الفرق بين التنغستن و التيتانيوم الفرق بين
التنغستن
التسميات والأصول واكتشاف
التنغستن مشتق من السويدية تونغ ستن أو "الثقيلة الحجر ". ويمثلها الرمز W، كما هو معروف ولفرام في العديد من البلدان الأوروبية. هذا يأتي من الألمانية ل "رغوة الذئب"، كما لاحظت عمال المناجم القصدير في وقت مبكر أن المعدنية التي تسمى ولفراميت خفض محصول القصدير عندما تكون موجودة في خام القصدير، وبالتالي يبدو أن تستهلك القصدير مثل الذئب يلتهم الأغنام. [أنا]
في عام 1779، فحص بيتر وولف شيليت من السويد واكتشف أنه يحتوي على معدن جديد. بعد ذلك بعامين، خفض كارل فيلهلم شيل حمض التنجستيك من هذا المعدن وعزل أكسيد أبيض حمضي. وبعد عامين آخرين، عزل خوان وفاوستو إلهويار في فيرغارا، إسبانيا، نفس أكسيد المعادن من حمض متطابق مخفض من اللفراميت. أنها تسخين أكسيد المعادن مع الكربون، والحد من ذلك إلى التنغستن المعادن.
- <>>الخصائص الفيزيائية والكيميائية
التنغستن هو معدن لامع فضي فضي ويحتوي على العدد الذري 74 على الجدول الدوري للعناصر والوزن الذري القياسي (A r >) من 183. 84. [إي] لديها أعلى نقطة انصهار من جميع العناصر، فائقة الكثافة، ومن الصعب جدا ومستقرة. له أدنى ضغط بخار، أدنى معامل التمدد الحراري وأعلى قوة الشد من جميع المعادن. وتعزى هذه الخصائص إلى الروابط التساهمية قوية بين ذرات التنغستن التي شكلتها الإلكترونات 5D. الذرات تشكل هيكل الكريستال مكعب محورها الجسم.
الاستخدامات التجارية
تعد سبائك التنغستن صعبة للغاية، مثل كربيد التنغستن، الذي يتم دمجه مع الخزف لتشكيل "فولاذ عالي السرعة" - يستخدم هذا لإجراء عمليات الحفر والسكاكين والقطع والنشر وأدوات الطحن. وتستخدم في الصناعات المعدنية، والتعدين، والنجارة، والبناء والصناعات النفطية وتمثل 60٪ من التنغستن استخدام تجاريا.
يستخدم التنغستن في عناصر التدفئة والأفران ذات درجة الحرارة العالية. كما أنها وجدت في كوابح في ذيول الطائرات، قضبان اليخوت وسيارات السباق، وكذلك الأوزان والذخيرة.
كانت تنغستات الكالسيوم والمغنيسيوم تستخدم عادة للخيوط في المصابيح المتوهجة، ولكنها تعتبر غير فعالة من حيث الطاقة. ومع ذلك، تستخدم سبائك التنغستن في دوائر فائقة التوصيل ذات درجة الحرارة المنخفضة.
وتستخدم تنغستات الكريستال في الفيزياء النووية والطب النووي، والأشعة السينية وأنابيب أشعة الكاثود، أقطاب لحام القوس والمجاهر الإلكترون. يستخدم ثلاثي أكسيد التنغستن في المحفزات، مثل واحد يستخدم في محطات توليد الطاقة التي تعمل على الفحم. وتستخدم أملاح التنغستن الأخرى في الصناعات الكيميائية والدباغة.
بعض السبائك تستخدم كمجوهرات، في حين أن واحدة معروفة لتشكيل مغناطيس دائم وبعض السوبيرالويس تستخدم كطلاء مقاوم للاهتراء.
