Будущий титан

22. Титан — Titanium (Ti)

В древнегреческой мифологии титанами назывались бессмертные дети Геи (богини Земли) и Урана (бога Неба), исполины, великаны, вступившие впоследствии в борьбу с Зевсом (верховным божеством) за обладание Небом. Значительно позднее титанами стали называть людей — носителей мощного духа, ума, таланта, борцов за правду, возвышенные идеалы и свободу. В настоящее время с этим словом невольно связывается представление о чем-то огромном, могучем, всепобеждающем.

Титаном называется и химический элемент. Однако название и химический знак этого элемента произошли не от титанов и даже не от имени одного из них — Титана. Название элемента произошло от имени фантастической царицы эльфов (германская мифология) — Титании, в честь которой немецкий химик Клапрот назвал открытый им в 1797 г. химический элемент, за шесть лет до него впервые обнаруженный английским химиком У. Грегором в минерале менаканите. К слову сказать, имя Титании носит третий спутник планеты Уран, а имя Титан присвоено шестому спутнику Сатурна. В одном из музеев провели исследование имеющихся в коллекции минералов и обнаружили, что из тысячи различных минералов около восьмисот содержат титан. Минералы, содержащие титан, в природе находятся повсеместно. В СССР наиболее крупные месторождения таких минералов имеются на Урале. Титан есть в почве и растениях, в воде рек и озер. От общего числа атомов земной коры титана (0,2 %) несколько больше, чем углерода (0,14 %). В отличие от углерода титан рассеян и редко образует крупные скопления. Углерод же встречается в угольных пластах толщиной иногда в десятки метров. Хотя титан известен сравнительно давно, в чистом виде он был получен лишь в 1910 г. американским химиком Хантером. Свойства этого элемента оказались поистине «титаническими». Он тугоплавкий (плавится при 1665 °C), легкий (плотность 4,5) и вместе с тем очень стойкий на воздухе и даже в морской воде, которая так легко разрушает железо. Высокая стойкость титана к действию морской воды дает возможность изготовлять из него обшивку судов, которая не требует антикоррозионной защиты (кусок титана после 120 дней пребывания в морской воде никаких признаков разрушения не имел). Особенно замечательна способность титана жадно поглощать газы и давать прочные соединения с азотом и углеродом. Это затрудняет, с одной стороны, получение титана в чистом виде, а с другой, — обеспечивает титану самое широкое применение в технике для удаления газов из расплавленных металлов. Титан входит не только в стали, но и в бронзы, латуни, сплавы алюминия. Добавление титана к стали придает ей твердость и эластичность. Такая сталь идет на изготовление рельсов, вагонных осей, колес и т. д.

Титан легко поддается механической обработке. Он хорошо куется, легко прокатывается в листы, ленты и даже фольгу. Будучи немного тяжелее алюминия, но в 6 раз прочнее его, титан — будущий соперник алюминия.

Сочетание легкости с большой механической прочностью, тугоплавкостью и трудной окисляемостью делает титан ценнейшим строительным материалом новейшей техники. Поэтому титан и получаемые на его основе сплавы идут на изготовление лопаток газовых турбин, фюзеляжей и кабин высотных самолетов, дисков компрессоров, защитной брони, жаропрочной химической аппаратуры, режущих инструментов и многого другого.

Преодоление «звукового» и «теплового» барьеров в скоростной авиации, а также «подъем потолка» реактивных самолетов был бы невозможным без титана и его сплавов. Несомненно, что в технике ближайшего будущего титану будет принадлежать ведущее место.

Как ни печально, но картины признанных мастеров кисти прошлых веков постепенно теряют свои художественные качества. Виновник этого — свинец. При писании картин почти всегда употреблялись свинцовые белила, а они изменяются от времени. От действия сероводорода, почти всегда в незначительных количествах содержащегося в воздухе жилых помещений, свинцовые белила темнеют. Это еще полбеды: потемневшую картину можно просветлить путем обработки (протирания) перекисью водорода. Есть у свинцовых белил другой неустранимый недостаток — частичная потеря кроющей способности. Потеря кроющей силы свинцовых белил объясняется образованием в краске полупрозрачного соединения (свинцового мыла). Оно возникает в результате реакции между водной окисью свинца, входящей в состав белил, и кислотами, находящимися в связующих краску маслах и лаках. Этот недостаток свинцовых белил отразился в большей или меньшей степени на всех произведениях старых мастеров (Караваджо, Рибейры, Пуссена и др.). Свинцовые белила в живописи сейчас уступили место титановым. Кроющая способность титановых белил в два раза выше свинцовых, они не ядовиты и не темнеют от сероводорода. Основой титановых белил является чистая двуокись титана, порошок удивительной белизны. В электрической печи можно получить искусственным путем прозрачные кристаллы двуокиси титана. Они имеют показатель преломления (2,7) больше, чем у алмаза (2,4), и могут поэтому служить для имитации драгоценных камней, более красивых, чем лучшие бриллианты.

Надевая рубашку из искусственного шелка, имейте в виду, что в нем есть двуокись титана, которая придает ткани матовый оттенок. Эмали, глазури, тугоплавкие стекла также содержат этот окисел. Некоторые соединения титана нашли применение в радиотехнике, так как обладают по сравнению с природными материалами огромной диэлектрической постоянной.