Perbedaan antara tungsten dan titanium

Tungsten

Nomenklatur, asal dan penemuan

Tungsten berasal dari Swedia Tung Sten, atau "batu berat". Itu diwakili oleh simbol W, seperti yang dikenal sebagai Wolfram di banyak negara Eropa. Ini berasal dari bahasa Jerman untuk "busa serigala", karena penambang timah awal memperhatikan bahwa mineral yang mereka sebut wolframite mengurangi hasil timah saat hadir dalam bijih timah, sehingga tampaknya mengkonsumsi timah seperti serigala melahap domba. [Saya]

Pada 1779, Peter Woulfe memeriksa sheelite dari Swedia dan menemukan bahwa itu berisi logam baru. Dua tahun kemudian, Carl Wilhelm Scheele mengurangi asam tungstat dari mineral ini dan mengisolasi oksida putih asam. Dua tahun kemudian, Juan dan Fausto Elhuyar di Vergara, Spanyol, mengisolasi oksida logam yang sama dari asam identik yang dikurangi dari wolframite. Mereka memanaskan logam oksida dengan karbon, menguranginya menjadi logam tungsten.

Sifat fisik dan kimia

Tungsten adalah logam putih yang mengkilap, putih dan memiliki nomor atom 74 pada tabel elemen periodik dan berat atom standar (a_R) dari 183.84.[ii]

Ini memiliki titik leleh tertinggi dari semua elemen, kepadatan ultra-tinggi dan sangat keras dan stabil. Ini memiliki tekanan uap terendah, koefisien ekspansi termal terendah dan kekuatan tarik tertinggi dari semua logam. Sifat -sifat ini disebabkan oleh ikatan kovalen yang kuat antara atom tungsten yang dibentuk oleh elektron 5D. Atom-atom membentuk struktur kristal kubik yang berpusat pada tubuh.

Tungsten juga konduktif, relatif inert secara kimiawi, hypoallergenic dan memiliki sifat pelindung radiasi. Bentuk tungsten paling murni mudah ditempa dan bekerja dengan memalsukan, mengekstrusi, menggambar dan sintering. Mengekstrusi dan menggambar melibatkan dorongan dan penarikan, masing -masing, tungsten panas melalui "cetakan" (jamur), sementara sintering adalah pencampuran bubuk tungsten dengan logam bubuk lainnya untuk menghasilkan paduan.

Penggunaan komersial

Paduan tungsten sangat keras, seperti tungsten carbide, yang dikombinasikan dengan keramik untuk membentuk "baja berkecepatan tinggi"- ini digunakan untuk membuat latihan, pisau dan pemotongan, alat penggergajian dan penggilingan. Ini digunakan dalam industri pengerjaan logam, penambangan, pengerjaan kayu, konstruksi dan minyak bumi dan menyumbang 60% dari penggunaan tungsten secara komersial.

Tungsten digunakan dalam elemen pemanas dan tungku suhu tinggi. Ini juga ditemukan dalam ballast di ekor pesawat, lunas kapal pesiar dan mobil balap, serta bobot dan amunisi.

Kalsium dan magnesium tungstat pernah umum digunakan untuk filamen dalam bola lampu pijar, tetapi dianggap tidak efisien energi. Paduan tungsten, bagaimanapun, digunakan dalam sirkuit superkonduktor suhu rendah.

Tungstat kristal digunakan dalam fisika nuklir dan pengobatan nuklir, tabung sinar-X dan katoda, elektroda welding busur dan mikroskop elektron. Tungsten trioksida digunakan dalam katalis, seperti yang digunakan di pembangkit listrik yang berjalan pada batubara. Garam tungsten lainnya digunakan dalam industri kimia dan penyamakan.

Beberapa paduan digunakan sebagai perhiasan, sedangkan satu diketahui membentuk magnet permanen dan beberapa superalloy digunakan sebagai pelapis tahan aus.

Tungsten adalah logam terberat yang memiliki peran biologis, tetapi hanya pada bakteri dan archaea. Ini digunakan oleh enzim yang mengurangi asam karboksilat menjadi aldehida. [aku aku aku]

Titanium

Nomenklatur, asal dan penemuan

Titanium berasal dari kata "titans", putra dewi bumi dalam mitologi Yunani. Pendeta William Gregor, seorang ahli geologi amatir, memperhatikan bahwa pasir hitam dengan aliran di Cornwall, 1791, tertarik pada magnet. Dia menganalisisnya dan mengetahui bahwa pasir mengandung oksida besi (menjelaskan magnetisme), serta mineral yang dikenal sebagai menachanite, yang disimpulkannya terbuat dari oksida logam putih yang tidak diketahui. Ini dia melaporkan ke Royal Geological Society of Cornwall.

Pada 1795, ilmuwan Prusia Martin Heinrich Klaproth dari Boinik menyelidiki bijih merah yang dikenal sebagai schörl dari Hongaria dan dinamai unsur oksida yang tidak diketahui yang terkandung, titanium. Dia juga mengkonfirmasi keberadaan titanium dalam menachanite.

Senyawa tio₂ adalah mineral yang dikenal sebagai rutil. Titanium juga terjadi dalam mineral ilmenite dan sphene, yang ditemukan terutama pada batuan beku dan sedimen yang berasal dari mereka, tetapi juga didistribusikan di seluruh litosfer Bumi.

Titanium murni pertama kali dibuat oleh Matius a. Hunter pada tahun 1910 di Rensselaer Polytechnic Institute dengan memanaskan titanium tetrachloride (diproduksi oleh pemanasan titanium dioksida dengan klorin atau sulfur) dan logam natrium dalam apa yang sekarang dikenal sebagai proses pemburu. William Justin Kroll kemudian mengurangi titanium tetrachloride dengan kalsium pada tahun 1932 dan kemudian menyempurnakan proses menggunakan magnesium dan natrium. Ini memungkinkan titanium untuk digunakan di luar laboratorium dan apa yang sekarang dikenal sebagai proses Kroll masih digunakan secara komersial saat ini.