التنغستن هو أثقل المعدن ليكون لها دور بيولوجي، ولكن فقط في البكتيريا والأثرياء. يتم استخدامه من قبل انزيم يقلل من الأحماض الكربوكسيلية للألدهيدات. [3]
التيتانيوم
التسميات والأصول واكتشاف
مشتق من التيتانيوم من كلمة "جبابرة"، أبناء إلهة الأرض في الأساطير اليونانية. لاحظ القس ويليام غريغور، وهو عالم جيولوجي للهواة، أن الرمال السوداء التي كتبها تيار في كورنوال، 1791، قد جذبت إلى مغناطيس. حللها وعلم أن الرمال تحتوي على أكسيد الحديد (شرح المغناطيسية)، فضلا عن المعادن المعروفة باسم المنشانيت، الذي استنتجه كان مصنوعا من أكسيد معدن أبيض غير معروف. وقد أبلغ ذلك الجمعية الملكية الجيولوجية في كورنوال.
في عام 1795، قام عالم البروسي مارتن هاينريش كلابروث من بوينيك بالتحقيق في خام أحمر يعرف باسم شكورل من المجر، واسمه عنصر أكسيد غير معروف يحتوي عليه، والتيتانيوم. وأكد أيضا وجود التيتانيوم في المناشانيت.
مجمع تيو
2 هو المعدن المعروف باسم الروتيل. ويحدث تيتانيوم أيضا في إلمينيت المعادن وسفين، وجدت أساسا في الصخور النارية والرواسب المشتقة منها، ولكن يتم توزيعها أيضا في جميع أنحاء الغلاف الصخري للأرض. تم تصنيع التيتانيوم النقي لأول مرة من قبل ماثيو أ. هنتر في عام 1910 في معهد رينسيلار للفنون التطبيقية عن طريق تسخين رابع كلوريد التيتانيوم (ينتج عن ثاني أكسيد التيتانيوم التدفئة مع الكلور أو الكبريت) ومعادن الصوديوم في ما يعرف الآن بعملية هنتر. ثم قام ويليام جستن كرول بتخفيض رابع كلوريد التيتانيوم مع الكالسيوم في عام 1932 ثم صقل العملية لاحقا باستخدام المغنيسيوم والصوديوم. هذا يسمح التيتانيوم لاستخدامها خارج المختبر وما يعرف الآن باسم عملية كرول لا تزال تستخدم تجاريا اليوم.
تم إنتاج تيتانيوم عالي النقاء جدا بكميات صغيرة من قبل أنطون إدوارد فان أركيل وجان هندريك دي بوير في عملية يوديد أو كريستال بار في عام 1925 عن طريق تفاعل التيتانيوم مع اليود وفصل الأبخرة المشكلة على خيوط ساخنة. [إيف]
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
التيتانيوم هو الصلب، لامعة، فضي أبيض المعدن ممثلة رمز تي على الجدول الدوري. يحتوي على الذرات رقم 22 و وزن ذري قياسي (A
r ) من 47. 867. تشكل الذرات هيكل سداسي سداسي معبأ وثيق، مما يؤدي إلى أن تكون المعادن قوية مثل الصلب، ولكن أقل بكثير كثيف. في الواقع، التيتانيوم لديه أعلى نسبة القوة إلى الكثافة من جميع المعادن. التيتانيوم هو الدكتايل في بيئة خالية من الأكسجين ويمكن أن تحمل درجات الحرارة القصوى بسبب ارتفاع درجة انصهارها نسبيا. وهي غير مغناطيسية ولها توصيلات كهربائية وحرارية منخفضة.
المعدن هو مقاومة للتآكل في مياه البحر، المياه الحمضية والكلور، فضلا عن عاكس جيد من الأشعة تحت الحمراء. كما حفاز ضوئي، فإنه يطلق الإلكترونات في وجود الضوء، والتي تتفاعل مع الجزيئات لتشكيل الجذور الحرة التي تقتل البكتيريا. [v]
التيتانيوم يربط جيدا مع العظام وغير سامة، على الرغم من أن ثاني أكسيد التيتانيوم غرامة هو مادة مسرطنة مشتبه بها. الزركونيوم، النظير الأكثر شيوعا التيتانيوم، لديه العديد من الخصائص الكيميائية والفيزيائية المختلفة.
