Разлика између волфрама и титанијума

Волфрам

Номенклатура, порекло и откриће

Волфрам потиче од шведског тунг стен, или "тешки камен". Представљен је симболом В, јер је у многим европским земљама познат као Волфрам. Ово долази из немачког језика за "вучију пену", пошто су рани рудари коситра приметили да минерал који су звали вукрамит смањује принос коситра када је присутан у руди калаја, па се чинило да конзумирају калај попут вука који прождире овце. [и]

1779. Петер Воулфе је прегледао схеелит из Шведске и открио да садржи нови метал. Две године касније, Царл Вилхелм Сцхееле је смањио волфрамску киселину из овог минерала и изоловао кисели бели оксид. Две године касније, Јуан и Фаусто Елхуиар из Вергаре, Шпанија, изолирали су исти метални оксид из идентичне киселине редуковане из вукрамита. Загревали су метални оксид угљеником, смањујући га до метала волфрама.

Физичка и хемијска својства

Волфрам је сјајни сребрнасто-бели метал и има атомски број 74 на периодној табели елемената и стандардну атомску тежину (А_р) од 183,84. [ии]

Има највећу тачку топљења свих елемената, ултра високу густину и врло је тврд и стабилан. Има најнижи притисак паре, најмањи коефицијент топлотног ширења и највећу затезну чврстоћу од свих метала. Ова својства настају због јаких ковалентних веза атома волфрама који су формирани од 5д електрона. Атоми формирају кубно кристалну структуру у центру.

Волфрам је такође проводљив, релативно хемијски инертан, хипоалергенски и поседује својства заштите од зрачења. Најчишћи облик волфрама лако се поправља и обрађује ковањем, екструдирањем, цртањем и синтеровањем. Екструдирање и извлачење укључује гурање и повлачење врућег волфрама кроз „калуп“ (калуп), док је синтеровање мешање волфрамовог праха са другим металима у праху да би се створила легура.

Комерцијална употреба

Легура волфрама су изузетно тврде, попут волфрам карбида, који се комбинује с керамиком да би се створио "брзи челик" - користи се за израду бушилица, ножева и алата за резање, пиљење и глодање. Користе се у металној, рударској, дрвној, грађевинској и нафтној индустрији и чине 60% употребе волфрама у комерцијалној употреби..

Волфрам се користи у грејним елементима и пећи на високим температурама. Такође се налази у баластима у реповима авиона, кобилицама за јахте и тркачким аутомобилима, као и утезима и муницији.

Волфаста калцијума и магнезијума се некада користила за филаменте у сијалицама са жарном нити, али се сматрају енергетски неефикасним. Легура волфрама, међутим, користи се у нискотемпературним суправодљивим круговима.

Кристални волфстати се користе у нуклеарној физици и нуклеарној медицини, рендгенским и катодним цевима, електродама за електролучно заваривање и електронским микроскопима. Волфрам триоксид се користи у катализаторима, као што је онај који се користи у електранама које раде на угљу. Остале соли волфрама користе се у хемијској и штављеној индустрији.

Неке легуре се користе као накит, док се за један зна да формира трајне магнете, а неке супер-легуре се користе као премази отпорни на хабање..

Волфрам је најтежи метал који има биолошку улогу, али само у бактеријама и археама. Користи га ензим који редукује карбоксилне киселине до алдехида. [иии]

Титанијум

Номенклатура, порекло и откриће

Титан је изведен из речи "Титани", синова богиње Земље у грчкој митологији. Велечасни Вилијам Грегор, аматерски геолог, приметио је да црни песак код потока у Цорнваллу, 1791. године, привлачи магнет. Анализирао га је и сазнао да песак садржи гвоздени оксид (објашњавајући магнетизам), као и минерал познат као менаханит, за који је закључио да је направљен од непознатог оксида белог метала. О томе је известио Краљевско геолошко друштво из Корнвола.

1795. пруски научник Мартин Хеинрицх Клапротх из Боиника истражио је црвену руду познату као Сцхорл из Мађарске и именовао елемент непознатог оксида који је садржавао, Титаниум. Такође је потврдио присуство титанијума у ​​менаханиту.

Једињење ТиО₂ је минерал познат као рутил. Титанијум се такође налази у минералима илмените и сфене, који се налазе углавном у магнетним стенама и седиментима који су изведени из њих, али се такође дистрибуирају по Земљиној литосфери.

Чисти титан први је направио Маттхев А. Хунтер 1910. године на Политехничком институту Ренсселаер загревањем титанијум-тетраклорида (произведеног загревањем титанијум-диоксида хлором или сумпором) и натријум-металом у ономе што је данас познато као Хунтер-ов поступак. Виллиам Јустин Кролл је затим 1932. године смањио титанијум тетраклорид са калцијумом и касније оплеменио поступак користећи магнезијум и натријум. То је омогућило да се титанијум користи изван лабораторија, а оно што је данас познато као Кролл поступак и данас се комерцијално користи.

