Титановая губка


Тита́новая гу́бка (или гу́бчатый тита́н) — первичный технический продукт промышленного производства титана методом магние- или натриетермии по процессу Кролла. Выделение элементарного титана из руды (ильменита или рутила) проходит в инертной атмосфере аргона путём реакции восстановления хлорида титана TiCl4магнием или натрием при высоких температурах в специальных устройствах реакторного типа. Пористая (губчатая) форма титана возникает в качестве первого результата обработки. После извлечения из реактора губка подвергается вакуумной перегонке для удаления примесей (MgCl2, а также излишков Mg) и превращения в титановый полуфабрикат.

Длительное хранение титановой губки дорого и опасно: металл химически активен, пористый материал окисляется и может возгораться в результате саморазогрева. При необходимости губчатый титан хранится в течение трёх лет в инертной (аргоновой или гелиевой) среде.

Первые полторы сотни лет уникальные технические свойства титана были почти неизвестны, вследствие чего он не находил широкого практического применения в промышленности или в быту. Открытие диоксида титана (TiO2) произошло в 1790-х годах. Действуя почти одновременно и независимо друг от друга, англичанин Уильям Грегор и немецкий химик Мартин Клапрот пришли к выводу об открытии нового элемента. Уильям Грегор, анализируя состав магнитного железистого песка (Крид, Корнуолл, Англия, 1791), выделил новую «землю» (оксид) неизвестного металла, которую назвал «менакеновой». В 1795 году немецкий химик Клапрот открыл в минерале рутиле новый элемент и назвал его титаном.

Спустя два года Клапрот смог уточнить, что рутил и «менакеновая земля» — оксиды одного и того же элемента, за которым было удержано название «титан». Через 10 лет открытие титана повторилось в третий раз: французский учёный Луи Воклен обнаружил титан в анатазе и доказал, что рутил и анатаз — идентичные оксиды титана.

Подобные совпадения обусловлены, прежде всего, тем, что титан, вопреки совершенно необоснованной репутации «редкого металла», на самом деле относится к числу самых распространённых в земной коре химических элементов. В действительности только три металла ― алюминий, железо и магний ― встречаются в природе чаще, чем титан. Количество титана в земной коре в несколько раз превышает запасы меди, цинка, свинца, золота, серебра, платины, хрома, вольфрама, ртути, молибдена, висмута, сурьмы, никеля и олова, вместе взятых[1].