Титан(лат. titanium), ti, химичен елемент от група IV от периодичната система на Менделеев; атомен номер 22, атомна маса 47,90; е сребристо бял на цвят леки метали.Естественият Т. се състои от смес от пет стабилни изотопа: 46 ti (7,95%), 47 ti (7,75%), 48 ti (73,45%), 49 ti (5,51%), 50 ti (5,34%). Известни са изкуствени радиоактивни изотопи 45 ti (ti 1/2 = 3,09 ч, 51 ti (ti 1/2 = 5,79 мин) и т.н.
История справка. Т. под формата на диоксид е открит от английския любител минералог W. Gregor през 1791 г. в магнитните железни пясъци на град Менакан (Англия); през 1795 г. немският химик М. Г. Клапрот установява, че минералът рутиле естествен оксид на същия метал, който той нарича "титан" [в гръцката митология титаните са децата на Уран (Небето) и Гея (Земята)]. Не беше възможно да се изолира T. в чиста форма за дълго време; Едва през 1910 г. американският учен М. А. Хънтър получава метален натрий чрез нагряване на неговия хлорид с натрий в затворена стоманена бомба. полученият от него метал е пластичен само при повишени температури и чуплив при стайна температура поради високото съдържание на примеси. Възможността за изследване на свойствата на чистия титан се появява едва през 1925 г., когато холандските учени А. Ван Аркел и Й. де Боер получават метална пластмаса с висока чистота при ниски температури чрез термична дисоциация на титанов йодид.
разпространение в природата. Т. е един от често срещаните елементи, средното му съдържание в земната кора (кларк) е 0,57% от теглото (сред структурните метали той е на четвърто място по изобилие след желязото, алуминия и магнезия). Т. е най-голям в основните скали на така наречената "базалтова обвивка" (0,9%), по-малко в скалите на "гранитната обвивка" (0,23%) и още по-малко в ултраосновните скали (0,03%) и др. Скалите, обогатени с Т., включват пегматити от основни скали, алкални скали, сиенити и пегматити, свързани с тях.Познати са шестдесет и седем минерала Т., предимно от магматичен произход; най-важните са рутил и илменит.
В биосферата Т. е предимно разпръснат. В морската вода съдържа 1 10 -7%; Т. е слаб мигрант.
физични свойства. Т. съществува под формата на две алотропни модификации: под температура от 882,5 ° C, а-формата с хексагонална плътно опакована решетка е стабилна ( а= 2,951 å, с= 4.679 å), а над тази температура - b-форма с кубична тялоцентрирана решетка а =£3,269 Примесите и добавките могат значително да променят температурата на a/b трансформация.
Плътност а-форма при 20 °C 4,505 g/cm 3 а при 870 °C 4.35 g/cm 3 b-форми при 900 °C 4.32 g/cm 3; атомен радиус ti 1,46 å, йонни радиуси ti + 0,94 å, ti 2+ 0,78 å, ti 3+ 0,69 å, ti 4+ 0,64 å , т pl 1668±5°С, т kip 3227 °C; топлопроводимост в границите 20-25 °С 22.065 вт/(м? ДА СЕ) ; температурен коефициент на линейно разширение при 20 °C 8,5? 10 -6, в диапазона 20-700 ° C 9,7? 10 -6; топлинна мощност 0,523 kJ/(килограма? ДА СЕ) ; електрическо съпротивление 42,1? 10-6 ом? смпри 20 °C; температурен коефициент на електрическо съпротивление 0,0035 при 20 °C; има свръхпроводимост под 0,38 ± 0,01 K. T. парамагнитна, специфична магнитна чувствителност (3,2 ± 0,4)? 10 -6 при 20°C. Якост на опън 256 Mn/m 2 (25,6 kgf/mm 2) , удължение 72%, твърдост по Бринел по-малко от 1000 Mn/m 2 (100 kgf/mm 2) . Модул на нормална еластичност 108000 Mn/m 2 (10800 kgf/mm 2) . Метал с висока чистота, изкован при нормална температура.
Техническият клас, използван в промишлеността, съдържа примеси от кислород, азот, желязо, силиций и въглерод, които увеличават неговата якост, намаляват пластичността и влияят на температурата на полиморфната трансформация, която се извършва в диапазона 865–920 ° C. За технически степени VT1-00 и VT1-0, плътността е около 4,32 g/cm 3 , якост на опън 300- 550 Mn/m 2 (30-55 kgf/mm 2) , удължение не по-малко от 25%, твърдост по Бринел 1150-1650 Mn/m 2 (115-165 kgf/mm 2) . Конфигурацията на външната електронна обвивка на атома ti 3 д 2 4 с 2 .
Химични свойства . Чист Т. - реактивен преходен елемент,в съединения има степен на окисление + 4, по-рядко +3 и +2. При обикновени температури и до 500-550 ° C е устойчив на корозия, което се обяснява с наличието на тънък, но здрав оксиден филм върху повърхността му.
Значително взаимодейства с атмосферния кислород при температури над 600 ° C с образуването на tio 2 . Тънки титаниеви чипове с недостатъчно смазване могат да се запалят по време на обработка. При достатъчна концентрация на кислород в околната среда и увреждане на оксидния филм от удар или триене е възможно металът да се запали при стайна температура и на относително големи парчета.
Оксидният филм не предпазва термометъра в течно състояние от по-нататъшно взаимодействие с кислород (за разлика например от алуминия) и следователно неговото топене и заваряване трябва да се извършват във вакуум, в атмосфера на неутрален газ или под поток. Т. има способността да абсорбира атмосферни газове и водород, образувайки крехки сплави, неподходящи за практическа употреба; в присъствието на активирана повърхност, абсорбцията на водород се извършва дори при стайна температура с ниска скорост, която се увеличава значително при 400 °C и повече. Разтворимостта на водорода в Т. е обратима и този газ може да бъде отстранен почти напълно чрез вакуумно отгряване. Азотът реагира с азот при температури над 700°C, за да образува нитриди от типа на калай; под формата на фин прах или тел, Т. може да гори в азотна атмосфера. Скоростта на дифузия на азот и кислород в Т. е много по-ниска от тази на водорода. Слоят, получен в резултат на взаимодействие с тези газове, се характеризира с повишена твърдост и крехкост и трябва да бъде отстранен от повърхността на титановите продукти чрез ецване или механична обработка. Т. взаимодейства енергично със сухи халогени , по отношение на мокрите халогени е стабилен, тъй като влагата играе ролята на инхибитор.
