технике.
Распространённость титана в земной коре очень велика (0,63% атомных), и хотя производство его обходится недёшево, нет сомнений в том, что титан — металл не только нашего времени, но и будущего.
Похожие статьи