Perbezaan Antara Tungsten Dan Titanium Perbezaan Antara
Tungsten
Tatanama, asal-usul dan penemuan
Tungsten berasal dari bahasa Swedia tung sten, atau " batu ". Ia diwakili oleh simbol W, kerana ia dikenali sebagai Wolfram di banyak negara Eropah. Ini berasal dari bahasa Jerman untuk "buih serigala", kerana penambang timah awal menyedari bahawa mineral yang mereka sebut wolframite mengurangkan hasil timah ketika hadir dalam bijih timah, sehingga nampaknya memakan timah seperti seekor domba serigala. [i]
Pada 1779, Peter Woulfe memeriksa sheelite dari Sweden dan mendapati bahawa ia mengandungi logam baru. Dua tahun kemudian, Carl Wilhelm Scheele mengurangkan asid tungstic dari mineral ini dan mengasingkan oksida putih berasid. Dua tahun kemudian, Juan dan Fausto Elhuyar di Vergara, Sepanyol, mengasingkan oksida logam yang sama dari asid identik yang dikurangkan daripada wolframit. Mereka memanaskan oksida logam dengan karbon, mengurangkannya menjadi logam tungsten.
Sifat-sifat fizikal dan kimia
Tungsten adalah logam berkilat, keperakan putih dan mempunyai nombor atom 74 pada jadual berkala unsur-unsur dan berat atom standard (A r >) daripada 183. 84. [ii] Ia mempunyai titik lebur tertinggi semua unsur, kepadatan ultra tinggi dan sangat keras dan stabil. Ia mempunyai tekanan wap yang paling rendah, pekali minimum pengembangan haba dan kekuatan tegangan tertinggi semua logam. Ciri-ciri ini disebabkan oleh ikatan kovalen yang kuat antara atom-atom tungsten yang dibentuk oleh elektron 5d. Atom membentuk struktur kristal padu berpusatkan tubuh.
Penggunaan komersil
Aloi tungsten amat sukar, seperti tungsten carbide, yang digabungkan dengan keramik untuk membentuk "keluli berkelajuan tinggi" - ini digunakan untuk membuat latihan, pisau dan memotong, menggergaji dan peralatan penggilingan. Ini digunakan dalam kerja logam, perlombongan, kerja kayu, pembinaan dan industri petroleum dan menyumbang 60% penggunaan tungsten secara komersil.
Tungsten digunakan dalam elemen pemanasan dan relau suhu tinggi. Ia juga terdapat dalam balast dalam ekor pesawat, keju kapal layar dan kereta lumba, serta berat dan peluru.
Kalsium dan magnesium tungstates dahulunya digunakan untuk filamen dalam mentol lampu pijar, tetapi dianggap tenaga tidak cekap. Paduan aloi tungsten, bagaimanapun, digunakan dalam litar superconducting suhu rendah.
Tungsten kristal digunakan dalam fizik nuklear dan ubat nuklear, sinar sinar-X dan tiub sinar katod, elektrod kimpalan arka dan mikroskop elektron. Tungsten trioksida digunakan dalam pemangkin, seperti yang digunakan dalam loji kuasa yang dijalankan di arang batu. Garam tungsten lain digunakan dalam industri kimia dan penyamakan.
Sesetengah aloi digunakan sebagai barang kemas, manakala satu dikenali untuk membentuk magnet tetap dan beberapa superalloy digunakan sebagai lapisan tahan pakai.
Tungsten adalah logam paling berat untuk mempunyai peranan biologi, tetapi hanya dalam bakteria dan archaea. Ia digunakan oleh enzim yang mengurangkan asid karboksilik kepada aldehida. [iii]
Titanium
Tatanama, asal-usul dan penemuan
Titanium berasal dari perkataan "Titans", anak-anak dewi Bumi dalam mitologi Yunani. Pendeta William Gregor, ahli geologi amatir, menyedari bahawa pasir hitam oleh aliran di Cornwall, 1791, tertarik kepada magnet. Beliau menganalisis dan mengetahui bahawa pasir yang terkandung besi oksida (menerangkan kemagnetan), serta mineral yang dikenali sebagai menachanite, yang ditariknya dibuat dari oksida logam putih yang tidak diketahui. Ini dia melaporkan kepada Royal Geological Society of Cornwall.
Pada tahun 1795, saintis Prussian Martin Heinrich Klaproth dari Boinik menyiasat bijih merah yang dikenali sebagai Schörl dari Hungary dan menamakan unsur oksida yang tidak diketahui itu, Titanium. Beliau juga mengesahkan kehadiran titanium dalam menachanite.
Senyawa TiO
2 adalah mineral yang dikenali sebagai rutil. Titanium juga berlaku dalam mineral ilmenit dan sphene, yang kebanyakannya terdapat di dalam batuan beku dan sedimen yang terbit daripadanya, tetapi juga diedarkan di seluruh litosfera bumi. Titanium tulen dibuat oleh Matthew A. Hunter pada tahun 1910 di Institut Politeknik Rensselaer dengan memanaskan titanium tetrachloride (dihasilkan oleh pemanasan titanium dioksida dengan klorin atau sulfur) dan natrium logam dalam apa yang kini dikenali sebagai proses Hunter. William Justin Kroll kemudian mengurangkan titanium tetrachloride dengan kalsium pada tahun 1932 dan kemudian menapis proses menggunakan magnesium dan sodium. Ini membolehkan titanium digunakan di luar makmal dan apa yang kini dikenali sebagai proses Kroll masih digunakan secara komersil hari ini.