Металът е устойчив на азотна киселинавсички концентрации (с изключение на червен дим, който причинява корозионно напукване на Т. и реакцията понякога протича с експлозия), в слаби разтвори на сярна киселина (до 5% от теглото). Солна, флуороводородна, концентрирана сярна, както и горещи органични киселини: оксалова, мравчена и трихлороцетна киселина реагират с Т.
Т. е устойчив на корозия в атмосферен въздух, морска вода и морска атмосфера, във влажен хлор, хлорна вода, горещи и студени хлоридни разтвори, в различни технологични разтвори и реагенти, използвани в химическата, петролната, хартиената и други индустрии, както и както в хидрометалургията. Т. образува металоподобни съединения с C, B, se и si, които се отличават с огнеупорност и висока твърдост. тиг карбид ( т pl 3140 °C) се получава чрез нагряване на смес от tio 2 със сажди при 1900-2000 °C във водородна атмосфера; калаен нитрид ( т pl 2950 ° C) - чрез нагряване на праха от Т. в азот при температура над 700 ° C. Известни са силициди tisi 2, ti 5 si 3, tisi и бориди tib, ti 2 b 5, tib 2. При температури между 400 и 600 ° C Т. абсорбира водород, за да образува твърди разтвори и хидриди (tih, tih 2). Когато tio 2 се слее с основи, се образуват титанови киселинни соли на мета- и ортотитанати (например na 2 tio 3 и na 4 tio 4), както и полититанати (например na 2 ti 2 o 5 и na 2 ti 3 o 7). Титанатите включват най-важните минерали на тетануса, като илменит фетио 3 и перовскит катио 3 . Всички титанати са слабо разтворими във вода. Титанов диоксид, титанови киселини (утайки) и титанати се разтварят в сярна киселина, за да образуват разтвори, съдържащи тиозо 4 титанил сулфат. Когато разтворите се разреждат и нагряват, h 2 tio 3 се утаява в резултат на хидролиза, от която се получава диоксид Т. Когато водородният пероксид се добави към киселинни разтвори, съдържащи ti (iv) съединения, пероксидни (супертитанови) киселини от състава h 4 tio 5 и h 4 tio се образуват 8 и съответните им соли; тези съединения са оцветени в жълто или оранжево-червено (в зависимост от концентрацията на Т.), което се използва за аналитично определяне на Т.
Разписка. Най-често срещаният метод за получаване на метален живак е магнезиево-термичният метод, тоест редукция на натриев тетрахлорид с метален магнезий (по-рядко натрий):
ticl 4 + 2mg = ti + 2mgcl 2 .
И в двата случая суровинаИзползват се железни оксидни руди — рутил, илменит и др.. При рудите от типа илменит титанът се отделя от желязото под формата на шлака чрез топене в електрически пещи. Шлаката (също като рутил) се подлага на хлориране в присъствието на въглерод, за да се образува Т. тетрахлорид, който след пречистване влиза в редукционен реактор с неутрална атмосфера.
Съгласно този процес стоманата се получава в пореста форма и след смилане се претопява във вакуумни дъгови пещи в блокове с въвеждане на легиращи добавки, ако е необходимо да се получи сплав. Магнезиево-термичният метод дава възможност за създаване на широкомащабно промишлено производство на термометри със затворен технологичен цикъл, тъй като страничният продукт, образуван по време на редукция, магнезиев хлорид, се изпраща на електролиза за получаване на магнезий и хлор.
В редица случаи е изгодно да се използват методите на праховата металургия за производството на продукти от титан и неговите сплави. За получаване на особено фини прахове (например за радиоелектроника) е възможно да се използва редукция на титанов диоксид с калциев хидрид.
Световното производство на метал т. се развива много бързо: около 2 тпрез 1948 г. 2100 г тпрез 1953 г. 20 000 тпрез 1957 г.; през 1975 г. надхвърля 50 000 т.
Приложение . Основните предимства на Т. пред други структурни метали са комбинация от лекота, здравина и устойчивост на корозия. Титановите сплави в абсолютна и още повече в специфична якост (т.е. якост, свързана с плътността) превъзхождат повечето сплави на базата на други метали (например желязо или никел) при температури от -250 до 550 ° C и са сравними в корозия с благородни метални сплави . Въпреки това, T. започва да се използва като независим конструктивен материал едва през 50-те години. 20-ти век поради големите технически трудности при извличането му от рудите и преработката му (поради което Т. е условно нар. редки метали) . Основната част от технологията се изразходва за нуждите на авиационната и ракетната техника и морското корабостроене. . Феротитановите сплави с желязо, известни като феротитан (20-50% желязо), служат като легираща добавка и дезоксидант в металургията на висококачествени стомани и специални сплави.
Техническите технологии се използват за производство на резервоари, химически реактори, тръбопроводи, фитинги, помпи и други продукти, които работят в агресивни среди, като например в химическото инженерство. В хидрометалургията на цветни метали се използва оборудване от Т. Служи за покриване на стоманени продукти. . Използването на термодинамиката в много случаи дава голям технически и икономически ефект не само поради увеличаването на експлоатационния живот на оборудването, но и поради възможността за интензифициране на процесите (както например в хидрометалургията на никела). Биологичната безвредност на Т. го прави отличен материал за производство на оборудване за Хранително-вкусовата промишлености в реконструктивната хирургия. При условия на дълбок студ силата на Т. се увеличава, като същевременно се поддържа добра пластичност, което прави възможно използването му като конструктивен материал за криогенна технология. Т. се поддава добре на полиране, цветно анодиране и други методи за довършване на повърхността и следователно се използва за направата на различни художествени продукти, включително монументална скулптура. Такъв пример е паметникът в Москва, издигнат в чест на изстрелването на първия изкуствен спътник на Земята. От титанови съединения практическа стойностте имат оксиди на разредителя, халогениди на разредителя, както и разредители силициди, които се използват във високотемпературната технология; Т. бориди и техните сплави, използвани като модератори в ядрената електроцентралипоради тяхната рефрактерност и голямо сечение на улавяне на неутрони. Волфрамовият карбид, който има висока твърдост, е включен в състава на твърди сплави, използвани за производството на режещи инструменти и като абразивен материал.
За основа служат титанов диоксид и бариев титанат титанова керамика,и бариевият титанат е най-важният фероелектрик.
С. Г. Глазунов.
