Diferența dintre Tungsten și Titan Diferența dintre
Tungsten
Nomenclatorul, originea și descoperirea
Tungstenul derivă din suedezul tung sten piatră". Este reprezentat de simbolul W, așa cum se numește Wolfram în multe țări europene. Acest lucru vine din limba germană pentru "spumă de lup", ca minerii de tablă din timp au observat că un mineral pe care ei l-au numit randament redus de staniu, când era prezent în minereu de staniu, părea că consumă staniu ca un lup devorând oi. [I]
În 1779, Peter Woulfe a examinat sheelita din Suedia și a descoperit că conținea un metal nou. Doi ani mai târziu, Carl Wilhelm Scheele a redus acidul tungstic din acest mineral și a izolat un oxid acid alb. Alți doi ani mai târziu, Juan și Fausto Elhuyar din Vergara, Spania, au izolat același oxid metalic de un acid identic redus de wolframite. Au încălzit oxidul de metal cu carbon, reducându-l la metalul din wolfram.
-Proprietăți fizice și chimice
Tungstenul este un metal strălucitor, alb-argintiu și are numărul atomic 74 pe tabelul periodic al elementelor și o greutate atomică standard (A r >) din 183. 84. [ii] Are cel mai înalt punct de topire al tuturor elementelor, densitate ultra-înaltă și este foarte dur și stabil. Are cea mai scăzută presiune a vaporilor, cel mai mic coeficient de dilatare termică și cea mai mare rezistență la tracțiune a tuturor metalelor. Aceste proprietăți se datorează legăturilor covalente puternice dintre atomii de tungsten formați de electronii de 5d. Atomii formează o structură de cristal cristal centrat pe corp.
Utilizări comerciale
Aliajele de tungsten sunt extrem de dure, cum ar fi carbură de tungsten, care este combinată cu ceramică pentru a forma "oțel de mare viteză" - aceasta se utilizează pentru a face burghie, cuțite și unelte de tăiere, tăiere și frezare. Acestea sunt utilizate în industria prelucrării metalelor, mineritului, prelucrării lemnului, construcțiilor și industriei petrolifere și reprezintă 60% din consumul de tungsten comercial.
Tungsten este utilizat în elemente de încălzire și în cuptoare cu temperatură înaltă. Acesta se regăsește și în balasturi în cozile de aeronave, în chilele de iahturi și în mașinile de curse, precum și în greutăți și muniții.
Balsamurile de calciu și magneziu au fost utilizate în mod obișnuit pentru filamentele cu becuri incandescente, dar sunt considerate ineficiente din punct de vedere energetic. Cu toate acestea, aliajul de tungsten este utilizat în circuitele supraconductoare cu temperatură joasă.
Bastadele de cristal sunt utilizate în fizica nucleară și medicina nucleară, tuburi cu raze X și catod, electrozii de sudură cu arc și microscoape electronice. Tricloduratul de tungsten este utilizat în catalizatori, cum ar fi cel utilizat în centralele electrice care funcționează pe cărbune. Alte săruri de tungsten sunt utilizate în industria chimică și de bronzare.
Unele aliaje sunt folosite ca bijuterii, în timp ce se știe că se formează magneți permanenți, iar unele superaliaje sunt folosite ca straturi rezistente la uzură.
Tungstenul este cel mai greu metal pentru a avea rol biologic, dar numai în bacterii și arhaie. Este folosit de o enzimă care reduce acizii carboxilici la aldehide. Titanium
Titanium
Nomenclatura, origini și descoperiri
Titanul este derivat din cuvântul "Titani", fii ai zeiței Pământului în mitologia greacă. Reverendul William Gregor, un geolog amator, a observat că nisipul negru de un curs de apă din Cornwall, 1791, a fost atras de un magnet. El a analizat-o și a aflat că nisipul conține oxid de fier (explicând magnetismul), precum și un mineral cunoscut sub numele de menacanită, pe care a dedus-o din aluminiul de metal alb necunoscut. Acest lucru a raportat la Royal Geological Society din Cornwall.
În 1795, omul de știință prusac Martin Heinrich Klaproth de la Boinik a investigat o minereu roșu cunoscut sub numele de Schörl din Ungaria și a numit elementul de oxid necunoscut pe care îl conținea Titanium. El a confirmat, de asemenea, prezența titanului în menacanită.
Compusul TiO
2 este un mineral cunoscut sub numele de rutil. Titanul are loc, de asemenea, în mineralele ilmenite și sfere, care se găsesc în principal în roci igneous și sedimente derivate din ele, dar sunt, de asemenea, distribuite în întreaga Litosferă a Pământului. Titanul pur a fost realizat pentru prima dată de Matthew A. Hunter în 1910 la Institutul Politehnic Rensselaer prin încălzirea tetraclorurii de titan (produsă prin încălzirea dioxidului de titan cu clor sau sulf) și a metalelor de sodiu în ceea ce este acum cunoscut ca procesul Hunter. William Justin Kroll a redus apoi tetraclorura de titan cu calciu în 1932 și apoi a perfecționat procesul utilizând magneziu și sodiu. Acest lucru a permis utilizarea titanului în afara laboratorului și ceea ce este cunoscut acum ca procesul Kroll este încă folosit în prezent în comerț.
