Определяем титан и отличаем от других металлов правильно

Оперативно и безошибочно идентифицировать некоторые металлы позволяет специализированное лабораторное оборудование, например, спектрометр. В бытовых условиях нелегко распознать некоторые материалы, имеющие схожие внешние признаки и магнитные свойства. Определить титан в домашних условиях, отличить его от стали и алюминия позволяют некоторые методы, проверенные на практике.

Титан сплав или металл?

Титан представляет собой цветной металл серебристо-белого цвета, внешне очень похожий на сталь. К особенностям данного материала относят небольшую удельную массу, что характерно для щелочных металлов. Показатель плотности титана позволяет разместить его между железом и алюминием, но его эксплуатационные характеристики заметно выше.

Титан в четыре раза прочнее меди и железа, в двенадцать раз прочнее алюминия, а его вес намного меньше. Предел текучести и пластичность чистого титана позволяют обрабатывать его при различных температурах. Материал поддается ковке, сварке, клепке, прокату.

Низкая тепло и электропроводность сохраняется даже при достижении рабочей температурой показателя в +500 градусов. Титан магнитится не способен. Даже помещенный в магнитное поле материал демонстрирует парамагнитные свойства. Он не выталкивается, и не притягивается.

Уникальна антикоррозийная стойкость материала, на которую не способно повлиять механическое воздействие и агрессивная среда. Даже в морской воде через десять лет титановые пластины не изменят свой внешний вид и химический состав.

Учитывая сложность получения титана в чистом виде и его высокую стоимость, чаще всего в промышленности используют различные титановые сплавы. Элемент применяют и в качестве легирующих добавок в сталь разных марок для увеличения ее прочности и жаростойкости.

Определяем титан и отличаем от других металлов правильно
Турбины, для производства которых используется титан

Сферы применения

Благодаря малому весу и высокой температуре плавления титан востребован в качестве материала для производства конструкционных элементов для самолетов, судов, ракет, технологического оборудования на химических предприятиях.

Из титановых сплавов изготавливают различные емкости, трубы, фильтры, запорную арматуру для перегонки химически активных веществ. Материал эффективно применяется в приборостроении, при производстве режущего и хирургического инструмента, ювелирных изделий, медицинского оснащения, имплантатов, бумаги, красителей и пластика.

Материал обладает отменными эксплуатационными показателями, а его применение ограничено в первую очередь высокой стоимостью.

Как распознать титан

В обычных бытовых условиях от других металлов титан отличить можно при помощи нескольких методов.

Математический метод

Эффективно применить математический подход для распознания титана несложно при наличии нескольких образцов разного металла. Данный метод основан на весе изделия, нуждающегося в идентификации.

Следует учесть, что показатель плотности у визуально схожих металлов существенно отличается.

Показатель плотности составляет:

  • титан 4,5;
  • дюраль и алюминий 2,7;
  • железо 7,8.

На плотность стали влияет состав конкретной марки, но эта разница не является существенной при использовании данного метода. Поэтому на практике принято считать, что она равна показателю железа. Взвешивание изделий одинакового объема, изготовленных из разных материалов, покажет образец из титана.

Идентифицировать титановое изделие при отсутствии образцов из алюминия или стали для сравнения помогут простые математические расчеты, для которых надо определить объём и вес исследуемого образца. Для изделий сложной конфигурации определить объём поможет закон Архимеда. Объём воды, который вытолкнет изделие при погружении в емкость, будет равен объему этого самого изделия. Удобно использовать емкость с нанесенной на нее шкалой деления. С учетом показателя плотности воды один грамм вымещенной жидкости равняется кубическому сантиметру объема.

Следы на кафеле или стекле

Очень простой и доступный метод позволяет без труда выяснить, является ли титановым имеющийся в руках исследователя предмет. Примечательно, что титан оставляет практически не смываемые узоры на кафельной плитке или стеклянной поверхности.

Потребуется заостренным краем образца провести по поверхности одного из указанных материалов. Титан оставит не царапины, а именно следы, смыть которые нелегко. Именно этот способ используется для нанесения графических изображений на автобусные стекла. Он позволяет эффективно и легко проверить титан. Алюминиевый или стальной образец способен лишь слегка поцарапать поверхность. Для проведения опыта нет необходимости очищать и обезжиривать стеклянную или кафельную поверхность.

Определяем титан и отличаем от других металлов правильно

Применение абразива

Без труда отличить титан от нержавейки поможет станок для заточки инструмента или любой другой абразивный материал (даже асфальтовое покрытие на дороге). Если при контакте исследуемого образца с абразивом появится фонтанчик искр, имеющих яркий белый цвет, то это точно титан. Обработка стальной поверхности даст минимальное количество искр красноватого или желтоватого оттенка.

Нержавеющая сталь обладает высоким уровнем пожарной безопасности, потому практически не дает искр. Это свойство позволяет применять инструменты из нержавейки в условиях высокой пожарной опасности.

Примечательно, что воздействие абразива на алюминиевые детали искрами не сопровождается.

Таким образом это наиболее доступный и эффективный метод.

Гальванический способ

Использовать методику несложно в мастерской или гараже. В основе данной технологии идентификации титана лежит его способность изменять цвет в процессе анодирования.

Для исследования потребуется обычная аккумуляторная батарея для автомобиля, к плюсовой клемме которой подсоединяется пластина из титана. К «минусу» источника энергии подсоединяют стальной прут, обернутый ваткой. Вату необходимо пропитать кока-колой или любым соляным раствором.

При обработке титана с ваткой он изменит свой цвет за нескольких секунд. Оттенок, получаемый в результате возникновения оксидной пленки, определяется периодом контакта и рабочим напряжением. Цвет принципиального значения не имеет, важен сам факт окрашивания.

Специфические методы идентификации титана

На практике применяют несколько специфических методов, позволяющих отличить титан от алюминия, магния или нержавейки.

  • Получив от анализируемого образца тонкую стружку, ее необходимо поджечь. Стружка из титана сразу воспламеняется, и ярко горит, а алюминиевая только плавится.
  • Поместив стружку дюралюминия в раствор щелочи, несложно отметить бурное выделение водорода.
  • Титан и его сплавы обладают низкой теплопроводностью. Поэтому при нагреве одного края детали противоположный останется холодным.
  • Низкий показатель теплопроводности создает впечатление теплого металла в руках в отличие от холодящего алюминия или стали. Но в случае с нержавеющей сталью метод применять не рекомендуется, поскольку она тоже покажется теплой на ощупь.
  • При ударе молотком по испытуемому образцу на стальной поверхности следов не останется, на титановой возникнет небольшая вмятина, а на алюминиевой поверхности образуется заметный дефект.

Важно понимать, что состав сплава напрямую определяет его технические свойства. Поэтому применительно к некоторым многокомпонентным материалам бытовые методы идентификации металла способны принести ошибочный результат. Наиболее точным методом служит анализ химического состава исследуемого образца при помощи специализированного оборудования.

Добавить комментарий
Adblock
detector