Титан в тялото. Т. постоянно присъства в тъканите на растенията и животните. В сухоземните растения концентрацията му е около 10 -4% , в морски - от 1.2? 10 -3 до 8? 10 -2% , в тъканите на сухоземни животни - по-малко от 2? 10 -4% , морски - от 2? 10 -4 към 2? 10 -2%. При гръбначните животни се натрупва главно в рогови образувания, далак, надбъбречни жлези, щитовидна жлеза, плацента; слабо се абсорбира от стомашно-чревния тракт. При хората дневният прием на Т. с храна и вода е 0,85 mg;екскретира се в урината и изпражненията (0,33 и 0,52 мгсъответно). Сравнително ниска токсичност.
Лит.:Глазунов С. Г., Моисеев В. Н., Конструкционни титанови сплави, М., 1974; Металургия на титан, М., 1968; Goroshchenko Ya.G., Химия на титана, [гл. 1-2], К., 1970-72; zwicker u., titan und titanlegierungen, b., 1974; Боуен з. аз m., микроелементи в биохимията, l.- n. г., 1966 г.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Титан- двадесет и вторият елемент от периодичната таблица. Обозначение - Ti от латинския "титан". Намира се в четвърти период, IVB група. Отнася се за метали. Ядреният заряд е 22.
Титанът е много разпространен в природата; съдържанието на титан в земната кора е 0,6% (тегл.), т.е. по-високо от съдържанието на такива широко използвани в технологиите метали като мед, олово и цинк.
Под формата на просто вещество титанът е сребристо-бял метал (фиг. 1). Отнася се до леки метали. Огнеупорен. Плътност - 4.50 g/cm 3 . Точките на топене и кипене са съответно 1668 o C и 3330 o C. Устойчив на корозия при излагане на въздух при нормална температура, което се обяснява с наличието на защитен филм от TiO 2 състав на повърхността му.
Ориз. 1. Титан. Външен вид.
Атомно и молекулно тегло на титан
Относително молекулно тегло на веществото(M r) е число, показващо колко пъти масата на дадена молекула е по-голяма от 1/12 от масата на въглероден атом и относителна атомна маса на даден елемент(A r) - колко пъти средната маса на атомите на химичен елемент е по-голяма от 1/12 от масата на въглероден атом.
Тъй като титанът съществува в свободно състояние под формата на моноатомни Ti молекули, стойностите на неговите атомни и молекулни маси съвпадат. Те са равни на 47,867.
Изотопи на титан
Известно е, че титанът може да се среща в природата под формата на пет стабилни изотопа 46Ti, 47Ti, 48Ti, 49Ti и 50Ti. Техните масови числа са съответно 46, 47, 48, 49 и 50. Атомното ядро на титановия изотоп 46 Ti съдържа двадесет и два протона и двадесет и четири неутрона, а останалите изотопи се различават от него само по броя на неутроните.
Има изкуствени изотопи на титан с масови числа от 38 до 64, сред които най-стабилен е 44 Ti с период на полуразпад 60 години, както и два ядрени изотопа.
титанови йони
На външното енергийно ниво на титановия атом има четири валентни електрона:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 2 .
В резултат на химично взаимодействие титанът отдава своите валентни електрони, т.е. е техен донор и се превръща в положително зареден йон:
Ti 0 -2e → Ti 2+;
Ti 0 -3e → Ti 3+;
Ti 0 -4e → Ti 4+ .
Молекула и атом на титан
В свободно състояние титанът съществува под формата на едноатомни Ti молекули. Ето някои свойства, които характеризират атома и молекулата на титана:
Титанови сплави
Основното свойство на титана, което допринася за широкото му използване в съвременните технологии, е високата устойчивост на топлина както на самия титан, така и на неговите сплави с алуминий и други метали. В допълнение, тези сплави термоустойчивост - устойчивост за поддържане на високи механични свойства при повишени температури. Всичко това прави титановите сплави много ценни материали за самолетостроенето и ракетостроенето.
При високи температури титанът се свързва с халогени, кислород, сяра, азот и други елементи. Това е основата за използването на титанови сплави с желязо (феротитан) като добавка към стоманата.
Примери за решаване на проблеми
ПРИМЕР 1
ПРИМЕР 2
| Упражнение | Изчислете количеството топлина, отделено при редукцията на титанов (IV) хлорид с тегло 47,5 g с магнезий. Уравнението на термохимичната реакция има следния вид: |
| Решение | Нека напишем отново уравнението на термохимичната реакция: TiCl 4 + 2Mg \u003d Ti + 2MgCl 2 \u003d 477 kJ. Съгласно уравнението на реакцията в него влизат 1 mol титанов (IV) хлорид и 2 mol магнезий. Изчислете масата на титанов (IV) хлорид съгласно уравнението, т.е. теоретична маса (моларна маса - 190 g / mol): m теория (TiCl 4) = n (TiCl 4) × M (TiCl 4); m теория (TiCl 4) \u003d 1 × 190 \u003d 190 g. Да направим пропорция: m прак (TiCl 4) / m теория (TiCl 4) \u003d Q прак / Q теория. Тогава количеството топлина, отделена по време на редукцията на титанов (IV) хлорид с магнезий, е: Q прак = Q теория × m прак (TiCl 4) / m теория; Q прак \u003d 477 × 47,5 / 190 \u003d 119,25 kJ. |
| Отговор | Количеството топлина е 119,25 kJ. |
Мнозина се интересуват от малко мистериозен и не напълно разбран титан - метал, чиито свойства са донякъде двусмислени. Металът е едновременно най-здравият и най-крехкият.
Най-здравият и чуплив метал
Открит е от двама учени с разлика от 6 години - англичанинът У. Грегор и германецът М. Клапрот. Името на титана се свързва, от една страна, с митичните титани, свръхестествени и безстрашни, от друга страна, с Титания, кралицата на феите.
Това е един от най-често срещаните материали в природата, но процесът на получаване на чист метал е особено труден.
22 химичен елемент от таблицата на Д. Менделеев Титан (Ti) принадлежи към 4-та група на 4-ти период.
Цветът на титана е сребристо бял с подчертан блясък. Неговите акценти блестят с всички цветове на дъгата.
Той е един от огнеупорните метали. Топи се при +1660°C (±20°). Титанът е парамагнитен: не се магнетизира в магнитно поле и не се изтласква от него.
Металът се характеризира с ниска плътност и висока якост. Но особеността на този материал се крие във факта, че дори минималните примеси на други химични елементи коренно променят свойствата му. В присъствието на незначителна част от други метали, титанът губи своята устойчивост на топлина, а минимумът на неметалните вещества в състава му прави сплавта крехка.
