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克拉普羅特

克拉普羅特,(Klaproth, Martin Heinrich),德國 化學家。1743年12月1日生於普魯士薩克森韋尼格羅德;1817年1月1日卒於柏林。當克拉普羅特八歲的時候他的家庭因遭受一場火災而變得貧困。十六歲那年他給一位藥劑師當學徒,如舍勒*所表明的,這是通向學習化學的優越道路。1789年發現元素,1808年發現元素鈰。是分析化學的奠基人之一,著有《論礦物的化學特性》。

基本信息

中文名稱 克拉普羅特 [1]

外文名稱 Klaproth, Martin Heinrich

國籍 德國

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出生地 普魯士薩克森的韋尼格羅德

出生日期 1743年12月1日

職業 化學家 [2]

人物生平

克拉普羅特同舍勒一樣從一個藥房調到另一個藥房,他於1780年依靠自己的努力進入化學的研究領域,達到了較高的職位。克拉普羅特早期信仰拉瓦錫*學說,這一點是意義重大的。

斯塔耳*是一位德國人,他的燃素學說被拉瓦鉸所推翻,當時在德國對異軍突起的"法國化學"有一種民族主義的阻力。克拉普羅特1792年用富有說服力的實驗打破了這種阻力。然而,克拉普羅特有他自己的特色,主要是發現新的元素。

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他在這方面的第一次探索證明是極有意義的。1789年他研究一種重的、黑色的叫作瀝青鈾礦的礦石,從中獲得一種黃色的化合物,他確信其中含有一種當時尚不知道的元素。他得到這種金屬的氧化物---認為它就是金屬本身---並仿效老一輩鍊金術士以行星的名字來命名金屬的它叫做(uranium)。

八年前赫歇爾*發現了天王星(Uuanus),在克拉普羅特看來,用一個新行星來命名一種新元素是再合適不過的事。(一個半世紀以後,在費米*和哈恩*的手中鈾得到了一個意想不到的和可怕的名聲。)同年,克拉普羅特又從貴重寶石風信子玉中得到一種新的氧化物。

並把氧化物中所含的新金屬命名為鋯。1795年 他分離出一種新的金屬氧化物並命名為鈦(以希臘神話中泰坦神命名)。克拉普羅特不象拉瓦錫那樣貪圖名譽而將整個榮譽歸功于格雷戈爾*,因為是他最先發現這個金屬的。

幾年之後,他幫助人們認識到碲是一種新元素,但他又一次指出他不是第一個發現這個元素的人。1798年他報道碲時,審慎地榮譽歸於原始發現者F·J·米勒*。

克拉普羅特緊接着在白則里*和希辛格*之後於1808年發現了鈰,他還是很早就表明加多林*發現的稀土礦物有着意想不到的複雜性的人之一。他的這一部分工作由莫桑德*進一步作了研究。克拉普羅特是他那個年代中傑出的分析化學家之一而且常被說成是分析化學之父。

他在分析工作中是很精心細緻的,為了將數據清楚地拿出來,他發表所有的數據而不加以整理,就象拉瓦錫有時也那樣做的一樣。克拉普羅特是分析化學的先鋒,他也是把分析化學用於考古學如研究銀幣;玻璃和古代金屬物品的先驅者。

柏林大學於1810年建立時,雖然克拉普羅特已六十七歲了,還被舉薦為柏林大學第一位化學教授並在這個位置上服務七年之後去世。

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主要貢獻

1789年發現元素鈾、鋯

1808年發現元素鈰

曾分析過200多種礦物,確證鈦、碲、鈹、鉻、釔的發現。

鈦的發現及產業發展歷程

格雷戈爾( Reverend William Gregor,1762—1817):1791年,鈦以含鈦礦物的形式在英格蘭的康沃爾郡被發現,發現者是英格蘭業餘礦物學家格雷戈爾(Reverend William Gregor),當時正業為負責康沃爾郡的克里特(Creed)教區的牧師。

他在鄰近的馬納坎(Manaccan)教區中小溪旁找到了一些黑沙,後來他發現了那些沙會被磁鐵吸引,他意識到這種礦物(鈦鐵礦)包含着一種新的元素。經過分析,發現沙裡面有兩種金屬氧化物:氧化鐵(沙受磁鐵吸引的原因)及一種他無法辨識的白色金屬氧化物。

意識到這種未被辨識的氧化物含有一種未被發現的金屬,格雷戈爾對康沃爾郡皇家地質學會及德國的《化學年刊》發表了這次的發現。大約就在同時,米勒•馮•賴興斯泰因(Franz-Joseph Müller von Reichenstein)也製造出類似的物質,但卻無法辨識它。

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克拉普羅特 (Martin Heinrich Klaproth ,1743—1817):1795年德國化學家克拉普羅特在分析匈牙利產的紅色金紅石時也發現了這種氧化物。他主張採取為鈾(1789年由克拉普羅特發現的)命名的方法。

引用希臘神話中泰坦神族「Titanic」的名字給這種新元素起名叫「Titanium」。中文按其譯音定名為鈦。當他聽聞到格雷戈爾較早前的發現之後,克拉普羅特取得了一些馬納坎礦物的樣本,並證實它含鈦。

