Титан

Значение слова Титан по Ефремовой:
Титан - Человек, отличающийся исключительной силой ума, таланта.

Химический элемент, серебристо-белый легкий и твердый металл, используемый в самолетостроении, судостроении и т.п.

Значение слова Титан по Ожегову:
Титан - Большой кипятильник для воды

Титан Гигант, вступивший в борьбу с богами

Титан Химический элемент - серебристо-белый легкий и твердый металл

Титан Человек огромных творческих возможностей создавший что-нибудь великое

Титан в Энциклопедическом словаре:
Титан - (Titan), серия американских ракет-носителей для запускакосмического корабля ''Джемини'', искусственных спутников Земли иавтоматических межпланетных станций; программа их разработки. ''Титан''создан на базе межконтинентальной баллистической ракеты ''Титан'';разработаны 2-, 3- и 4-ступенчатые варианты ''Титана'', используется жидкоеи твердое топливо. Стартовая масса ок. 630 т, масса полезного груза,выводимого на околоземную орбиту, ок. 10 т.

спутник Сатурна, открыт Х. Гюйгенсом (1655). Расстояние от Сатурна1 221 860 км, сидерический период обращения 15 сут 23 ч 15 мин, диаметр5150 км (один из крупнейших спутников планет). Имеет атмосферу, состоящуюиз азота с примесью метана и др. углеводородов.

(лат. Тitanium) - Ti, химический элемент IV группы периодическойсистемы, атомный номер 22, атомная масса 47,88. Название от греч. Titanes- титаны. Серебристо-белый металл; легкий, тугоплавкий, прочный,пластичный; плотность 4,505 г/см3, tпл 1671 .С. Очень стоек химически(благодаря образованию защитной пленки из диоксида TiO2). Пораспространенности в земной коре на 9-м месте среди элементов (главныеминералы: рутил, анатаз, ильменит, лейкоксен, лопарит). Титан и его сплавы- важнейшие конструкционные материалы в авиа-, ракето-, кораблестроении, вхимической промышленности (реакторы, трубопроводы, насосы).

Значение слова Титан по словарю Ушакова:
ТИТАН, титана, м. (греч. titanos). 1. В греч. мифологии - божество из числа возглавлявшихся Кроносом гигантов, к-рые были побеждены и низвергнуты в тартар (преисподнюю) богами-олимпийцами, возглавлявшимися Зевсом. Борьба титанов и олимпийцев. ? Потомок кого-н. из этих гигантских божеств. Титан Прометей похитил с Олимпа огонь, отнятый Зевсом у людей. Титан ли ты, чье сердце снедью врана, иль сам ты вран, терзающий титана? (о Байроне, сравниваемом с Прометеем). Тютчев. 2. Человек, отличающийся выдающейся, исполинской мощью ума,

Значение слова Титан по словарю Даля:
Титан
металл, открытый химиками, рудожелтый. Титановый шерл, рутиль. Титанистое железо.