Тази характеристика определя наличието на 2 вида материал: чист и технически.
- Чистият титан се използва, когато се изисква много лека субстанция, която може да издържи на големи натоварвания и свръхвисоки температурни диапазони.
- Използва се технически материал, където се оценяват параметри като лекота, здравина и устойчивост на корозия.
Веществото има свойството на анизотропия. Това означава, че металът може да промени физическите си характеристики въз основа на приложената сила. Тази характеристика трябва да се вземе предвид при планирането на използването на материала.
Титанът губи силата си при най-малкото наличие на примеси от други метали в него.
Проведените изследвания на свойствата на титана при нормални условия потвърждават неговата инертност. Веществото не реагира на елементи в околната атмосфера.
Промяната в параметрите започва, когато температурата се повиши до +400°C и повече. Титанът реагира с кислород, може да се запали в азот, абсорбира газове.
Тези свойства затрудняват получаването му чисто веществои неговите сплави. Производството на титан се основава на използването на скъпо вакуумно оборудване.
Титан и конкуренция с други метали
Този метал постоянно се сравнява с алуминиеви и железни сплави. Много от химическите свойства на титана са значително по-добри от тези на конкурентите:
- По механична якост титанът превъзхожда желязото 2 пъти, а алуминият 6 пъти. Силата му се увеличава с понижаване на температурата, което не се наблюдава при състезателите.
Антикорозионните характеристики на титана са значително по-високи от тези на другите метали. - При температура на околната среда металът е абсолютно инертен. Но когато температурата се повиши над +200 ° C, веществото започва да абсорбира водород, променяйки своите характеристики.
- При по-високи температури титанът реагира с други химични елементи. Има висока специфична якост, която е 2 пъти по-висока от свойствата на най-добрите железни сплави.
- Антикорозионните свойства на титана значително надвишават тези на алуминия и неръждаемата стомана.
- Веществото е лош проводник на електричество. Титанът има съпротивление 5 пъти по-голямо от това на желязото, 20 пъти по-голямо от това на алуминия и 10 пъти по-голямо от това на магнезия.
- Титанът се характеризира с ниска топлопроводимост, това се дължи на ниския коефициент на топлинно разширение. То е 3 пъти по-малко от това на желязото и 12 пъти по-малко от това на алуминия.
Как се получава титан?
Материалът заема 10-то място по разпространение в природата. Има около 70 минерала, съдържащи титан под формата на титанова киселина или неин диоксид. Най-често срещаните от тях и съдържащи висок процент метални производни:
- илменит;
- рутил;
- анатаз;
- перовскит;
- брукит.
Основните находища на титанови руди се намират в САЩ, Великобритания, Япония, големи залежи от тях са открити в Русия, Украйна, Канада, Франция, Испания, Белгия.
Добивът на титан е скъп и трудоемък процес
Получаването на метал от тях е много скъпо. Учените са разработили 4 начина за производство на титан, всеки от които работи и се използва ефективно в индустрията:
- Магнезиев метод. Извлечените суровини, съдържащи титанови примеси, се преработват и се получава титанов диоксид. Това вещество претърпява повишено хлориране в мините или солните хлоратори температурен режим. Процесът е много бавен и се провежда в присъствието на въглероден катализатор. В този случай твърдият диоксид се превръща в газообразно вещество - титанов тетрахлорид. Полученият материал се редуцира с магнезий или натрий. Образуваната по време на реакцията сплав се подлага на нагряване във вакуумно устройство до ултрависоки температури. В резултат на реакцията се получава изпаряване на магнезий и неговите съединения с хлор. В края на процеса се получава материал, подобен на гъба. Разтопява се и се получава висококачествен титан.
- Хидридно-калциев метод. Рудата се подлага на химическа реакция и се получава титанов хидрид. Следващият етап е разделянето на веществото на компоненти. При нагряване във вакуумни инсталации се отделят титан и водород. В края на процеса се получава калциев оксид, който се промива със слаби киселини. Първите два метода са промишлено производство. Те ви позволяват да получавате възможно най-скорочист титан на относително ниска цена.
- метод на електролиза. Титановите съединения са подложени на силен ток. В зависимост от суровината, съединенията се разделят на компоненти: хлор, кислород и титан.
- Йодиден метод или рафиниране. Титановият диоксид, получен от минерали, се облива с йодни пари. В резултат на реакцията се образува титанов йодид, който се нагрява до висока температура - + 1300 ... + 1400 ° C и действа върху него с електрически ток. В същото време от изходния материал се изолират компоненти: йод и титан. Металът, получен по този метод, няма примеси и добавки.
Области на използване
Използването на титан зависи от степента на неговото пречистване от примеси. Наличието дори на малко количество други химични елементи в състава на титанова сплав радикално променя нейните физични и механични характеристики.
Титанът с определено количество примеси се нарича технически. Има висока устойчивост на корозия, лек и много издръжлив материал. Приложението му зависи от тези и други показатели.
- AT химическа индустрия титанът и неговите сплави се използват за производство на топлообменници, тръби с различни диаметри, фитинги, корпуси и части за помпи за различни цели. Субстанцията е незаменима на места, където се изисква висока якост и устойчивост на киселини.
- На транспортатитанът се използва за производството на части и възли на велосипеди, автомобили, железопътни вагони и влакове. Използването на материала намалява теглото на подвижния състав и автомобилите, прави частите на велосипедите по-леки и по-здрави.
- Титанът е важен във военноморския отдел. От него се изработват части и елементи на корпуси за подводници, витла за лодки и хеликоптери.
- В строителната индустрияизползва се цинк-титанова сплав. Използва се като довършителен материал за фасади и покриви. Тази много здрава сплав има важно свойство: от нея могат да се правят архитектурни детайли с най-фантастична конфигурация. Може да приеме всякаква форма.
- През последното десетилетие титанът се използва широко в петролната индустрия. Неговите сплави се използват в производството на оборудване за свръхдълбоко сондиране. Материалът се използва за производството на оборудване за добив на нефт и газ в морските шелфове.
Титанът има много широк спектър от приложения.
Чистият титан има своето приложение. Той е необходим там, където се изисква устойчивост на високи температури и в същото време трябва да се запази здравината на метала.
