ヒント1:チタンの入手方法

ヒント1:チタンの入手方法



チタンの量産は40年代に始まったXX世紀。金属の主な特徴はその強度であり、融点が高いため軍事および化学産業で広く使用されています。他の金属と比較して、チタンは比較的少量しか採掘されないため、処理コストが高くなります。





彼らはどのようにチタンを抽出するのですか


















指示





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チタン鉱石を製造するには、ilmenite、ルチル、チタナイト。ルチルは、異質不純物の量がより少ないので、抽出のための出発物質としてしばしば役立つ。しばしば、金属はスラグから抽出される - イルメナイト鉱石を処理した後に残る溶融物。





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スラグからの抽出の場合、チタンスポンジ状に得られる。その後、合金が製造されれば、材料は合金化添加剤を添加して真空炉内のインゴットに再溶融される。ドーピング - 材料の特性を改善する不純物を添加する。





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チタンを得る別の方法 - マグネシウム熱。まず、チタン含有鉱石を抽出し、二酸化炭素に加工する。非常に高い温度では、塩素とマグネシウムが添加されます。得られた組成物を真空炉内で加熱し、不要な元素の蒸発が起こり、金属のみが残る。





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水素化カルシウム法は、まず、チタンのハイブリッドを化学的に得た後、得られた組成物をチタンと水素とに分ける。このプロセスは、真空炉でも行われる。電気分解法では、金属は大電流で製造される。





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ヨウ化物法により材料を得るために材料が生成される物質の化学的相互作用は、ヨウ素蒸気で適用される。その後、得られた材料を高温で加熱し、所望の金属を得る。この方法は最も費用がかかり、効果的です。ヨウ化物の分解に際して、不純物を含まない純粋なチタンが得られる。





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業界では、最も一般的に使用されているマグネシウムの熱の方法は、最小限の時間と小さな財務コストのためのより多くの材料を得ることができます。




























ヒント2:化学元素としてのチタン



チタンはIV族の化学元素であるメンデレーフの周期的な系であり、軽金属を指す。天然チタンは、5つの安定同位体の混合物であり、いくつかの人工放射活性物質も知られている。





化学元素としてのチタン








指示





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チタンは広く化学物質と考えられています元素で、その地殻中の含有量は約0.57質量%である。構造金属の中でも、それは有病率で4番目に高く、アルミニウム、鉄、マグネシウムに帰する。フリーフォームでは、この金属は発生しません。ほとんどのチタンは、玄武岩質岩石の主岩に含まれています。





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チタンが豊富な岩の中で最も多く知ら閃長岩とペグマタイト。 - アナターゼ及びブルッカイト、スフェーン、のTi-マグネタイト、イルメナイトペロブスカイトルチルおよびその結晶変態稀:100以上のチタン鉱物、主にマグマ起源、それらの中で最も重要なものはあります。生物圏、チタン分散では、この化学元素は弱く渡り鳥であると考えられます。





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チタンは2つの同調性の変化が存在する:882℃未満では、その形状は、体温を上回る六方最密格子で体心立方格子で安定している。





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工業用チタンは、窒素、酸素、鉄、炭素、シリコンの不純物を含んでおり、延性を低下させ、強度を向上させます。





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純粋なチタンは反応遷移である化合物では、酸化状態は+4であり、めったに+2および+3ではない。金属表面に薄くて強い酸化皮膜が存在するため、500-550°Cの温度で空気中の酸素に腐食しにくく、この金属は600°C以上の温度で顕著に相互作用し始めます。





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機械加工の過程において、薄いチタン環境中に十分な酸素があり、衝撃または摩擦によって酸化膜が損傷した場合、チップは点火する可能性がある。比較的大きな塊でさえ、室温でのチタンの発火の可能性があります。





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チタンの溶融および溶接は、真空または液体状態では酸化膜は酸素との相互作用から金属を保護しないからである。チタンは水素および大気ガスを吸収することができ、脆い合金が形成され、実用には適さない。





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チタンは硝酸に耐性があります赤い発煙を除いて、それは金属に亀裂を生じ、この反応は爆発で進行することがあります。以下の酸は、チタン:塩酸、濃硫酸、フッ化水素酸、シュウ酸、トリクロロ酢酸およびギ酸と反応する。





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技術的なチタンが製造に使用されるコンテナ、パイプライン、ポンプ、継手、および常に腐食性の環境にある他の製品が含まれます。それらは、食品産業機器の製造および再建手術に使用される鋼製の部品を覆う。