تاریخچهی تیتانیوم
تیتانیوم بر اساس ویژگیهای منحصر به فردی که داراست دارای ارزش بالایی است. این عنصر شیمیایی در جدول مندلیف با نماد Ti و عدد اتمی ۲۲ شناخته شده است. این فلز براق نقرهای رنگ، دارای چگالی کم و مقاومت بسیار بالایی است به طوری که میتواند حالت خود را در خوردگی آب دریا، تیزآب سلطانی و کلر حفظ کند.
تاریخچهی تیتانیوم
این فلز با ارزش اولین بار در سال ۱۷۹۱ در بریتانیا توسط ویلیام گرگور کشف شد.نام این فلز ار روی تیتان از اساطیر مشهور یونانی انتخاب شده است. بسیاری از سنگهای قیمتی که در تزیین جواهرات به کار برده میشوند همانند روتیل و ایلمنیت حاوی مقداری تیتانیوم هستند. محل تشکیل چنین سنگهایی در پوستهی زمین و سنگکرهها میباشد. این فلز با ارزش معمولا در همه جا چون، بدن موجودات زنده، سنگها، خاک، آب بدن و … حضور داد.
تیتانیوم با چه فرایندی از سنگ معدنی آن بدست میآید؟
کرال و هانتر دو فرایند رایج برای بدست آوردن تیتانیوم از سنگ معدنی آن است. فراوانترین ترکیبات تیتانیوم را میتوان از دی اکسید تیتانیوم بدست آورد که یک فوتوکالیست معروف است و از آن برای بدست آوردن رنگ دانههای سفید استفاده میکنند.
کاربرد تیتانیوم
از پرکاربردترین ترکیبات تیتانیوم میتوان به تتراکلرید تیتانیوم (تولید مواد دودزا و فروکافت)، کلرید تیتانیوم در تولید پروپیلن اشاره کرد. از تیتانیوم برای ساخت آلیاژهایی سبک و مقاوم استفاده میکنند که در آن این فلز با فلزاتی دیگر چون آهن، آلومینیوم، وانادیوم، مولیبدن و … ترکیب میشود و در صنایعی چون ساخت سامانههای هوایی (هواپیما، جت، موشک، فضاپیما و…)، خودرویی، پزشکی، ابزارهای پزشکی، درون کاشتهای استخوانی، فرایندهای صنعتی، کشاورزی، گوهر سازی، ساخت اندامهای مصنوعی، کارخانه های ساخت کاغذ، نمک زدایی، کاربردهای نظامی و … مورد استفاده قرار میگیرد.
در سال ۱۹۱۰ تیتانیوم فلزی خالص، به وسیلهی حرارت TiCL4 با سدیم در یک بمب فلزی ۷۰۰-۸۰۰ درجهی سانتیگراد تهیه شد. این روش یک فرایند بسیار پیچیده و گسترده محسوب میشود که امروزه نوع جدید آن یعنی FFC-Cambridge میتواند جایگزین روش قدیمی باشد.
یکی ار روشهای سریعِ ساخت آلیاژهای صنعتی استفاده از پودر اکسید تیتانیوم است که از فرم پالایش یافتهی روتیل بدست میآید. این فلز منحصر به فرد تا سال ۱۹۴۶ خارج از آزمایشگاه استفاده نمیشد تا اینکه دانشمندی به نام ویلیام جاستین کرول به این موضوع دست یافت که تیتانیوم میتواند از نظر اقتصادی بوسیلهی احیای تتراکلرین تیتانیوم با منیزم به وجود آید که تا به امروز نیز همچنان از این روش استفاده میکنند.
ویژگیهای منحصر به فرد تیتانیوم
همانطور که در ابتدای مقاله نیز به آن اشاره شد، این فلز دارای چگالی پایین نسبت به سایر عناصر و فلزات و مقاومت بسیار بالایی است. ویژگی مقاومت این فلز میتواند آن را در برابر خوردگی، خراش و … محافظت کند. چگالی تیتانیوم از فولاد کمتر است ولی نوع خالص آن مقاومتی برابر با فولاد را داراست.
مقاومت بالا و چگالی پایین این فلز آن را برای استفاده در صنایع مختلف مستعد ساخته و همین خصوصیات منحصر به فرد باعث تمایز این عنصر بین عناصر دیگر شده است. از تیتانیوم برای آبکاری قطعات مختلف در صنعت جواهرسازی نیز استفاده میشود.