Прилага се в :
- авиационна и космическа индустрия за производство на обшивки, корпуси, крепежни елементи, шасита;
- медицина за протезиране и производство на сърдечни клапи и други устройства;
- техника за работа в криогенната зона (тук се използва свойството на титана - с понижаване на температурата силата на метала се увеличава и пластичността му не се губи).
В процентно изражение използването на титан за производството на различни материали изглежда така:
- 60% се използва за производство на боя;
- пластмасата консумира 20%;
- 13% се използват в производството на хартия;
- машиностроенето изразходва 7% от получения титан и неговите сплави.
Суровините и процесът на получаване на титан са скъпи, разходите за неговото производство се компенсират и изплащат от експлоатационния живот на продуктите от това вещество, способността му да не променя външния си вид през целия период на експлоатация.
История
Откриването на титановия диоксид (TiO 2) е направено почти едновременно и независимо един от друг от англичанина У. Грегор и немския химик М. Г. Клапрот. W. Gregor, изучавайки състава на магнитния железен пясък (Крийд, Корнуол, Англия), изолира нова "земя" (оксид) от неизвестен метал, който той нарече менакен. През 1795 г. немският химик Клапрот открива нов елемент в минерала рутил и го нарича титан. Две години по-късно Клапрот установява, че рутилът и менакенската земя са оксиди на един и същи елемент, зад което остава името „титан“, предложено от Клапрот. След 10 години откриването на титан се състоя за трети път: френският учен Л. Вокелин откри титана в анатаза и доказа, че рутилът и анатазът са идентични титанов оксид.
Първата проба от метален титан е получена през 1825 г. от шведа Й. Я. Берцелиус. Поради високата химическа активност на титана и сложността на неговото пречистване, холандците А. ван Аркел и И. де Бур през 1925 г. получават чиста проба от титан чрез термично разлагане на пари на титанов йодид TiI 4.
Титанът не намира индустриално приложение до люксембургеца Г. Крол (Английски)Рускипрез 1940 г. не патентова прост магнезиево-термичен метод за редукция на метален титан от тетрахлорид; този метод (процес на Kroll (Английски)Руски) все още остава един от основните в промишленото производство на титан.
произход на името
Металът получи името си в чест на титаните, героите от древногръцката митология, децата на Гея. Името на елемента е дадено от Мартин Клапрот в съответствие с неговите възгледи за химическата номенклатура, за разлика от френското училище по химия, където се опитват да назоват елемента по неговите химични свойства. Тъй като самият немски изследовател отбеляза невъзможността да се определят свойствата на нов елемент само от неговия оксид, той избра име за него от митологията, по аналогия с урана, открит от него по-рано.
Да бъдеш сред природата
Титанът е 10-ият най-разпространен в природата. Съдържание в земната кора - 0,57% от теглото, в морската вода - 0,001 mg / l. В ултраосновни скали 300 g/t, в основни скали 9 kg/t, в кисели скали 2,3 kg/t, в глини и шисти 4,5 kg/t. В земната кора титанът е почти винаги четиривалентен и присъства само в кислородни съединения. Не се среща в свободна форма. Титанът при условия на атмосферни влияния и валежи има геохимичен афинитет към Al 2 O 3 . Концентриран е в бокситите на кората на изветряне и в морските глинести седименти. Преносът на титан се извършва под формата на механични фрагменти от минерали и под формата на колоиди. В някои глини се натрупват до 30% TiO 2 от теглото. Титановите минерали са устойчиви на атмосферни влияния и образуват големи концентрации в разсипи. Известни са повече от 100 минерала, съдържащи титан. Най-важните от тях са: рутил TiO 2 , илменит FeTiO 3 , титаномагнетит FeTiO 3 + Fe 3 O 4 , перовскит CaTiO 3 , титанит (сфен) CaTiSiO 5 . Има първични титанови руди - илменит-титаномагнетит и разсипни - рутил-илменит-циркон.
Място на раждане
Големи първични находища на титан се намират на територията на Южна Африка, Русия, Украйна, Канада, САЩ, Китай, Норвегия, Швеция, Египет, Австралия, Индия, Южна Кореа, Казахстан; алувиални находища има в Бразилия, Индия, САЩ, Сиера Леоне, Австралия. В страните от ОНД водещо мястопо отношение на проучените запаси от титанови руди, той заема Руската федерация (58,5%) и Украйна (40,2%). Най-голямото находище в Русия е Ярегское.
Запаси и производство
Към 2002 г. 90% от добития титан се използва за производството на титанов диоксид TiO 2 . Световното производство на титанов диоксид е 4,5 милиона тона годишно. Потвърдените запаси от титанов диоксид (без Русия) са около 800 милиона тона.За 2006 г., според Геоложката служба на САЩ, по отношение на титанов диоксид и без Русия запасите от илменитови руди възлизат на 603-673 милиона тона, а рутил - 49, 7-52,7 милиона тона. По този начин, при сегашния темп на производство, доказаните световни запаси от титан (с изключение на Русия) ще бъдат достатъчни за повече от 150 години.
Русия има вторите по големина в света запаси от титан след Китай. Основата на минералните ресурси на титан в Русия се състои от 20 находища (от които 11 първични и 9 алувиални), сравнително равномерно разпръснати в цялата страна. Най-голямото от проучените находища (Ярегское) се намира на 25 км от град Ухта (Република Коми). Запасите на находището се оценяват на 2 милиарда тона руда със средно съдържание на титанов диоксид около 10%.
Най-големият производител на титан в света - Руска компания"ВСМПО-АВИСМА".
Разписка
По правило изходният материал за производството на титан и неговите съединения е титанов диоксид със сравнително малко количество примеси. По-специално, това може да бъде рутилов концентрат, получен по време на обогатяването на титанови руди. Запасите от рутил в света обаче са много ограничени и по-често се използва така нареченият синтетичен рутил или титанова шлака, получена при преработката на илменитови концентрати. За да се получи титанова шлака, илменитовият концентрат се редуцира в електродъгова пещ, докато желязото се разделя на метална фаза (чугун), а нередуцираните титанови оксиди и примеси образуват шлакова фаза. Богатата шлака се обработва по метода на хлорид или сярна киселина.