亨特(Matthew A. Hunter):格雷戈爾和克拉普羅特當時所發現的鈦是粉末狀的二氧化鈦,而不是金屬鈦。因為鈦的氧化物極其穩定,而且金屬鈦能與氧、氮、氫、碳等直接激烈地化合,所以單質鈦很難製取。直到1910年才被美國化學家亨特第一次用鈉還原TiCI製得純度達99.9%的金屬鈦。

1940年盧森堡科學家W.J.Kroll用鎂還原TiCl4製得了純鈦。從此,鎂還原法(又稱為克勞爾法)和鈉還原法(又稱為亨特法)成為生產海綿鈦的工業方法。美國在1948年用鎂還原法制出2噸海綿鈦,從此開始了鈦的工業化生產 。 鈦產業發展歷程

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1789年科學家發現了鈦元素,然而直到1908年,挪威和美國才開始用硫酸法生產鈦白,1910年在試驗室中第一次用鈉法製得海綿鈦,1948年美國杜邦公司才用鎂法成噸生產海綿鈦——這標誌着海綿鈦即鈦工業化生產的開始。

中國鈦工業起步於20世紀50年代。1954年北京有色金屬研究總院開始進行海綿鈦製備工藝研究,1956年國家把鈦當作戰略金屬列入了12年發展規劃,1958年在撫順鋁廠實現了海綿鈦工業試驗,成立了中國第一個海綿鈦生產車間,同時在瀋陽有色金屬加工廠成立了中國第一個鈦加工材生產試驗車間。

20世紀60-70年代,在國家的統一規劃下,先後建設了以遵義鈦廠為代表的10餘家海綿鈦生產單位,建設了以寶雞有色金屬加工廠為代表的數家鈦材加工單位,同時也形成了以北京有色金屬研究總院為代表的科研力量,成為繼美國、前蘇聯和日本之後的第四個具有完整鈦工業體系的國家。

1980年前後,中國海綿鈦產量達到2800噸,然而由於當時大多數人對鈦認識不足,鈦材的高價格也限制了鈦的應用,鈦加工材的產量僅200噸左右,中國鈦工業陷入困境。

在國家的政策支持下, 於1982年7月成立了跨部委的全國鈦應用推廣領導小組,專門協調鈦工業的發展事宜,促成了20世紀80年代至90年代初期中國海綿鈦和鈦加工材產銷兩旺、鈦工業快速平穩發展的良好局面。

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綜上所述,中國鈦工業大致經歷了三個發展期:即20世紀50年代的開創期,60-70年代的建設期和80-90年代的初步發展期。在新世紀,得益於國民經濟的持續、快速發展,中國鈦工業也進入了一個快速成長期。

經過多年的發展,中國鈦工業確實取得令人矚目的成就,但與美、日、俄相比,中國鈦工業還是後進者,特別是金融危機加劇以來,更突顯出中國鈦工業缺陷與不足。

2014年在世界經濟繼續處於弱增長格局、全球鈦行業持續低迷的大背景下中國鈦工業也難以獨善其身,進入了「高產能、微利潤、低需求」的嚴冬期。

在國家穩增長、調結構、轉變增長方式、科技創新發展的方針指導下,與環境和諧發展、促進行業健康和可持續發展成為經濟發展的主旋律。投資放緩,產能擴張,需求下降以及鈦產品的結構性過剩,導致鈦製品的價格一直在低位徘徊。

鈦冶煉企業大都處在虧損或盈虧持平狀態,鈦加工企業處於微利運行狀態,2014年是鈦行業的艱辛之年。 中低端鈦製品產能過剩,產業結構亟待調整

經過新世紀以來的快速發展,中國海綿鈦的年產能已達15萬噸,鈦錠的產能已達12.4萬噸.,而國內市場需求放緩,2014年實際的產量分別為67825噸和57039噸,開工率不足,而且大多數企業均處在中低端產品的生產定位上,產品趨同,競爭激烈,效益低下。

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另一方面,在航空、醫療等高端產品的研發及生產上,我們還不能滿足國內的發展需求,航空鈦合金材料和醫用鈦合金材料等高端鈦製品還需要進口。因此,中國的鈦行業處在結構性過剩中。

鈦產業結構調整及產能過剩的問題需要國家、地方和企業共同商榷解決。 自主創新能力不強

長期以來,我們研製鑑定了很多新型鈦合金,但自主的原創的不多,絕大多數是跟蹤仿製國外同類產品,並且對新型鈦合金的基礎性、系統性的研究不夠,從而阻礙了新型鈦合金的應用。

鈦合金成分組織一致性、批次穩定性不夠

目前,中國鈦行業的技術裝備已居世界前列,也生產了大量的優質鈦合金材料來滿足國民經濟發展的需要。但是用於大飛機和航空發動機等高端鈦合金材料的可靠性、批次穩定性較差,導致發動機葉片和風扇盤等關鍵部件蠕變變形,發動機性能下降,不能滿足大飛機及醫用人體植入件對材料的高端需求。

參考來源