Titanul de înaltă puritate a fost produs în cantități mici de Anton Eduard van Arkel și Jan Hendrik de Boer în procesul de iodură sau de bara de cristal în 1925 prin reacția titanului cu iod și separarea vaporilor formați pe un filament fierbinte. [iv]
Proprietăți fizice și chimice
Titanul este un metal alb, strălucitor, strălucitor, reprezentat de simbolul Ti pe masa periodică. Ea are numărul atomic 22 și o greutate atomică standard (A
r ) de 47. 867. Atomii formează o structură cristalină închisă hexagonală, care are ca rezultat că metalul este la fel de puternic ca și oțelul, dar mult mai puțin dens. De fapt, titanul are cel mai mare raport rezistență-densitate dintre toate metalele. Titanul este ductil într-un mediu lipsit de oxigen și poate rezista la temperaturi extreme datorită punctului său de topire relativ ridicat. Este nemagnetic și are conductivități electrice și termice scăzute.
Metalul este rezistent la coroziune în apă de mare, apă acidă și clor, precum și un bun reflector al radiației infraroșii. Ca fotocatalizator, eliberează electroni în prezența luminii, care reacționează cu moleculele pentru a forma radicalii liberi care ucid bacteriile. [v]
Titanul se conectează bine cu osul și este netoxic, deși dioxidul de titan fin este un material cancerigen suspectat. Zirconiul, cel mai cunoscut izotop de titan, are multe proprietăți chimice și fizice diferite.
Utilizări comerciale
Titanul este cel mai frecvent utilizat sub formă de dioxid de titan, care este o componentă principală a unui pigment alb strălucitor găsit în vopsele, materiale plastice, emailuri, hârtie, pastă de dinți și aditivul alimentar E171 care alimentează cofetăria, brânzeturi și gheață. Componenții de titan sunt o componentă a produselor de protecție solară și a ecranelor de fum, sunt utilizate în pirotehnica și îmbunătățesc vizibilitatea în observatoarele solare. [vi]
Titanul este de asemenea utilizat în industria chimică și petrochimică și în dezvoltarea bateriilor cu litiu. Anumiți compuși de titan formează componente de catalizator, de exemplu cele utilizate în producția de polipropilenă.
Titanul este cunoscut pentru utilizarea sa în echipamente sportive, cum ar fi rachete de tenis, cluburi de golf și rame pentru biciclete și echipamente electronice cum ar fi telefoanele mobile și laptopurile. Aplicațiile sale chirurgicale includ utilizarea în implanturi ortopedice și proteze medicale.
Atunci când este aliat cu aluminiu, molibden, fier sau vanadiu, titanul este utilizat pentru a acoperi uneltele de tăiere și acoperirile protectoare sau chiar în bijuterii sau ca finisaj decorativ. TiO
2 Acoperirile pe suprafețe de sticlă sau țiglă pot reduce infecțiile în spitale, pot preveni formarea de vaporizări ale oglinzilor laterale ale autovehiculelor și pot reduce acumularea murdăriei pe clădiri, trotuare și drumuri. Titanul formează o parte importantă a structurilor expuse la apa de mare, cum ar fi instalațiile de desalinizare, navele și submarinele și arborii cu elice, precum și conductele condensatoarelor din centralele electrice. Alte utilizări includ fabricarea de componente pentru industria aerospațială și de transport și militare, cum ar fi aeronave, nave spațiale, rachete, armuri, motoare și sisteme hidraulice. Cercetarea se desfășoară pentru a determina adecvarea titanului ca material de rezervă pentru depozitarea deșeurilor nucleare. iv
Diferențele cheie dintre tungsten și titan
Tungstenul provine din scheelitul mineralelor și din wolframite. Titanul se găsește în mineralele ilmenite, rutile și sferele.
- Tungstenul este produs prin reducerea acidului tungstic din minerale, izolarea oxidului de metal și reducerea acestuia la metal prin încălzirea cu carbon. Titanul este produs prin formarea tetraclorurii de titan prin procedee de clorură sau sulfat și încălzirea cu magneziu și sodiu.
- Tungsten este numărul 74 pe masa periodică, cu greutatea atomică relativă 84. Titanul este numărul 22, cu greutatea atomică relativă 47. 867.
- Atomii de tungsten formează o structură cristalină cubică centrată pe corp. Atomii de titan formează o structură cristalină hexagonală închisă.
- Tungsten este extrem de puternic, dur și dens.Titanul este foarte puternic și dur și are densitate mult mai mică.
- Tungsten este ușor magnetic și ușor conductiv din punct de vedere electric. Titanul este nemagnetic și conductiv mai puțin electric.
- Tungsten nu este la fel de rezistent la coroziune în apa sărată ca titan și nu este un fotocatalizator ca titanul.
- Tungsten are un rol biologic, dar titanul nu are.
- Tungstenul este maleabil în forma sa cea mai pură. Titanul este ductil într-un mediu fără oxigen.
- Tungsten este utilizat în elemente de încălzire, în greutăți, circuite superconductoare cu temperatură joasă și are aplicații în fizica nucleară și în dispozitivele cu emisie de electroni. Titanul este utilizat în pigmenți albi, echipament sportiv, implanturi chirurgicale și structuri marine.