Концентратът от титанови руди се подлага на сярна киселина или пирометалургична обработка. Продуктът от обработката със сярна киселина е прах от титанов диоксид TiO 2 . Използвайки пирометалургичния метод, рудата се синтерова с кокс и се обработва с хлор, като се получава двойка титанов тетрахлорид TiCl 4:
T i O 2 + 2 C + 2 C l 2 → T i C l 4 + 2 C O (\displaystyle (\mathsf (TiO_(2)+2C+2Cl_(2)\rightarrow TiCl_(4)+2CO)))Парите на TiCl 4, образувани при 850 ° C, се редуцират с магнезий:
T i C l 4 + 2 M g → 2 M g C l 2 + T i (\displaystyle (\mathsf (TiCl_(4)+2Mg\rightarrow 2MgCl_(2)+Ti)))В допълнение, т. нар. FFC Cambridge процес, кръстен на своите разработчици Дерек Фрей, Том Фартинг и Джордж Чен от университета в Кеймбридж, където е създаден, сега започва да набира популярност. Този електрохимичен процес позволява директно непрекъснато редуциране на титан от оксид в стопена смес от калциев хлорид и негасена вар (калциев оксид). Този процес използва електролитна баня, пълна със смес от калциев хлорид и вар, с графитен жертвен (или неутрален) анод и катод, направен от оксид, който трябва да бъде редуциран. Когато токът преминава през ваната, температурата бързо достига ~1000–1100 °C и стопеният калциев оксид се разлага на анода на кислород и метален калций:
2 C a O → 2 C a + O 2 (\displaystyle (\mathsf (2CaO\rightarrow 2Ca+O_(2))))Полученият кислород окислява анода (в случай на използване на графит), а калцият мигрира в стопилката към катода, където възстановява титана от неговия оксид:
O 2 + C → C O 2 (\displaystyle (\mathsf (O_(2)+C\rightarrow CO_(2)))) T i O 2 + 2 C a → T i + 2 C a O (\displaystyle (\mathsf (TiO_(2)+2Ca\rightarrow Ti+2CaO)))Полученият калциев оксид отново се дисоциира на кислород и метален калций и процесът се повтаря до пълното превръщане на катода в титанова гъба или изчерпването на калциевия оксид. Калциевият хлорид в този процес се използва като електролит за придаване на електрическа проводимост на стопилката и подвижност на активните калциеви и кислородни йони. Когато използвате инертен анод (например калаен диоксид), вместо въглероден двуокисна анода се отделя молекулярен кислород, който замърсява по-малко заобикаляща среда, обаче процесът в този случай става по-малко стабилен и освен това при определени условия разлагането на хлорида, а не на калциевия оксид, става по-енергийно благоприятно, което води до освобождаване на молекулярен хлор.
Получената титанова "гъба" се разтопява и пречиства. Титанът се рафинира по йодиден метод или чрез електролиза, като се отделя Ti от TiCl 4 . За получаване на титанови блокове се използва дъгова, електронен лъч или плазмена обработка.
Физически свойства
Титанът е лек, сребристо-бял метал. При нормално налягане той съществува в две кристални модификации: нискотемпературен α-Ti с хексагонална плътно опакована решетка (шестоъгълна система, пространствена група ° С 6mmc, параметри на клетката а= 0,2953 nm, ° С= 0,4729 nm, З = 2 ) и високотемпературен β-Ti с кубично тяло, центрирано опаковане (кубична сингония, пространствена група Аз съм 3м, параметри на клетката а= 0,3269 nm, З = 2 ), температура на преход α↔β 883 °C, топлина на преход Δ з\u003d 3,8 kJ / mol (87,4 kJ / kg). Повечето метали, когато се разтворят в титан, стабилизират β-фазата и понижават температурата на преход α↔β. При налягания над 9 GPa и температури над 900 °C титанът преминава в хексагонална фаза (ω -Ti). Плътността на α-Ti и β-Ti е съответно 4,505 g/cm³ (при 20°C) и 4,32 g/cm³ (при 900°C). Атомната плътност на α-титан е 5,67⋅10 22 at/cm³.
Точката на топене на титана при нормално налягане е 1670 ± 2 °C или 1943 ± 2 K (взета като една от вторичните точки на калибриране на температурната скала ITS-90 (Английски)Руски) . Точка на кипене 3287 °C. При достатъчно ниска температура (-80 °C) титанът става доста крехък. Моларен топлинен капацитет при нормални условия Cp= 25,060 kJ/(mol K), което съответства специфична топлина 0,523 kJ/(kg K) . Топлина на топене 15 kJ/mol, топлина на изпарение 410 kJ/mol. Характерната температура на Дебай е 430 K. Топлопроводимост 21,9 W/(m K) при 20 °C. Температурният коефициент на линейно разширение е 9,2 10 -6 K -1 в диапазона от -120 до +860 ° C. Моларна ентропия на α-титан С 0 \u003d 30,7 kJ / (mol K). За титан в газова фаза, енталпията на образуване Δ з0
f= 473,0 kJ/mol, енергията на Гибс Δ Ж0
f= 428,4 kJ/mol, моларна ентропия С 0 \u003d 180,3 kJ / (mol K), топлинен капацитет при постоянно налягане Cp= 24,4 kJ/(mol K)
Пластмаса, заварена в инертна атмосфера. Характеристиките на якост са малко зависими от температурата, но са силно зависими от чистотата и предварителната обработка. За техническия титан твърдостта на Викерс е 790-800 MPa, модулът на нормална еластичност е 103 GPa, а модулът на срязване е 39,2 GPa. Титанът с висока чистота, предварително закален във вакуум, има граница на провлачване 140-170 MPa, относително удължение 55-70%, твърдост по Бринел 716 MPa.
Има висок вискозитет, по време на обработка е склонен към залепване към режещия инструмент и поради това е необходимо да се нанасят специални покрития върху инструмента, различни смазочни материали.
При нормална температура е покрит със защитен пасивиращ филм от TiO 2 оксид, поради което е устойчив на корозия в повечето среди (с изключение на алкални).
изотопи
Естественият титан се състои от смес от пет стабилни изотопа: 46 Ti (изотопно изобилие 7,95%), 47 Ti (7,75%), 48 Ti (73,45%), 49 Ti (5,51%), 50 Ti (5,34%).
Изкуствените изотопи с най-дълъг живот са 44 Ti (период на полуразпад 60 години) и 45 Ti (период на полуразпад 184 минути).
Химични свойства
Лесно реагира дори със слаби киселини в присъствието на комплексообразователи, например с флуороводородна киселина, взаимодейства поради образуването на комплексен анион 2−. Титанът е най-податлив на корозия в органични среди, тъй като в присъствието на вода върху повърхността на титанов продукт се образува плътен пасивен филм от оксиди и титанов хидрид. Най-забележимо увеличение на корозионната устойчивост на титан се забелязва при увеличаване на съдържанието на вода в агресивна среда от 0,5 до 8,0%, което се потвърждава от електрохимични изследвания на електродните потенциали на титан в разтвори на киселини и основи в смесена вода - органични среди.