Значение слова Титан по словарю Брокгауза и Ефрона:
Титан (хим.; Titan нем., Titane франц., Titanium англ.; Ti = 48,1, если O = 16) — четвертый элемент первого большого периода периодической системы, начинающегося с калия. Т. находится в четном ряду системы и принадлежит, следовательно, к металлической подгруппе и именно IV-oй группы. Занимает место между скандием (см.) и ванадием (см.); его высший окисел, TiО ₂, почти не имеет уже основных свойств [И для TiO ₂ известны немногие, однако, солеобразные соединения с кислотами (см. ниже); в этом отношении он походит на ТеО ₂ (см. Теллур). Растворы ТiO ₂ в галоидоводородных кислотах содержат, вероятно, титаногалоидоводородные кислоты, например, H ₂TiF₆.], характеризующих Sc ₂O _З; но и кислотные свойства его невелики — слабее, чем у V ₂O₅, вследствие невысокого типа окисла; к тому же, как известно, и угольный ангидрид, высшее кислородное соединение типического элемента IV-ой группы, не принадлежит к числу ангидридов, дающих сильную кислоту. Т. в большой мере напоминает по своим отношениям кремний, от которого существенно отличается неспособностью образовать летучее соединение с водородом, как и подобает металлу, а также тем, что дает окислы низших типов и именно основного характера, какова полуторная окись Тi ₂ О ₃. — Т. никогда не встречается в природе свободным; соединения его нередки, но находятся всегда в малых количествах; к числу важнейших относятся: рутил, анатаз и брукит — кристаллические разности ангидрида TiO ₂; титанит, или сфен — кремнетитановокислый кальций CaTiSiO ₅; титанистый железняк, или ильменит (Ю. Урал, Ильменские горы) FeTiO ₃; перовскит, результат изоморфного замещения железа кальцием (Fе,Са)ТiO ₃. Так же магний замещает иной раз железо. Известно много, вообще, минералов, содержащих одновременно Т. и железо. Существуют изоморфные смешения FeTiO ₃ с железным блеском Fe ₂O₃, что позволяет принимать FeTiO ₃ за окись железа, в которой один атом Fе ^III замещен через Ti ^III. С другой стороны, магнитный железняк нередко содержит некоторую примесь Т., вследствие чего он присутствует иногда и в чугуне, и в доменных шлаках. Во многих глинах, почвах, минеральных водах открыты следы Т.; он найден в метеорных камнях и присутствует в атмосфере солнца. Т. принадлежит к числу трудновоcстановляемых элементов; получение в свободном виде, кроме того, очень затрудняется способностью его соединяться при высокой температуре с азотом воздуха. Только в недавнее время Муассану удалось получить (1895) почти чистый металлический Т., содержащий около 2% углерода. Такой Т. представляет сплавленную массу с блестящим белым изломом. Он весьма трудноплавок и тверд, легко чертит горный хрусталь и сталь, но хрупок — легко измельчается в стальной и в агатовой ступке. Удельный вес 4,87. Теплоемкость 0,1125 при 0°—1000° и 0,1288 при 0°—211° (Нильсон и Петтерсен) — для иным путем полученного Т., менее чистого. В атмосфере хлора загорается при 350°, превращаясь в TiCl ₄; при несколько высшей температуре соединяется с бромом TiBr ₄; TiJ₄ образуется при еще более сильном нагревании и без воспламенения. В кислороде Т. загорается при 610°, при чем получается аморфный TiO ₂. При 800° порошкообразный Т. в токе азота соединяется с ним; взаимодействие идет с выделением тепла: Т. "горит в азоте", превращаясь в нитрид Ti₂N₂. При очень высокой температуре, достигаемой в электрической печи, это соединение, однако, не образуется; температура здесь оказывается выше температуры диссоциации нитрида (Муассан). При сплавлении с углем Т. дает карбид TiC; лишний уголь выкристаллизовывается в виде графита. С кремнием и бором получаются очень твердые, как алмаз, соединения. Существуют сплавы с хромом, железом, медью, оловом и свинцом. Т. растворяется в разведенной серной кислоте даже на холоду, но медленно; нагревание ускоряет реакцию — выделяется водород и получается фиолетовый раствор; то же имеет место и при взаимодействии с кипящей крепкой соляной кислотой; в обоих случаях возникают солеобразные соединения трехвалентного Т. (см. ниже). При кипячении с крепкой серной кислотой выделяется сернистый газ. Взаимодействие с горячей азотной кислотой идет довольно