Титан врло високе чистоће произвео је у малим количинама Антон Едуард ван Аркел и Јан Хендрик де Боер током јодидне или кристалне шипке реакцијом титанијума са јодом и одвајањем испарења формираних преко вруће нити. [Ив]

Физичка и хемијска својства

Титанијум је тврди, сјајни сребрнасто-бели метал представљен симболом Ти на периодичној табели. Има атомски број 22 и стандардну атомску масу (А_р) од 47.867. Атоми творе шестерокутну кристалну структуру са шестерокутном главом, што резултира тако да је метал снажан као челик, али много мање густ. У ствари, титанијум има највећи омјер чврстоће и густине од свих метала.

Титанијум је дуктил у окружењу без кисеоника и може поднијети екстремне температуре због релативно високог талишта. Није немагнетна и има ниску електричну и топлотну проводљивост.

Метал је отпоран на корозију морске воде, киселе воде и хлора, као и добар рефлектор инфрацрвеног зрачења. Као фотокатализатор, он ослобађа електроне у присуству светлости, који реагују с молекулима и стварају слободне радикале који убијају бактерије. [в]

Титан се добро повезује с костима и није нетоксичан, мада је фини титан диоксид сумњив канцероген. Цирконијум, најчешћи изотоп титанијума, има много различитих хемијских и физичких својстава.

Комерцијална употреба

Титанијум се најчешће користи у облику титанијум диоксида, који је главна компонента јарко белог пигмента који се налази у бојама, пластици, емајлима, папиру, пасти за зубе и прехрамбеном адитиву Е171 који бели сластичарне, сиреве и глазуре. Једињења титана су саставни део крема за сунчање и димних средстава, користе се у пиротехничким средствима и побољшавају видљивост у соларним опсерваторијама. [ви]

Титан се такође користи у хемијској и петрохемијској индустрији и развоју литијумских батерија. Извесна једињења титанијума формирају компоненте катализатора, на пример оне које се користе у производњи полипропилена.

Титаниум је познат по употреби у спортским реквизитима као што су тениски рекети, клубови за голф и оквири за бицикле и електронска опрема попут мобилних телефона и лаптопа. Његове хируршке примјене укључују употребу у ортопедским имплантатима и медицинским протезама.

Када је легиран алуминијумом, молибденом, гвожђем или ванадијумом, титанијум се користи за премазивање алата за резање и заштитних премаза или чак у накиту или као украсни завршни премаз. ТиО₂ премази на стакленим површинама или плочицама могу смањити инфекције у болницама, спречити замагљивање огледала у моторним возилима и смањити прљавштину на зградама, тротоарима и путевима..

Титанијум чини важан део грађевина изложених морској води, као што су постројења за десалинизацију, бродови и трупови подморнице и осовине пропелера, као и кондензаторске цеви електрана. Остала употреба укључује израду компоненти за ваздухопловну и транспортну индустрију и војску, као што су авиони, свемирске летелице, ракете, оклопа, мотори и хидраулични системи. Проводе се истраживања како би се утврдила подобност титанијума као материјала за складиштење нуклеарног отпада. ив

Кључне разлике између волфрама и титанијума

• Волфрам потиче од минерала сцхеелита и волфрамита. Титанијум се налази у минералима илменит, рутил и сфен.
• Волфрам се производи смањењем волфрамске киселине из минерала, изоловањем металног оксида и редукцијом у метал загревањем угљеником. Титанијум се добија формирањем тетраклорида титана хлоридним или сулфатним поступком и загревањем магнезијума и натријума.
• Волфрам је број 74 на периодичној табели са релативном атомском тежином 84. Титанијум је број 22, а релативна атомска тежина 47.867.
• Атоми волфрама стварају кубно кристалну структуру фокусирану на тело. Атоми титанијума формирају шестерокутну кристалну структуру.
• Волфрам је изузетно јак, тврд и густ. Титанијум је веома јак и тврд и има много нижу густину.
• Волфрам је мало магнетно и мало електрично проводљив. Титанијум је немагнетни и са мање електричне проводљивости.
• Волфрам није отпоран на корозију у сланој води као титанијум и није фотокатализатор попут титанијума.
• Волфрам има биолошку улогу, али титанијум нема.
• Волфрам је кобан у свом најчишћем облику. Титанијум је дуктил у окружењу без кисеоника.

Волфрам се користи у грејним елементима, теговима, нискотемпературним суправодљивим круговима и има примену у нуклеарној физици и уређајима који емитују електроне. Титанијум се користи у белим пигментима, спортској опреми, хируршким имплантатима и морским структурама.