При нагряване на въздух до 1200°C Ti се запалва с ярък бял пламък с образуването на оксидни фази с променлив състав TiO x . Хидроксидът TiO (OH) 2 ·xH 2 O се утаява от разтвори на титанови соли, чрез внимателно калциниране на които се получава оксид TiO 2. TiO(OH) 2 хидроксид xH 2 O и TiO 2 диоксид са амфотерни.
Когато титанът взаимодейства с въглерода, се образува титанов карбид TiC x (x = 0,49–1,00).
- Титанът под формата на сплави е най-важният структурен материал в самолетостроенето, ракетостроенето и корабостроенето.
- Металът се използва в химическата промишленост (реактори, тръбопроводи, помпи, тръбопроводни фитинги), военната промишленост (бронежилетки, бронирани и противопожарни прегради в авиацията, корпуси на подводници), промишлени процеси (обезсоляващи инсталации, целулозно-хартиени процеси), автомобилната индустрия , селскостопанска промишленост , хранително-вкусова промишленост, спортни стоки, бижута, мобилни телефони, леки сплави и др.
- Титанът е физиологично инертен, поради което се използва в медицината (протези, остеопротези, зъбни импланти), в зъболекарски и ендодонтски инструменти и бижута за пиърсинг.
- Леенето на титан се извършва във вакуумни пещи в графитни форми. Използва се и леене под вакуум. Поради технологични затруднения при художественото леене се използва ограничено. Първата монументална скулптура от лят титан в света е паметникът на Юрий Гагарин на площада на негово име в Москва.
- Титанът е легираща добавка в много сплави
Всичко, което трябва да знаете за титана, както и за хрома и волфрама
Мнозина се интересуват от въпроса: кой е най-твърдият метал в света? Това е титан. Това твърдо вещество ще бъде предмет на по-голямата част от статията. Също така ще се запознаем малко с такива твърди метали като хром и волфрам.
9 интересни фактиотносно титана
1. Има няколко версии защо металът е получил името си. Според една теория той е кръстен на титаните, безстрашни свръхестествени същества. Според друга версия името идва от Титания, кралицата на феите.
2. Титанът е открит в края на 18 век от немски и английски химик.
3. Титанът отдавна не се използва в индустрията поради естествената си крехкост.
4. В началото на 1925 г., след серия от експерименти, химиците получават чист титан.
5. Титановите стружки са запалими.
6. Той е един от най-леките метали.
7. Титанът може да се стопи само при температури над 3200 градуса.
8. Вари се при температура 3300 градуса.
9. Титанът има сребрист цвят.
Историята на откриването на титан
Металът, който по-късно е наречен титан, е открит от двама учени - англичанинът Уилям Грегор и германецът Мартин Грегор Клапрот. Учените работеха паралелно и не се пресичаха един с друг. Разликата между откритията е 6 години.
Уилям Грегър нарече своето откритие менакин.
Повече от 30 години по-късно е получена първата титанова сплав, която се оказва изключително крехка и не може да се използва никъде. Смята се, че едва през 1925 г. титанът е изолиран в чист вид, който се превръща в един от най-търсените метали в индустрията.
Доказано е, че руският учен Кирилов през 1875 г. успява да извлече чист титан. Той публикува брошура, в която описва работата си. Изследването на малко познат руснак обаче остава незабелязано.
Обща информация за титана
Титановите сплави са спасител за механици и инженери. Например тялото на самолета е направено от титан. По време на полет достига скорост, няколко пъти по-голяма от скоростта на звука. Титаниевият корпус се нагрява до температури над 300 градуса и не се топи.
Металът затваря десетката "Най-често срещаните метали в природата". Големи залежи са открити в Южна Африка, Китай и много титан в Япония, Индия и Украйна.
Общото количество на световните запаси от титан е повече от 700 милиона тона. Ако темпът на производство остане същият, титанът ще издържи още 150-160 години.
Най-големият производител на най-твърдия метал в света - Руско предприятие"VSMPO-Avisma", която задоволява една трета от световните нужди.
Свойства на титан
1. Устойчивост на корозия.
2. Висока механична якост.
3. Ниска плътност.
Атомното тегло на титана е 47,88 amu, серийният номер в химическата периодична таблица е 22. Външно той е много подобен на стоманата.
Механичната плътност на метала е 6 пъти по-висока от тази на алуминия, 2 пъти по-висока от тази на желязото. Може да се свързва с кислород, водород, азот. Когато се свърже с въглерод, металът образува невероятно твърди карбиди.
Топлопроводимостта на титана е 4 пъти по-малка от тази на желязото и 13 пъти по-малка от тази на алуминия.
Процес на добив на титан
В земята има голямо количество титан, но извличането му от недрата струва много пари. За разработване се използва йодидният метод, чийто автор е Ван Аркел де Боер.
Методът се основава на способността на метала да се свързва с йод; след разлагането на това съединение може да се получи чист титан, без примеси.
Най-интересните неща от титана:
- протези в медицината;
- платки за мобилни устройства;
- ракетни системи за изследване на космоса;
- тръбопроводи, помпи;
- навеси, корнизи, външни облицовки на сгради;
- повечето части (шаси, кожа).
Приложения на титан
Титанът се използва активно във военната сфера, медицината, бизнес с бижута. Дадено му е неофициалното име "метал на бъдещето". Мнозина казват, че това помага да се превърне мечтата в реалност.
Най-твърдият метал в света първоначално е бил използван във военната и отбранителната сфера. Днес основният потребител на титанови продукти е самолетостроенето.
Титанът е универсален структурен материал. В продължение на много години се използва за създаване на самолетни турбини. В самолетните двигатели титанът се използва за направата на вентилаторни елементи, компресори и дискове.
Дизайнът на модерен самолетможе да съдържа до 20 тона титаниева сплав.
Основните области на приложение на титан в самолетостроенето:
- продукти с пространствена форма (кантиране на врати, люкове, обшивки, подови настилки);
- възли и компоненти, които са подложени на големи натоварвания (конзоли на крилата, колесник, хидравлични цилиндри);
- двигателни части (тяло, лопатки за компресори).