медленно, с царской водкой — быстрее, но затем замедляется выделением ТiO ₂. Расплавленные поташ или сода действуют весьма энергично на порошок Т., как и смесь селитры и поташа и особенно расплавленная бертолетова соль. Разложение порошкообразным Т. водяного пара начинается при 700° и идет правильно при 800°, когда образуется ТiO ₂ и водород. Для получения Т. Муассан пользовался или отобранными кристаллами рутила (из Лиможа), или чистым TiO ₂ лабораторного приготовления. Смесь порошков чистого угля и, в некотором избытке, TiO ₂ после тщательного перемешивания прессовалась, высушивалась и в цилиндрическом угольном тигле в 8 стм в диаметре помещалась в электрическую печь, где подвергалась в течение 10—12 минут действию вольтовой дуги сверху, как всегда, от тока в 1000 ампер и 60 вольт. Для каждой операции употреблялось 300—400 г смеси. По охлаждении содержимое тигля оказывалось сплавленным только на глубину в несколько сантиметров; при употреблении тока в 2200 ампер и 60 вольт выход Т. был больше, но и тогда реакционная смесь оказывалась не проплавленной до самого дна тигля. Т. получался обыкновенно в количестве около 200 г; под слоем его всегда оказывался слой Ti ₂N₂ — где температура была ниже, а у дна находился слой окиси Т., ТiO. Таким образом полученный Т. всегда содержит углерод, не менее 8%. Измельчение такого Т., смешение с новым количеством TiO ₂ и новое сплавление при тех же условиях приводит, наконец, к вышеописанному Т. с 2% углерода [Берцелиус получил Т., сплавляя титанофтористый калий, K ₂TiF₆, с металлическим калием под слоем поваренной соли; препарат содержал азот. В виде препарата, похожего на порошок железа, Т. был получен Велером и Девиллем при действии паров натрия в атмосфере водорода на K ₂TiF₆ и в форме пористой массы — при нагревании тех же исходных материалов в закрытом фарфоровом тигле; такой Т. разлагает воду уже при Ι00°. Т., разлагающий воду при 500°, получен Керном (1876) при действии паров TiCl ₄ в атмосфере водорода на металлический натрий.]. Титановый ангидрид TiO₂ в более или менее чистом виде встречается в природе, как уже упомянуто, в трех кристаллических видоизменениях. Бурый или красноватый рутил (см.) представляет квадратные призмы; он изоморфен с оловянным камнем SnO ₂ и имеет удельный вес 4,18—4,25. Анатаз, бурого или черного цвета, окристаллизован в иные формы квадратной системы; уд. вес 3,82—3,95. Брукит — плоские ромбические призмы, имеет уд. вес 3,86—4,23. Аморфный ангидрид, белый безвкусный порошок, приобретающий при нагревании лимонно-желтую и при накаливании бурую окраску, удельного веса 3,89—3,95, может быть получен из водного раствора хлористого Т. TiCl ₄ в виде гидрата при осаждении аммиаком; осадок промывают, сушат и прокаливают; сильное нагревание повышает удельный вес до 4,25. В пламени гремучего газа аморфный ТiO ₂ плавится и при охлаждении превращается в кристаллическую массу. Подобно кремнезему, аморфный TiO ₂, тем более окристаллизованный, нерастворим в воде, а также в соляной и разведенной серной кислотах; но в отличие от кремнезема при продолжительном нагревании растворяется в крепкой серной кислоте — из такого раствора получается после выпаривания белая масса основной соли (OTi)SO ₄ [Известна и средняя сернокислая соль, Ti(SO ₄)₂·3H₂ O, содержащая четырехвалентный Т. в качестве металла. Она получается при окислении раствора Ti ₂(SO₄)₃ (см. далее) азотной кислотой и выделяется при выпаривании в виде прозрачной, желтоватой, аморфной массы. С вычисленным количеством сернокислого калия получается двойная соль, которая кристаллизуется из раствора надсерной кислотой с тем же количеством кристаллизационной воды K ₂ Тi(SО ₄)₃ ·3Н ₂O.]