الاستخدامات التجارية
التيتانيوم هو الأكثر شيوعا في شكل ثاني أكسيد التيتانيوم، وهو المكون الرئيسي لصبغ أبيض مشرق وجدت في الدهانات والبلاستيك والمينا والورق ومعجون الأسنان والمضافات الغذائية E171 التي تبييض الحلويات، جبن، أيضا، الجليد. مركبات التيتانيوم هي عنصر من واقيات الشمس وشاشات التدخين، وتستخدم في الألعاب النارية وتحسين الرؤية في المراصد الشمسية. [في]
يستخدم التيتانيوم أيضا في الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية وتطوير بطاريات الليثيوم. وتشكل بعض مركبات التيتانيوم مكونات محفز، على سبيل المثال المستخدمة في إنتاج البولي بروبيلين.
ومن المعروف أن التيتانيوم لاستخدامها في المعدات الرياضية مثل مضارب التنس ونوادي الجولف وإطارات الدراجات والمعدات الإلكترونية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. وتشمل التطبيقات الجراحية استخدامها في زرع العظام والأطراف الصناعية الطبية.
عندما تصنع سبائك الألمنيوم، الموليبدينوم، الحديد أو الفاناديوم، يتم استخدام التيتانيوم لقطع أدوات القطع والطلاء الواقي أو حتى في المجوهرات أو في النهاية الزخرفية. تيو
2 قد تؤدي الطلاءات على الأسطح الزجاجية أو البلاط إلى تقليل العدوى في المستشفيات، ومنع تعفن المرايا الجانبية في السيارات وتقليل تراكم الأوساخ على المباني والأرصفة والطرق. تشكل التيتانيوم جزءا هاما من الهياكل المعرضة لمياه البحر، مثل محطات تحلية المياه، السفن و الغواصات وأعمدة المروحة، وكذلك أنابيب مكثف محطة توليد الكهرباء. وتشمل الاستخدامات الأخرى صنع مكونات لصناعات الطيران والنقل والجيش، مثل الطائرات، والمركبات الفضائية، والصواريخ، والطلاء والدروع والمحركات والنظم الهيدروليكية. ويجري إجراء بحوث لتحديد مدى ملاءمة التيتانيوم باعتبارها مادة حاوية تخزين النفايات النووية. إيف
الاختلافات الرئيسية بين التنغستن والتيتانيوم
التنغستن ينبع من المعادن شيليتي و ولفراميتي. التيتانيوم وجدت في المعادن إلمينيت، الروتيل و سفين.
- يتم إنتاج التنغستن عن طريق تقليل حمض التنجستيك من المعدن، عزل أكسيد المعادن وتقليله إلى المعدن عن طريق التسخين مع الكربون. ويتم إنتاج التيتانيوم عن طريق تشكيل رابع كلوريد التيتانيوم عن طريق عمليات كلوريد أو كبريتات وتسخينه بالمغنيسيوم والصوديوم.
- التنغستن هو رقم 74 على الجدول الدوري، مع الوزن الذري النسبي 84. التيتانيوم هو رقم 22، مع الوزن الذري النسبي 47. 867.
- ذرات التنغستن تشكل هيكل الكريستال مكعب محورها الجسم. ذرات التيتانيوم شكل سداسية وثيق-- معبأة هيكل الكريستال.
- التنغستن قوية للغاية، من الصعب وكثيفة.التيتانيوم قوي جدا وصعب ولها كثافة أقل بكثير.
- التنغستن هو مغناطيسي قليلا و موصل كهربائيا قليلا. التيتانيوم غير المغناطيسية وأقل موصل كهربائيا.
- التنغستن ليست مقاومة للتآكل في المياه المالحة كما التيتانيوم وليس حفاز ضوئي مثل التيتانيوم.
- التنغستن له دور بيولوجي، ولكن التيتانيوم لا.
- التنغستن هو طيع في أنقى شكل. التيتانيوم هو الدكتايل في بيئة خالية من الأكسجين.
- يستخدم التنغستن في عناصر التسخين، والأوزان، والدوائر فائقة التوصيل ذات درجات الحرارة المنخفضة، ولها تطبيقات في الفيزياء النووية والأجهزة التي تعمل بفعل الإلكترون. التيتانيوم يستخدم في أصباغ بيضاء، المعدات الرياضية، يزرع الجراحية والهياكل البحرية.
