Nikl i Titanijum

1. Nikl i Titanijum Autori : Uroš Žeželj i Nenad Marković

2. Nikl – opšti podaci Pripada skupu prelaznih metala; Boja - srebrnobela; Agregatno stanje - čvrsto; Temperatura topljenja - 1455˚C Temperatura ključanja - 2913˚C

3. Istorijat i nalaženje nikla Istorijat Nikl se prvi put pojavljuje u Evropi krajem 17. veka pod nemačkim nazivom kupfernickel (lažnibakar), odnosio se na rudu koja je imala izgled bakarne, ali nije davala bakar kada je tretirana uobičajnim procesom. 1751. godine Axel Fredrik Cronstedt je konstatovao je da nikl sadrži neki novi metal, da bi da bi kasnije Le Sage tvrdio da je to jedinjenje kobalta, arsena, gvoždja i bakra i na kraju, Bergman dokazao da je Cronstedt-ov metal zapravo novi element, ali ne u čistom stanju. Nalaženje Nalazi se u zemljinoj kori u obliku minerala koji se sastoji od kobalta (milerita, garsdofrita i garnierita). Čist nikl se nalazi u nekim meteoritima. Najvažnija nalazišta se nalaze u Sadberiju (Ontario, Kanada).

4. Milerit Garsdofrit

5. Osobine i jedinjenja nikla Osobine Nikl je umereno tvrd, blistav metal srebrnobele boje otporan na koroziju. Magnetičan je. Na vazduhu je postojan na običnim temperaturama, a u kiseoniku sagoreva gradeći oksid. Razblažena hlorovodonična i sumporna kiselina slabo deluju na njega, ali azotna deluje lako i tada se gradi niklo-nitrat. Jedinjenja Nikl gradi niz jedinjenja okside, hidroksid i soli. Gradi i niz kompleksnih jedinjenja, kao na primer heksmamminikl(ll)-bromid.

6. Upotreba nikla Nikl se koristi za prevlačenje drugih materijala (niklovanje) radi zaštite jer je otporan na koroziju i ima srebrnast sjaj. U tu svrhu koristi se legiran sa srebrom. Nikl u prahu se koristi kao katalizator u mnogim reakcijama i industriji kao što je proizvodnja margarina (pri stvrdnjavanju ulja). Legure nikla i bakra se koriste za izradu kovanog novca, pribora za jelo. Takodje, nikl se dodaje i čeliku i drugim legurama da bi povećao njihovu otpornost na koroziju (tada ima 6-12% nikla). Niklohromni čelici (1.5-3.0% nikla) su veoma tvrdi i otporni na udarce, pa se koriste za pravljanje delova sa unutrasnjim sagorevanjem. U zavisnosti od procentnog udela nikla u leguri, kao i elemenata koji se uz nikl koriste za legiranje, dobijaju se različite legure koje imaju različite namene (invat, permaloj, platinit, monel-metal, kupronikl, manganin)

7. Titanijum – opšti podaci Pripada skupu prelaznih metala; Boja – srebrnobela; Agregatno stanje – čvrsto; Temperatura topljenja – 1668 ˚C Temperatura ključanja – 3287˚C

8. Istorijat i nalaženje titanijuma Istorijat Otkrio ga je G.W. Creeda 1791. godine u toku ispitivanja magnetnog peska nadjenog u Menahanu, pa je ovaj element nazvao menahin. Nezavisno od prvog otkrića otkrioga je u rutiluM.H. Klaproth  1795. godine. On ga je nazvaotitanijumomipokazaoda je identičansaGregorovimmenahinom. Bercelijus je 1825. uspeodaizolujemetal,mada ne bašsasvimčist. Nalaženje Zastupljen je u zemljinoj kori u obliku minerala (limenita, rutila i titanita). Iako se smatra retkim elementom, bez obzira što se njegove koncentrovanenaslageretko nalaze, on je otprilike deseti element po zastupljenosti u prirodi, a od metala su zastupljeniji samo aluminijum i gvoždje. Javlja se u obliku oksida, TiO2, svognajvažnijeg jedinjenjai to kaorutil (tetragonalan), brukit (ortorombičan) i anatas (tetrarombičan).

9. Limenit Rutil Titanit

10. Dobijanje titanijuma Najčešće se dobijaizrude rutila. Rutil se pretvara u titanijum-tetrahloridhlorovanjem u prisustvu ugljenika u stubovima obloženim ciglama pri temperaturi od 700˚C-1000˚C. Titanijum-tetrahlorid se redukujemetalnimmagnezijumomilinatrijumom u atmosferiargonana 700 °C.Destilacija u vakuumuiliispiranjesa 2% azotnom kiselinomomogućavada se dobije metal bezmagnezijumailinatrijuma, ali je on tada u oblikufinihgranula. Proizvodnjametala u blokovimailisličnimoblicima je teškajernavisokimtemperaturamakojesupotrebnezatopljenje (1665 °C) titanijumlakoreagujesakiseonikomiazotomiziz vazduhaisaoblogompeći. Blokovi se pravetompljenjem u lučnimelektričnimpećima pod smanjenimpritiskom u teglamaod bakrakoje se hladevodom.

11. Osobine i jedinjenja titanijuma Osobine Titanijum je specifičnolakimekan metal, a pohemijskimosobinamaličinasicilijum. Na kiseonikuuzzagrevanjesagorevadajućititanijum-dioksid. Sa azotomna 800 °C gradinitridTiN. Kiseline ne delujulakonanjega. Vrućarazblaženasumporna kiselinasanjimdajesulfatuzizdvajanjevodonika, a koncentrovanadisulfatuzizdvajanjesumpor-dioksida. Azotna kiselina gapretvara u titanijumovu kiselinu Ti(OH)4. Poznata je postojanosttitanijumapremakoroziji,posebnopremamorskojvodi, pa je našaoprimenui u brodogradnji. Jedinjenja Gradijedinjenja u kojima mu je oksidacioni broj +2, +3 i +4. Njegovonajvažnijejedinjenje je titanijum-dioksid, alisupoznatiiTiOi Ti2O3.

12. Upotreba titanijuma Elementarni titanijum nije otrovan, ali neke njegove soli jesu. Legure titanijuma su veoma lake i mehanički izdržljive – posebno za razvlačenje i zbog toga se koriste u avio-industriji, a takodje i za pravljenje biciklai drugih sportskih sprava. Leguretitanijuma imaju mnogo bolje osobine od legura aluminijumaali su od njih znatno skuplje,pasu zbog toga manje zastupnjene. Titanijum-dioksidse koristi kao dodatak za izbeljivanjeu pastama, prašcima i farbama.

13. KRAJ