. TiO₂ соединяется также при сплавлении с KHSO ₄; получается прозрачная масса, вполне растворимая в теплой воде; но при кипячении такого раствора ТiO ₂ осаждается в виде гидрата. Сплавление TiO ₂ с едкими щелочами или с углекислыми щелочными металлами приводит к образованию титанатов. Из гидратов TiO ₂ известны ортотитановая кислота (НО) ₄ Ti и метатитановая (HO)₂ TiO. Кроме того, существуют гидраты с промежуточным содержанием воды, а также и с меньшим, чем в метакислоте; такие гидраты представляют полититановые кислоты и, подобно поликремневым, не могут быть точно охарактеризованы вследствие взаимного сходства. Если к раствору титаната щелочного металла в холодной соляной кислоте прибавлять щелочь, то осаждается ортокислота в виде объемистого белого осадка, который растворим в разведенных соляной и серной кислотах и при высушивании постепенно теряет воду, превращаясь в другие гидраты. При нагревании ортокислота превращается в ангидрид с выделением света; сохраняемая под водой постепенно превращается в метакислоту. Метакислота получается также при кипячении солянокислого раствора ортокислоты или при действии азотной кислоты уд. веса 1,25 на Т.; превращение в ангидрид при нагревании для нее совершается без выделения света. Метакислота нерастворима в кислотах, за исключением крепкой серной. Прочие гидраты точно так же называют орто- или метакислотами в зависимости от отношения их к обычным кислотам, растворяются они в них или не растворяются. При диализе солянокислого раствора титановой кислоты получается водный раствор ее (Граам) — гидрозоль, следовательно, в виде бесцветного гидрогеля титановая кислота приготовлена точно так же (фон-дер-Фордтеном, 1887). Титанат калия Κ ₂Ti Ο ₃ получается в виде волокнистой желтоватой массы при сплавлении TiO ₂ с поташом. При кипячении титановой кислоты в растворе едкого кали образуется та же соль; она может быть при испарении раствора выкристаллизована в виде бесцветных, легкорастворимых призм, содержащих кристаллизационную воду — K ₂ ТiO ₃ ·4Н ₂ O. Известны в кристаллическом или в аморфном виде такие еще соли: K ₂ Тi ₃O₇ ·2Н ₂O, K₂ Тi ₃O₇ ·3Н ₂O, K₂Ti₆O₁₃·2H₂ O. Если к раствору TiCl ₄ в слабом спирте прибавить при охлаждении избыток перекиси водорода, а затем нейтрализовать соляную кислоту аммиаком, то выделяется надтитановая кислота в виде желтого осадка [Бесцветный раствор TiO ₂ в крепкой серной кислоте окрашивается от перекиси водорода в оранжево-красный цвет или в лимонно-желтый — в случае только следов Н ₂O₂. Это — чувствительная реакция на H ₂O₂, отличающая, между прочим, ее от надсерной кислоты, которая не действует в этих же условиях на TiO ₂.]. Ангидрид этой кислоты имеет такой состав — TiO ₃ и представляет вещество перекисного характера, как, напр., и надсерный ангидрид (см. Сера). Известны солеобразные соединения TiO ₃ с перекисями щелочных металлов и аммония, как недавно показали П. Меликов и Л. Писаржевский (1898), которые допускают существование и еще более богатого кислородом соединения Т. в виде сочетания с Na ₂O₂, именно Τ i₂ Ο ₇. Прежде чем говорить о низших кислородных соединениях Т. и их производных, следует обратиться к галоидным соединениям. Четыреххлористый Т. TiCl₄ — подвижная неокрашенная жидкость, уд. веса 1,7604 при 0°; замерзает при —25°; кипит при 136,4°; имеет нормальную плотность пара. Обычный способ получения состоит в действии хлора на нагретую смесь ТiО ₂ и угля. ТiCl ₄ обладает едким кислым запахом и выделяет густые белые пары на воздухе; избытком воды разлагается на соляную кислоту и титановую, которая остается в растворе; осторожное прибавление воды приводит шаг за шагом к образованию HO—TiCl ₃, (HO)₂—TiCl₂, (HO)₃ —TiCl и (HO) ₄ Ti. Подобно четыреххлористому олову, на которое ТiCl ₄ очень походит, известны многие кристаллические сочетания с другими хлористыми соединениями и для ТiCl ₄. Газообразный аммиак быстро поглощается четыреххлористым Т.; образуется гигроскопический порошок, TiCl ₄·4NH₃, который при нагревании дает желтый возгон TiCl ₄·3NH₄ Cl. Когда действуют газообразным бромистым или йодистым водородом на ТiCl ₄, то получается TiBr ₄ — темп. плавл. 