Titanium kesucian yang sangat tinggi dihasilkan dalam jumlah kecil oleh Anton Eduard van Arkel dan Jan Hendrik de Boer dalam proses barisan iodida atau kristal pada tahun 1925 dengan bertindak balas titanium dengan iodin dan memisahkan wap yang terbentuk di atas filamen panas. [iv]
Sifat-sifat fizikal & kimia
Titanium adalah logam keras, berkilat, berwarna perak putih yang diwakili oleh simbol Ti pada jadual berkala. Ia mempunyai nombor atom 22 dan berat atom standard (A
r ) daripada 47. 867. Atom membentuk struktur kristal yang penuh sesak dengan heksagon yang menghasilkan logam yang kuat seperti besi, tetapi lebih kurang padat. Malah, Titanium mempunyai nisbah kekuatan-ke-ketumpatan tertinggi semua logam. Titanium adalah mulur dalam persekitaran bebas oksigen dan boleh menahan suhu yang melampau kerana titik leburnya yang tinggi. Ia bukan magnet dan mempunyai keliatan elektrik dan haba yang rendah.
Logam ini tahan kakisan dalam air laut, air asid dan klorin, serta reflektor radiasi inframerah yang baik. Sebagai photocatalyst, ia melepaskan elektron dengan kehadiran cahaya, yang bertindak balas dengan molekul untuk membentuk radikal bebas yang membunuh bakteria. [v]
Titanium menyambung dengan baik dengan tulang dan tidak toksik, walaupun titanium dioksida halus adalah karsinogen yang disyaki. Zirkonium, isotop titanium yang paling biasa, mempunyai banyak sifat kimia dan fizikal yang berlainan. Penggunaan titanium adalah yang paling biasa digunakan dalam bentuk titanium dioksida, yang merupakan komponen utama pigmen putih cerah yang terdapat dalam cat, plastik, enamel, kertas, ubat gigi dan bahan tambahan E171 yang berkulit putih, keju dan ais. Sebatian titanium adalah komponen pelindung matahari dan smokescreens, digunakan dalam pogoteknik dan meningkatkan keterlihatan dalam pemerhatian solar. [vi]
Titanium juga digunakan dalam industri kimia dan petrokimia dan pembangunan bateri litium. Sebatian titanium tertentu membentuk komponen pemangkin, contohnya yang digunakan dalam pengeluaran polipropilena.
Titanium dikenali kerana penggunaannya dalam peralatan sukan seperti raket tenis, kelab golf dan bingkai basikal serta peralatan elektronik seperti telefon bimbit dan komputer riba. Aplikasi pembedahannya termasuk penggunaan implan ortopedik dan prostesis perubatan.
Apabila digabungkan dengan aluminium, molibdenum, besi atau vanadium, titanium digunakan untuk melekatkan alat pemotong dan salutan pelindung atau bahkan dalam barang kemas atau sebagai penutup hiasan. Lapisan TiO
2
ke permukaan kaca atau jubin boleh mengurangkan jangkitan di hospital, mengelakkan fogging cermin pandangan sisi dalam kenderaan bermotor dan mengurangkan kotoran membina bangunan, jalan dan jalan.
Titanium membentuk bahagian penting struktur yang terdedah kepada air laut, seperti tumbuhan penyahgaraman, kapal dan kapal selam kapal selam dan aci propeller, serta paip kondenser loji kuasa. Kegunaan lain termasuk membuat komponen bagi industri aeroangkasa dan pengangkutan dan tentera, seperti pesawat, kapal angkasa, peluru berpandu, penyadap perisai, enjin dan sistem hidraulik. Penyelidikan sedang dijalankan untuk menentukan kesesuaian titanium sebagai bahan bekas penyimpanan sisa nuklear. iv Perbezaan utama antara tungsten dan titanium Tungsten berasal dari scheelite mineral dan wolframite. Titanium terdapat dalam mineral ilmenit, rutil dan sphene.
Tungsten dihasilkan dengan mengurangkan asid tungstik dari mineral, mengasingkan oksida logam dan mengurangkannya menjadi logam dengan pemanasan dengan karbon. Titanium dihasilkan dengan membentuk titanium tetrachloride melalui proses klorida atau sulfat dan memanaskannya dengan magnesium dan natrium.
Tungsten adalah nombor 74 pada jadual berkala, dengan berat atom relatif 84. Titanium adalah nombor 22, dengan berat atom relatif 47. 867.
- Atom tungsten membentuk struktur kristal padu berpusatkan badan. Atom titanium membentuk struktur kristal heksagon yang hampir penuh.
- Tungsten sangat kuat, keras dan padat.Titanium sangat kuat dan keras dan mempunyai ketumpatan yang lebih rendah.
- Tungsten sedikit magnet dan agak elektrik konduktif. Titanium bukan magnet dan kurang konduktif elektrik.
- Tungsten tidak seperti tahan karat dalam air asin sebagai titanium dan bukan fotokatalis seperti titanium.
- Tungsten mempunyai peranan biologi, tetapi titanium tidak.
- Tungsten boleh dibentuk dengan bentuk yang paling tulen. Titanium adalah mulur dalam persekitaran bebas oksigen.
- Tungsten digunakan dalam elemen pemanasan, berat, litar superconducting suhu rendah dan mempunyai aplikasi dalam fizik nuklear dan alat pemancar elektron. Titanium digunakan dalam pigmen putih, peralatan sukan, implan pembedahan dan struktur laut.
