По многим характеристикам, и прежде всего, по коррозионной стойкости, титан превосходит подавляющее большинство металлов и сплавов. Иногда титан даже называют вечным металлом.
История названия
До 1795 года элемент № 22 назывался «менакином». Так его назвал в 1791 году английский химик и минералог У. Грегор, открывший новый элемент в минерале менаканите. Менаконит сейчас тоже переименован в ильменит.
Спустя четыре года после открытия Грегори немецкий химик Мартин Клапрот обнаружил новый химический элемент в другом минерале – рулите – и в честь царицы эльфов Титании (из германской мифологии) назвал его «титаном».
По другой версии название элемента происходит от титанов, могучих сыновей богини земли Геи, это уже из греческой мифологии.
Однако ни тому, ни другому ученому тогда не удалось получить элементный титан. Выделенный ими белый кристаллический порошок был двуокисью титана.
Титан впервые был получен лишь в 1875 году русским ученым Д. К. Кирилловым. Результаты этой работы опубликованы в его брошюре «Исследования над титаном». Однако работа малоизвестного русского ученого тогда осталась незамеченной.
И только в 1910 году американский химик М. Ханте, усовершенствовав существующие к тому времени способы получения титана, сумел получить несколько граммов титана чистотой около 99 %.
Элементный титан и его фантастические свойства
В 1925 года голландские ученые получили титан еще более высокой степени чистоты – 99,9 %. В отличие от титана, полученного Хантером, он обладал пластичностью: его можно было ковать на холоде, прокатывать в листы, ленту, проволоку и даже тончайшую фольгу. Но даже не это было главным.
Исследования физико-химических свойств металлического титана приводили к почти фантастическим результатам. Оказалось, что титан, будучи почти вдвое легче железа, по прочности превосходит многие стали. Он в шесть раз прочнее алюминия и, что особенно важно, сохраняет свою прочность при температуре до 500°С, в то время как прочность алюминиевых сплавов резко падает уже при температуре 300°С.
Титан обладает и значительной твердостью: он в 12 раз тверже алюминия, в 4 раза – железа и меди.
Есть еще одна важная характеристика металла – предел текучести. Чем он выше, тем лучше детали из этого металла сопротивляются эксплуатационным нагрузкам, тем дольше они сохраняют свои формы и размеры. Так вот предел текучести титана почти в 18 раз выше, чем у алюминия.
В отличие от большинства металлов титан обладает значительным электросопротивлением и абсолютной немагнитностью.
Также замечательна его устойчивость против коррозии. За 10 лет пребывания пластины из этого металла в морской воде, а ведь морская вода содержит много соли и разъедает многие материалы, на ней не появилось и следа коррозии.
Сложности
Единственная сложность у титана – это его цена, высокая стоимость. Причем в земной коре титана достаточно много – 0,63 %. Его количество там в несколько раз превышает запасы меди, цинка, свинца, золота, серебра, платины, хрома, вольфрама, ртути, молибдена, висмута, сурьмы, никеля и олова, вместе взятых. Но его слишком сложно извлекать из руд.
Так что это достаточно трудоемкое и энергозатратное дело. Однако его производство в цветной металлургии растет. Несмотря на то, что титан дорог, замена им более дешевых материалов во многих случаях оказывается экономически невыгодной.
В живых организмах
В человеческом организме содержится до 20 мг титана. Больше всего титана в селезенке, надпочечниках и щитовидной железе. В этих органах содержание элемента № 22 с возрастом не изменяется, а вот в легких человека, например, за 65 лет жизни оно возрастает более чем в 100 раз.
Из представителей флоры очень богата титаном водоросль кладофора: содержание в ней этого элемента превышает 0,08 %.