39°, темп. кип. 230°, уд. вес 2,6, желтая кристаллическая масса — и TiJ ₄, который представляет ломкую, красновато-бурую массу, плавящуюся при 150° и кипящую при 360° без разложения (плотность пара нормальная). TiJ ₄, подобно TiCl ₄, дымит на воздухе и легко растворим в воде. При нагревании смеси ТiО ₂ в плавикового шпата с дымящей серной кислотой в платиновой реторте отгоняется TiF ₄, бесцветная дымящая жидкость. Из раствора ТiO ₂ в плавиковой кислоте могут быть получены соли титанофтористоводородной кислоты, изоморфные с соответствующими соединениями кремния, циркония и олова. При пропускании паров ТiCl ₄ в смеси с водородом через докрасна накаленную трубку получается треххлористый T. ТiCl ₃ в виде темно-фиолетовых чешуек. TiCl ₃ нелетуч, расплывается на влажном воздухе, будучи легкорастворим; растворы имеют красновато-фиолетовый цвет и образуются без выделения тепла. ТiCl ₃ сильный восстановитель, он осаждает из соляных растворов металлические — золото, серебро, ртуть, и из сернистой кислоты при кипячении — серу. При нагревании ТiСl ₃ получается ТiСl ₄ и двухлористый Т. TiCl₂; это гигроскопический светло-бурый порошок, который при подогревании на воздухе загорается, как трут, и превращается в TiCl ₄ и ТiO ₂, а брошенный в воду, шипит и при выделении водорода дает желтый раствор. Металлическая натура Т. в соединениях типа ТiХ ₃, очевидная из свойств TiCl ₃, станет еще очевиднее, если указать на существование такой соли Ti(SO ₄)₃·8H₂ O; это сернокислый Т. из ряда полуторной окиси. Раствор соли фиолетового цвета получается при действии разведенной серной кислоты на Т., при чем выделяется водород, как упомянуто выше; при сгущении раствор принимает красивый синий отблеск и выделяет скопления листочковидных кристаллов указанного состава (Glatzel). С сернокислым цезием, также рубидием эта соль дает квасцы СsТi(SО ₄)₂ ·12Н ₂ O, кристаллизующиеся в кубах, фиолетово-красного цвета. Квасцы образуются, следовательно, целым рядом элементов из первого большого периода, а именно они существуют для Ti, V, Сr, Mn, Fе и Со (Piccini). Полуторная окись Т. Ti₂O₃ получается при накаливании ТiO ₂ в струе водорода в виде черного порошка; азотная и соляная кислоты на нее не действуют, а серная растворяет, при чем получается фиолетовый раствор. В виде темно-бурого гидрата полуторная окись осаждается щелочью из раствора TiCl ₃. Окись T. ТiO получается, как упомянуто, при восстановлении ТiO ₂ углем в вольтовой дуге и именно в виде черных призматических кристаллов; она возникает также, в числе других продуктов, при накаливании ТiO ₂ с металлическим магнием (Cl. Winkler, 1890) и пока очень мало изучена; вероятно, она относится, как и окись теллура ТеО, к числу недокисей. С серой для титана известны три соединения: TiS ₂ — крупные листочки цвета сусального золота, Ti ₂S₃ — зеленовато-черный порошок и TiS — блестящее, похожее на висмут вещество. TiS ₂ возникает при пропускании сероводорода, насыщенного парами TiCl ₄, через накаленную трубку; Ti ₂S₃ образуется при накаливании TiS ₂ в токе индифферентного газа; TiS получается из TiS ₂ или Ti₂S₃ при накаливании в струе водорода. Кроме упомянутого нитрида TiN или, быть может, Ti ₂N₂, который обладает цветом бронзы, очень тверд (дает черту на рубине и даже алмазе) и получается прямо из элементов, известны еще два соединения с азотом: нормальный нитрид Ti ₃N₄ и динитрид Τ i Ν ₂. Первый, обладающий цветом меди, получается при нагревании TiCl ₄·4NH₃ в токе аммиачного газа и первоначально был принят (Розе и Либихом) за свободный Т., что было опровергнуто Вёлером (1850 г.), изучившим состав соединения. Динитрид образуется при сильном накаливании ТiO ₂ в атмосфере аммиака и представляет темно-синий порошок, похожий на возгнанное индиго — с медно-красным отблеском. Свободный Т. в прежнее время хотели видеть (Волластон, 1822 г.) также в тех кубических кристаллах медно-красного цвета и с металлическим блеском, которые присутствуют в доменных шлаках, если железная руда содержит Т.; но Вёлер (1849 г.) показал, что это цианисто-азотистый Т. Тi(СN) ₂ +3Тi ₃N₂, как анализом, так и синтезом — при сильном нагревании (при температуре плавления никеля) в хорошо закрытом тигле смеси желтой соли с ТiO ₂. Другой способ получения этого соединения — накаливание добела ТiO ₂ с углем в токе сухого азота (Девилль и Вёлер). Из кислот на цианисто-азотистый Т. действует только царская водка. Сплавление с едким кали приводит к образованию титанатов при выделении аммиака, а накаливание в струе водяного пара — к образованию цианистого водорода, ТiO ₂, аммиака и водорода. Впервые Т. был замечен (W. Gregor) в 1789 г. в ильмените из Корнваллиса; в 1795 г. Клапрот изучил состав рутила и дал имя новому элементу. С. С. Колотов.

