钨

命名、起源和发现

钨源自瑞典钨，或“重石”。它由符号W表示，因为它在许多欧洲国家被称为Wolfram。这来自德语中的“狼的泡沫”，因为早期的锡矿工人注意到他们称之为黑钨矿的矿物在锡矿石中存在时会降低锡产量，因此它似乎像狼吞羊一样消耗锡。

1779年，彼得·沃尔夫(Peter Woulfe)检查了来自瑞典的sheelite，发现它含有一种新的金属。两年后，Carl Wilhelm Scheele从这种矿物中还原了钨酸，并分离出一种酸性白色氧化物。又过了两年，西班牙维加拉的Juan和Fausto Elhuyar从从黑钨矿还原的相同酸中分离出相同的金属氧化物。他们用碳加热金属氧化物，将其还原为钨金属。

理化性质

钨是一种闪亮的银白色金属，元素周期表上的原子序数为74，标准原子量(Ar)为183.84。

它具有所有元素中最高的熔点，超高密度，并且非常坚硬和稳定。在所有金属中，它具有最低的蒸汽压力、最低的热膨胀系数和最高的抗拉强度。这些特性是由于5d电子形成的钨原子之间的强共价键。原子形成体心立方晶体结构。

钨还具有导电性，相对化学惰性，低过敏性，并具有辐射屏蔽性能。最纯净的钨形式易于延展，并通过锻造、挤压、拉拔和烧结加工。挤压和拉拔分别涉及通过“模具”(模具)推拉热钨，而烧结是钨粉与其他粉末金属混合以生产合金。

商业用途

钨合金非常坚硬，例如碳化钨，它与陶瓷结合形成“高速钢”——用于制造钻头、刀具和切割、锯切和铣削工具。这些用于金属加工，采矿，木工，建筑和石油工业，占商业钨使用的60%。

钨用于加热元件和高温炉。它也存在于飞机尾部、游艇龙骨和赛车的压载物中，以及配重和弹药中。

钙和镁钨酸盐曾经通常用于白炽灯泡的灯丝，但被认为能源效率低下。钨合金用于低温超导电路。

晶体钨酸盐用于核物理和核医学，X射线和阴极射线管，电弧焊电极和电子显微镜。三氧化钨用于催化剂，例如用于燃煤发电厂的催化剂。其他钨盐用于化学和制革工业。

一些合金被用作珠宝，而一种已知形成永磁体，一些高温合金用作耐磨涂层。

钨是具有生物学作用的最重金属，但仅限于细菌和古细菌。它被一种将羧酸还原为醛的酶使用。

钛

命名、起源和发现

钛来源于希腊神话中大地女神的儿子“泰坦”一词。业余地质学家威廉·格雷戈尔牧师(William Gregor)注意到1791年康沃尔溪边的黑沙被磁铁吸引。他分析了它，得知沙子中含有氧化铁(解释磁性)，以及一种称为menachanite的矿物，他推断它是由一种未知的白色金属氧化物制成的。他向康沃尔皇家地质学会报告了这一点。

1795年，来自博伊尼克的普鲁士科学家马丁·海因里希·克拉普罗斯(Martin Heinrich Klaproth)调查了一种来自匈牙利的名为Schörl的红色矿石，并将其中所含的未知氧化物元素命名为钛。他还证实了铁矿中钛的存在。

化合物TiO2是一种被称为金红石的矿物质。钛也存在于矿物钛铁矿和蝶岩中，主要存在于火成岩和由它们衍生的沉积物中，但也分布在整个地球的岩石圈中。

纯钛最初由Matthew A. Hunter于1910年在伦斯勒理工学院通过加热四氯化钛(通过用氯或硫加热二氧化钛产生)和金属钠制成，现在被称为亨特工艺。威廉·贾斯汀·克罗尔(William Justin Kroll)随后于1932年用钙还原了四氯化钛，后来又用镁和钠改进了该工艺。这使得钛可以在实验室外使用，现在被称为克罗尔工艺的东西今天仍在商业上使用。

1925年，安东·爱德华·范·阿克尔和扬·亨德里克·德·波尔在碘化物或晶棒工艺中通过钛与碘反应并分离在热丝上形成的蒸汽，少量生产了非常高纯度的钛。

理化性质-
钛是一种坚硬、有光泽的银白色金属，由元素周期表上的符号 Ti 表示。它的原子序数为22，标准原子量(Ar)为47.867。原子形成六边形紧密堆积的晶体结构，导致金属与钢一样坚固，但密度要小得多。事实上，钛在所有金属中具有最高的强度密度比。

钛在无氧环境中具有延展性，由于其相对较高的熔点，可以承受极端温度。它是非磁性的，具有低导电性和导热性。

这种金属在海水、酸性和氯中具有耐腐蚀性，并且具有良好的红外辐射反射器。作为光催化剂，它在光的存在下释放电子，电子与分子反应形成杀死细菌的自由基。

钛与骨骼连接良好，无毒，尽管细二氧化钛是一种可疑的致癌物。锆是最常见的钛同位素，具有许多不同的化学和物理性质。

商业用途

钛最常以二氧化钛的形式使用，二氧化钛是油漆、塑料、搪瓷、纸张、牙膏和食品添加剂 E171 中发现的亮白色颜料的主要成分，可美白糖果、奶酪和糖霜。钛化合物是防晒霜和烟幕的组成部分，用于烟火并提高太阳天文台的能见度。

钛还用于化学和石化工业以及锂电池的开发。某些钛化合物形成催化剂成分，例如用于生产聚丙烯的催化剂。

钛以其用于网球拍、高尔夫球杆和自行车架等运动装备以及手机和笔记本电脑等电子设备而闻名。其外科应用包括用于骨科植入物和医疗假体。

当钛与铝、钼、铁或钒合金化时，钛用于涂覆切削工具和保护涂层，甚至用于珠宝或作为装饰饰面。玻璃或瓷砖表面的二氧化钛涂层可以减少医院的感染，防止机动车辆侧视镜起雾，并减少建筑物、人行道和道路上的污垢堆积。

钛是海水暴露结构的重要组成部分，例如海水淡化厂、船舶和潜艇船体和螺旋桨轴，以及发电厂冷凝器管道。其他用途包括制造航空航天和运输工业以及军事的部件，例如飞机，航天器，导弹，装甲板，发动机和液压系统。正在进行研究以确定钛作为核废料储存容器材料的适用性。

钨和钛的主要区别

• 钨起源于矿物白钨矿和黑钨矿。钛存在于钛铁矿、金红石和芬石中。
• 钨的生产方法是从矿物中还原钨酸，分离金属氧化物，用碳加热还原成金属。钛是通过氯化物或硫酸盐工艺形成四氯化钛，并与镁和钠加热而生产的。
• 钨在元素周期表上是第74位，相对原子量是84。钛是第22位，相对原子量为47.867。
• 钨原子形成以体为中心的立方晶体结构。钛原子形成六角形紧密排列的晶体结构。
• 钨具有极强的强度、硬度和密度。钛非常坚固坚硬，密度低得多。
• 钨具有微弱的磁性和微弱的导电性。钛无磁性，导电性也较差。
• 钨在盐水中不像钛那样耐腐蚀，也不像钛那样是光催化剂。
• 钨有生物作用，但钛没有。
• 钨在最纯的状态下具有延展性。钛在无氧环境中具有延展性。

钨被用于加热元件、重量、低温超导电路，并在核物理和电子发射装置中有应用。钛被用于白色颜料、运动器材、外科植入物和海洋建筑。

钨和钛的区别

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