Титанът в космоса, ракетата и корабостроенето
Благодарение на титана човекът успя да премине звукова бариера, и избухна в космоса. Използван е за създаване на пилотирани ракетни системи. Титанът може да издържи на космическа радиация, температурни промени, скорост на движение.
Този метал има ниска плътност, което е важно в корабостроителната индустрия. Продуктите, изработени от титан, са леки, което означава, че теглото е намалено, маневреността, скоростта и обхватът му са увеличени. Ако корпусът на кораба е обшит с титан, няма да е необходимо да се боядисва в продължение на много години - титанът не ръждясва в морска вода (устойчивост на корозия).
Най-често този метал се използва в корабостроенето за производството на турбинни двигатели, парни котли и кондензаторни тръби.
Петролна промишленост и титан
Свръхдълбокото сондиране се счита за перспективна област за използване на титанови сплави. За изучаване и извличане на подземни богатства е необходимо да се проникне дълбоко под земята - над 15 хиляди метра. Сондажните тръби, направени от алуминий, например, ще се счупят поради собствената си гравитация, а само титаниевите сплави могат да достигнат наистина големи дълбочини.
Не толкова отдавна титанът започна активно да се използва за създаване на кладенци на морските рафтове. Специалистите използват титанови сплави като оборудване:
- инсталации за производство на нефт;
- съдове под налягане;
- дълбоководни помпи, тръбопроводи.
Титан в спорта, медицината
Титанът е изключително популярен в спортната сфера поради своята здравина и лекота. Преди няколко десетилетия беше направен велосипед от титанови сплави, първото спортно оборудване, направено от най-твърдия материал в света. Модерният велосипед се състои от титаниево тяло, същата спирачка и пружини на седалката.
Япония създаде титаниеви стикове за голф. Тези устройства са леки и издръжливи, но изключително скъпи като цена.
Титанът се използва за направата на повечето предмети, които се намират в раницата на алпинисти и пътешественици - прибори за хранене, комплекти за готвене, стелажи за укрепване на палатки. Титаниевите ледени брадви са много популярно спортно оборудване.
Този метал е много търсен в медицинската индустрия. Повечето хирургически инструменти са изработени от титан – леки и удобни.
Друга област на приложение на метала на бъдещето е създаването на протези. Титанът перфектно се "съчетава" с човешкото тяло. Лекарите нарекоха този процес „истинска връзка“. Титановите структури са безопасни за мускулите и костите, рядко предизвикват алергична реакция и не се разпадат под въздействието на течност в тялото. Протезите от титан са устойчиви и издържат на огромни физически натоварвания.
Титанът е невероятен метал. Помага на човек да постигне безпрецедентни висоти в различни области на живота. Той е обичан и почитан заради своята здравина, лекота и дълги години служба.
Хромът е един от най-твърдите метали.
Интересни факти за Chromium
1. Името на метала идва от гръцката дума "chroma", което означава боя.
2. В естествената среда хромът не се среща в чиста форма, а само под формата на хромна желязна руда, двоен оксид.
3. Най-големите находища на метали се намират в Южна Африка, Русия, Казахстан и Зимбабве.
4. Плътност на метала - 7200kg/m3.
5. Хромът се топи при 1907 градуса.
6. Кипи при температура 2671 градуса.
7. Напълно чист без примеси, хромът се характеризира с ковкост и здравина. В комбинация с кислород, азот или водород, металът става крехък и много твърд.
8. Този сребристо-бял метал е открит от французина Луи Никола Воклен в края на 18 век.
Свойства на металния хром
Хромът има много висока твърдост, може да реже стъкло. Не се окислява от въздух, влага. Ако металът се нагрее, окисляването ще настъпи само на повърхността.
Повече от 15 000 тона чист хром се консумират годишно. Британската компания Bell Metals се счита за лидер в производството на най-чистия хром.
Най-много хром се консумира в САЩ, Западна Европа и Япония. Пазарът на хром е нестабилен и цените варират в широк диапазон.
Области на използване на хром
Най-често се използва за създаване на сплави и галванични покрития (хромиране за транспорт).
Към стоманата се добавя хром, който подобрява физичните свойства на метала. Тези сплави са най-търсени в черната металургия.
самата стомана популярна маркаСъстои се от хром (18%) и никел (8%). Такива сплави перфектно издържат на окисление, корозия и са здрави дори при високи температури.
Отоплителните пещи са направени от стомана, която съдържа една трета от хром.
Какво друго се прави от хром?
1. Цеви за огнестрелни оръжия.
2. Корпус на подводници.
3. Тухли, които се използват в металургията.
Друг изключително твърд метал е волфрамът.
Интересни факти за волфрама
1. Името на метала на немски (“Wolf Rahm”) означава “вълча пяна”.
2. Това е най-огнеупорният метал в света.
3. Волфрамът има светлосив оттенък.
4. Металът е открит в края на 18 век (1781 г.) от шведа Карл Шееле.
5. Волфрамът се топи при 3422 градуса, кипи при 5900.
6. Металът има плътност 19,3 g/cm³.
7. Атомна маса - 183.85, елемент от VI група в периодичната система на Менделеев (пореден номер - 74).
Процес на добив на волфрам
Волфрамът принадлежи към голяма група редки метали. Той също така включва рубидий, молибден. Тази група се характеризира с ниско разпространение на металите в природата и малък мащаб на потребление.
Получаването на волфрам се състои от 3 етапа:
- отделяне на метал от рудата, натрупването му в разтвор;
- изолиране на съединението, неговото пречистване;
- извличане на чист метал от готовото химично съединение.
- Изходният материал за получаване на волфрам е шеелит и волфрамит.
Приложения на волфрам
Волфрамът е в основата на повечето здрави сплави. Правят от него авиационни двигатели, детайли на електровакуумни устройства, нишки.
Високата плътност на метала позволява използването на волфрам за създаване на балистични ракети, куршуми, противотежести, артилерийски снаряди.
Съединенията на базата на волфрам се използват за обработката на други метали, в минната промишленост (сондиране на кладенци), боядисване и текстил (като катализатор за органичен синтез).
От сложни волфрамови съединения правят:
- проводници - използвани в отоплителни пещи;
- ленти, фолио, плочи, листове - за валцоване и плоско коване.
Титанът, хромът и волфрамът оглавяват списъка на „Най-твърдите метали в света“. Те се използват в много области на човешката дейност - самолетостроенето и ракетостроенето, военната област, строителството и в същото време това далеч не е пълната гама от приложения на метала.