Определение слова «Титан» по БСЭ:
Титан - Титан (лат. Titanium)
Ti, химический элемент IV группы периодической системы Менделеева; атомный номер 22, атомная масса 47,90; имеет серебристо-белый цвет, относится к лёгким металлам. Природный Т. состоит из смеси пяти стабильных изотопов: ⁴⁶Ti (7,95%), ⁴⁷Ti (7,75%), ⁴⁸Ti (73,45%), ⁴⁹Ti (5,51%), ⁵⁰Ti (5,34%). Известны искусственные радиоактивные изотопы ⁴⁵Ti (Ti_Ѕ = 3,09ч, ⁵¹Ti (Ti_1/2 = 5,79 мин) и др.
Историческая справка. Т. в виде двуокиси был открыт английским любителем-минералогом У. Грегором в 1791 в магнитных железистых песках местечка Менакан (Англия); в 1795 немецкий химик М. Г. Клапрот установил, что минерал Рутил представляет собой природный окисел этого же металла, названного им
«титаном» [в греческой мифологии титаны - дети Урана (Неба) и Геи (Земли)]. Выделить Т. в чистом виде долго не удавалось; лишь в 1910 американский учёный М. А. Хантер получил металлический Т. нагреванием его хлорида с натрием в герметичной стальной бомбе; полученный им металл был пластичен только при повышенных температурах и хрупок при комнатной из-за высокого содержания примесей. Возможность изучать свойства чистого Т. появилась только в 1925, когда нидерландские учёные А. Ван-Аркел и И. де Бур методом термической диссоциации иодида титана получили металл высокой чистоты, пластичный при низких температурах.
Распространение в природе. Т. - один из распространённых элементов, среднее содержание его в земной коре (кларк) составляет 0,57% по массе (среди конструкционных металлов по распространённости занимает 4-е место, уступая железу, алюминию и магнию). Больше всего Т. в основных породах так называемой
«базальтовой оболочки» (0,9%), меньше в породах «гранитной оболочки» (0,23%) и ещё меньше в ультраосновных породах (0,03%) и др. К горным породам, обогащенным Т., относятся пегматиты основных пород, щелочные породы, сиениты и связанные с ними пегматиты и др. Известно 67 минералов Т., в основном магматического происхождения; важнейшие - рутил и Ильменит (см. также Титановые руды).
В биосфере Т. в основном рассеян. В морской воде его содержится 1·10⁻⁷%; Т. - слабый мигрант.
Физические свойства. Т. существует в виде двух аллотропических модификаций: ниже температуры 882,5°C устойчива α-форма с гексагональной плотноупакованной решёткой (а = 2,951 Е, c = 4,679 Е), а выше этой температуры - β-форма с кубической объёмно-центрированной решёткой а = 3,269 Е.
Примеси и легирующие добавки могут существенно изменять температуру α/β превращения.
Плотность α-формы при 20°C 4,505 г/смі а при 870°C 4,35 г/смі β-формы при 900°C 4,32 г/смі; атомный радиус Ti 1,46 Е, ионные радиусы Ti⁺ 0,94 Е, Ti²⁺ 0,78
Е, Ti³⁺ 0,69 Е, Ti⁴⁺ 0,64 Е, t_пл1668±5°C, t_кип 3227°C; теплопроводность в интервале 20-25°C 22,065 вт/(м · К) [0,0527 кал/(см · сек· °C)]; температурный коэффициент линейного расширения при 20°C 8,5·10⁻⁶, в интервале 20-700°C 9,7·10⁻⁶; теплоёмкость 0,523 кдж/(кг · К) [0,1248 кал/(г ·°C)]; удельное электросопротивление 42,1·10⁻⁶ ом ·см при 20°C; температурный коэффициент электросопротивления 0,0035 при 20°C; обладает сверхпроводимостью ниже 0,38±0,01 К.
Т. парамагнитен, удельная магнитная восприимчивость (3,2±0,4)·10⁻⁶ при 20°C. Предел прочности 256 Мн/мІ (25,6 кгс/ммІ), относительное удлинение 72%, твёрдость по Бринеллю менее 1000 Мн/мІ (100 кгс/ммІ). Модуль нормальной упругости 108000 Мн/мІ (10800 кгс/ммІ). Металл высокой степени чистоты ковок при обычной температуре.
Применяемый в промышленности технический Т. содержит примеси кислорода, азота, железа, кремния и углерода, повышающие его прочность, снижающие пластичность и влияющие на температуру полиморфного превращения, которое происходит в интервале 865-920°C. Для технического Т. марок ВТ1-00 и ВТ1-0 плотность около 4,32 г/смі, предел прочности 300- 550 Мн/мІ (30-55 кгс/ммІ), относительное удлинение не ниже 25%, твёрдость по Бринеллю 1150-1650 Мн/мІ (115-165 кгс/ммІ). Конфигурация внешней электронной оболочки атома Ti 3dІ4sІ.
Химические свойства. Чистый Т. - химически активный переходный элемент, в соединениях имеет степени окисления + 4, реже +3 и +2. При обычной температуре и вплоть до 500-550°C коррозионно устойчив, что объясняется наличием на его поверхности тонкой, но прочной окисной плёнки.