Titanium kemurnian yang sangat tinggi diproduksi dalam jumlah kecil oleh Anton Eduard van Arkel dan Jan Hendrik de Boer dalam proses iodida atau kristal pada tahun 1925 dengan bereaksi titanium dengan yodium dan memisahkan uap yang terbentuk di atas filamen panas yang panas.[IV]

Sifat fisik & kimia

Titanium adalah logam putih yang keras, mengkilap, putih yang diwakili oleh simbol ti di atas meja periodik. Ini memiliki nomor atom 22 dan berat atom standar (a_R) dari 47.867. Atom-atom itu membentuk struktur kristal penuh heksagonal yang menghasilkan logam sekuat baja, tetapi jauh lebih padat. Faktanya, titanium memiliki rasio kekuatan-ke-kepadatan tertinggi dari semua logam.

Titanium ulet dalam lingkungan bebas oksigen dan dapat menahan suhu ekstrem karena titik lelehnya yang relatif tinggi. Ini non-magnetik dan memiliki konduktivitas listrik dan termal yang rendah.

Logamnya tahan terhadap korosi dalam air laut, air asam dan klorin, serta reflektor radiasi inframerah yang baik. Sebagai fotokatalis, ia melepaskan elektron dengan adanya cahaya, yang bereaksi dengan molekul untuk membentuk radikal bebas yang membunuh bakteri. [v]

Titanium terhubung dengan baik dengan tulang dan tidak beracun, meskipun titanium dioksida halus adalah karsinogen yang diduga. Zirkonium, isotop titanium yang paling umum, memiliki banyak sifat kimia dan fisik yang berbeda.

Penggunaan komersial

Titanium paling sering digunakan dalam bentuk titanium dioksida, yang merupakan komponen utama dari pigmen putih cerah yang ditemukan dalam cat, plastik, enamel, kertas, pasta gigi dan aditif makanan E171 yang memutihkan penganan, keju dan es. Senyawa titanium adalah komponen tabir surya dan smokescreens, digunakan dalam piroteknik dan meningkatkan visibilitas di observatorium surya. [vi]

Titanium juga digunakan dalam industri kimia dan petrokimia dan pengembangan baterai lithium. Senyawa titanium tertentu membentuk komponen katalis, misalnya yang digunakan dalam produksi polypropylene.

Titanium dikenal karena penggunaannya dalam perlengkapan olahraga seperti raket tenis, klub golf dan bingkai sepeda dan peralatan elektronik seperti ponsel dan laptop. Aplikasi bedahnya termasuk penggunaan dalam implan ortopedi dan prostesis medis.

Saat paduan dengan aluminium, molibdenum, besi atau vanadium, titanium digunakan untuk melapisi alat pemotong dan pelapis pelindung atau bahkan dalam perhiasan atau sebagai finishing dekoratif. Tio₂ Pelapis ke permukaan kaca atau ubin dapat mengurangi infeksi di rumah sakit, mencegah fogging kaca spion di kendaraan bermotor dan mengurangi penumpukan kotoran pada bangunan, trotoar dan jalan.

Titanium membentuk bagian penting dari struktur yang terpapar air laut, seperti pabrik desalinasi, lambung kapal dan kapal selam dan poros baling -baling, serta pipa kondensor pembangkit listrik. Penggunaan lain termasuk membuat komponen untuk industri kedirgantaraan dan transportasi dan militer, seperti pesawat terbang, pesawat ruang angkasa, rudal, pelapisan baju besi, mesin dan sistem hidrolik. Penelitian sedang dilakukan untuk menentukan kesesuaian titanium sebagai bahan wadah penyimpanan limbah nuklir. iv

Perbedaan utama antara tungsten dan titanium

• Tungsten berasal dari mineral scheelite dan wolframite. Titanium ditemukan di mineral ilmenite, rutile dan sphene.
• Tungsten diproduksi dengan mengurangi asam tungstat dari mineral, mengisolasi logam oksida dan menguranginya menjadi logam dengan memanaskan dengan karbon. Titanium diproduksi dengan membentuk titanium tetraklorida melalui proses klorida atau sulfat dan memanaskannya dengan magnesium dan natrium.
• Tungsten adalah nomor 74 pada tabel periodik, dengan berat atom relatif 84. Titanium adalah nomor 22, dengan berat atom relatif 47.867.
• Atom tungsten membentuk struktur kristal kubik yang berpusat pada tubuh. Atom titanium membentuk struktur kristal yang penuh sesak.
• Tungsten sangat kuat, keras dan padat. Titanium sangat kuat dan keras dan memiliki kepadatan yang jauh lebih rendah.
• Tungsten sedikit magnetik dan sedikit konduktif secara elektrik. Titanium non-magnetik dan kurang konduktif secara elektrik.
• Tungsten tidak tahan korosi di air asin seperti titanium dan bukan fotokatalis seperti titanium.
• Tungsten memiliki peran biologis, tetapi titanium tidak.
• Tungsten dapat ditempa dalam bentuknya yang paling murni. Titanium ulet di lingkungan bebas oksigen.

Tungsten digunakan dalam elemen pemanas, bobot, sirkuit superkonduktor suhu rendah dan memiliki aplikasi dalam fisika nuklir dan perangkat pemancar elektron. Titanium digunakan dalam pigmen putih, peralatan olahraga, implan bedah dan struktur laut.