С кислородом воздуха заметно взаимодействует при температуре выше 600°C с образованием TiO₂ (см. также Титана окислы). Тонкая титановая стружка при недостаточной смазке может загораться в процессе механической обработки. При достаточной концентрации кислорода в окружающей среде и повреждении окисной плёнки путём удара или трения возможно загорание металла при комнатной температуре и в сравнительно крупных кусках.
Окисная плёнка не защищает Т. в жидком состоянии от дальнейшего взаимодействия с кислородом (в отличие, например, от алюминия), и поэтому его плавка и сварка должны проводиться в вакууме, в атмосфере нейтрального газа или под флюсом. Т. обладает способностью поглощать атмосферные газы и водород, образуя хрупкие сплавы, непригодные для практического использования; при наличии активированной поверхности поглощение водорода происходит уже при комнатной температуре с небольшой скоростью, которая значительно возрастает при 400°C и выше. Растворимость водорода в Т. является обратимой, и этот газ можно удалить почти полностью отжигом в вакууме. С азотом Т. реагирует при температуре выше 700°C, причём получаются нитриды типа TiN; в виде тонкого порошка или проволоки Т. может гореть в атмосфере азота. Скорость диффузии азота и кислорода в Т. значительно ниже, чем водорода. Получаемый в результате взаимодействия с этими газами слой отличается повышенными твёрдостью и хрупкостью и должен удаляться с поверхности титановых изделий путём травления или механической обработки. Т. энергично взаимодействует с сухими галогенами (см. Титана галогениды), по отношению к влажным галогенам устойчив, так как влага играет роль ингибитора.
Металл устойчив в азотной кислоте всех концентраций (за исключением красной дымящейся, вызывающей коррозионное растрескивание Т., причём реакция иногда идёт со взрывом), в слабых растворах серной кислоты (до 5% по массе). Соляная, плавиковая, концентрированная серная, а также горячие органические кислоты: щавелевая, муравьиная и трихлоруксусная реагируют с Т.
Т. коррозионно устойчив в атмосферном воздухе, морской воде и морской атмосфере, во влажном хлоре, хлорной воде, горячих и холодных растворах хлоридов, в различных технологических растворах и реагентах, применяемых в химической, нефтяной, бумагоделательной и др. отраслях промышленности, а также в гидрометаллургии. Т. образует с С, В, Se, Si металлоподобные соединения, отличающиеся тугоплавкостью и высокой твёрдостью. Карбид TiG (t_пл 3140°C) получают нагреванием смеси TiO₂ с сажей при 1900-2000°C в атмосфере водорода; нитрид TiN (t_пл 2950°C) - нагреванием порошка Т. в азоте при температуре выше 700°C. Известны силициды TiSi₂, Ti₅Si₃, TiSi и бориды TiB, Ti₂B₅, TiB₂. При температурах 400-600°C Т. поглощает водород с образованием твёрдых растворов и гидридов (TiH, TiH₂).
При сплавлении TiO₂ со щелочами образуются соли титановых кислот мета- и ортотитанаты (например, Na₂TiO₃ и Na₄TiO₄), а также полититанаты (например, Na₂Ti₂O₅ и Na₂Ti₃O₇). К титанатам относятся важнейшие минералы Т., например ильменит FeTiO₃, перовскит CaTiO₃. Все титанаты малорастворимы в воде. Двуокись Т., титановые кислоты (осадки), а также титанаты растворяются в серной кислоте с образованием растворов, содержащих титанилсульфат TiOSO₄. При разбавлении и нагревании растворов в результате гидролиза осаждается H₂TiO₃, из которой получают двуокись Т. При добавлении перекиси водорода в кислые растворы, содержащие соединения Ti (IV), образуются перекисные (надтитановые) кислоты состава H₄TiO₅ и H₄TiO₈ и соответствующие им соли; эти соединения окрашены в жёлтый или оранжево-красный цвет (в зависимости от концентрации Т.), что используется для аналитического определения Т.
Получение. Наиболее распространённым методом получения металлического Т. является магниетермический метод, то есть восстановление тетрахлорида Т. металлическим магнием (реже - натрием):
TiCl₄ + 2Mg = Ti + 2MgCl₂.
В обоих случаях исходным сырьём служат окисные руды Т. - рутил, ильменит и др. В случае руд типа ильменитов Т. в форме шлака отделяется от железа путём плавки в электропечах. Шлак (так же, как рутил) подвергают хлорированию в присутствии углерода с образованием тетрахлорида Т., который после очистки поступает в восстановительный реактор с нейтральной атмосферой.
Т. по этому процессу получается в губчатом виде и после измельчения переплавляется в вакуумных дуговых печах на слитки с введением легирующих добавок, если требуется получить сплав. Магниетермический метод позволяет создать крупное промышленное производство Т. с замкнутым технологическим циклом, так как образующийся при восстановлении побочный продукт - хлорид магния направляется на электролиз для получения магния и хлора.
В ряде случаев для производства изделий из Т. и его сплавов выгодно применять методы порошковой металлургии. Для получения особо тонких порошков (например, для радиоэлектроники) можно использовать восстановление двуокиси Т. гидридом кальция.
Мировое производство металлического Т. развивалось весьма быстро: около 2 т в 1948, 2100 т в 1953, 20 000 т в 1957; в 1975 оно превысило 50 000 т.
Применение. Основные преимущества Т. перед др. конструкционными металлами: сочетание лёгкости, прочности и коррозионной стойкости. Титановые сплавы по абсолютной, а тем более по удельной прочности (то есть прочности, отнесённой к плотности) превосходят большинство сплавов на основе др. металлов (например, железа или никеля) при температурах от -250 до 550°C, а по коррозионности они сравнимы со сплавами благородных металлов (см. также Лёгкие сплавы). Однако как самостоятельный конструкционный материал Т. стал применяться только в 50-е гг. 20 в. в связи с большими техническими трудностями его извлечения из руд и переработки (именно поэтому Т. условно относили к редким металлам). Основная часть Т. расходуется на нужды авиационной и ракетной техники и морского судостроения (см. также Титановые сплавы). Сплавы Т. с железом, известные под названием
«ферротитан» (20-50% Т.), в металлургии качественных сталей и специальных сплавов служат легирующей добавкой и раскислителем.
Технический Т. идёт на изготовление ёмкостей, химических реакторов, трубопроводов, арматуры, насосов и др. изделий, работающих в агрессивных средах, например в химическом машиностроении. В гидрометаллургии цветных металлов применяется аппаратура из Т. Он служит для покрытия изделий из стали (см. Титанирование). Использование Т. даёт во многих случаях большой технико-экономический эффект не только благодаря повышению срока службы оборудования, но и возможности интенсификации процессов (как, например, в гидрометаллургии никеля). Биологическая безвредность Т. делает его превосходным материалом для изготовления оборудования для пищевой промышленности и в восстановительной хирургии.
В условиях глубокого холода прочность Т. повышается при сохранении хорошей пластичности, что позволяет применять его как конструкционный материал для криогенной техники. Т. хорошо поддаётся полировке, цветному анодированию и др. методам отделки поверхности и поэтому идёт на изготовление различных художественных изделий, в том числе и монументальной скульптуры. Примером может служить памятник в Москве, сооруженный в честь запуска первого искусственного спутника Земли. Из соединений титана практического значение имеют окислы Т., галогениды Т., а также силициды Т., используемые в технике высоких температур; бориды Т. и их сплавы, применяемые в качестве замедлителей в ядерных энергетических установках благодаря их тугоплавкости и большому сечению захвата нейтронов. Карбид Т., обладающий высокой твёрдостью, входит в состав инструментальных твёрдых сплавов, используемых для изготовления режущих инструментов и в качестве абразивного материала.
Двуокись титана и титанат бария служат основой титановой керамики, а титанат бария - важнейший сегнетоэлектрик.
С. Г. Глазунов.
Титан в организме. Т. постоянно присутствует в тканях растений и животных. В наземных растениях его концентрация - около 10⁻⁴%, в морских - от 1,2 ·10⁻³ до 8 ·10⁻²%, в тканях наземных животных - менее 2·10⁻⁴%, морских - от 2 ·10⁻⁴ до 2 ·10⁻²%.
Накапливается у позвоночных животных преимущественно в роговых образованиях, селезёнке, надпочечниках, щитовидной железе, плаценте; плохо всасывается из желудочно-кишечного тракта. У человека суточное поступление Т. с продуктами питания и водой составляет 0,85 мг; выводится с мочой и калом (0,33 и 0,52 мг соответственно). Относительно малотоксичен.
Лит.: Глазунов С. Г., Моисеев В. Н., Конструкционные титановые сплавы, М., 1974; Металлургия титана, М., 1968; Горощенко Я. Г., Химия титана, [ч. 1-2], К., 1970-72; Zwicker U., Titan und Titanlegierungen, B., 1974; Bowen H. I. M., Trace elements in biochemistry, L.- N. Y., 1966.

Титан - спутник планеты Сатурн, диаметр около 5 тысяч км, среднее расстояние от центра планеты 1223 тысяч км. Открыт в 1655 Х. Гюйгенсом. См. Спутники планет.

Тит Титан Титана Диоксид