देखें अन्य शब्दकोशों में "टाइटन" क्या है। अनुप्रयोग के क्षेत्र, टाइटेनियम और उसके मिश्र धातुओं की मुख्य विशेषताएं और गुण टाइटेनियम का उपयोग किया जाता है

टाइटेनियम (अव्य. टाइटेनियम; प्रतीक Ti द्वारा निरूपित) चौथे समूह के द्वितीयक उपसमूह का एक तत्व है, रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी की चौथी अवधि, परमाणु संख्या 22 के साथ। सरल पदार्थ टाइटेनियम (CAS संख्या: 7440-) 32-6) चांदी-सफेद रंग की एक हल्की धातु है।

कहानी

TiO2 की खोज अंग्रेज डब्ल्यू ग्रेगोर और जर्मन रसायनज्ञ एम जी क्लैप्रोथ द्वारा लगभग एक साथ और एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से की गई थी। डब्ल्यू ग्रेगर ने चुंबकीय लौहमय रेत (क्रीड, कॉर्नवाल, इंग्लैंड, 1789) की संरचना का अध्ययन करते हुए एक अज्ञात धातु की एक नई "पृथ्वी" (ऑक्साइड) को अलग किया, जिसे उन्होंने मेनकेन कहा। 1795 में, जर्मन रसायनज्ञ क्लैप्रोथ ने खनिज रूटाइल में एक नए तत्व की खोज की और इसे टाइटेनियम नाम दिया। दो साल बाद, क्लैप्रोथ ने स्थापित किया कि रूटाइल और मेनकेन पृथ्वी एक ही तत्व के ऑक्साइड हैं, जिसने क्लैप्रोथ द्वारा प्रस्तावित "टाइटेनियम" नाम को जन्म दिया। दस साल बाद, तीसरी बार टाइटेनियम की खोज की गई। फ्रांसीसी वैज्ञानिक एल. वाउक्वेलिन ने एनाटेज में टाइटेनियम की खोज की और साबित किया कि रूटाइल और एनाटेज समान टाइटेनियम ऑक्साइड हैं।
धातु टाइटेनियम का पहला नमूना 1825 में जे. या. बर्ज़ेलियस द्वारा प्राप्त किया गया था। टाइटेनियम की उच्च रासायनिक गतिविधि और इसके शुद्धिकरण की कठिनाई के कारण, Ti का एक शुद्ध नमूना 1925 में डच ए. वैन अर्केल और आई. डी बोअर द्वारा टाइटेनियम आयोडाइड वाष्प TiI 4 के थर्मल अपघटन द्वारा प्राप्त किया गया था।

नाम की उत्पत्ति

धातु को इसका नाम टाइटन्स, प्राचीन ग्रीक पौराणिक कथाओं के पात्रों, गैया के बच्चों के सम्मान में मिला। तत्व का नाम मार्टिन क्लैप्रोथ द्वारा रासायनिक नामकरण पर उनके विचारों के अनुसार, फ्रांसीसी स्कूल ऑफ केमिस्ट्री के विरोध में दिया गया था, जहां उन्होंने किसी तत्व को उसके रासायनिक गुणों के आधार पर नाम देने की कोशिश की थी। चूंकि जर्मन शोधकर्ता ने स्वयं किसी नए तत्व के गुणों को केवल उसके ऑक्साइड से निर्धारित करने की असंभवता पर ध्यान दिया था, इसलिए उन्होंने इसके लिए पौराणिक कथाओं से एक नाम चुना, यूरेनियम के अनुरूप जिसे उन्होंने पहले खोजा था।
हालाँकि, 1980 के दशक के अंत में "टेक्नोलॉजी-यूथ" पत्रिका में प्रकाशित एक अन्य संस्करण के अनुसार, नई खोजी गई धातु का नाम प्राचीन ग्रीक मिथकों के शक्तिशाली टाइटन्स के लिए नहीं, बल्कि जर्मनिक पौराणिक कथाओं में परी रानी टाइटेनिया के नाम पर है। शेक्सपियर के "ए मिडसमर नाइट्स ड्रीम" में ओबेरॉन की पत्नी)। यह नाम धातु के असाधारण "हल्केपन" (कम घनत्व) से जुड़ा है।

रसीद

एक नियम के रूप में, टाइटेनियम और उसके यौगिकों के उत्पादन के लिए प्रारंभिक सामग्री अपेक्षाकृत कम मात्रा में अशुद्धियों के साथ टाइटेनियम डाइऑक्साइड है। विशेष रूप से, यह टाइटेनियम अयस्कों के संवर्धन से प्राप्त एक रूटाइल सांद्रण हो सकता है। हालाँकि, दुनिया में रूटाइल के भंडार बहुत सीमित हैं, और इल्मेनाइट सांद्रण के प्रसंस्करण से प्राप्त तथाकथित सिंथेटिक रूटाइल या टाइटेनियम स्लैग का अधिक बार उपयोग किया जाता है। टाइटेनियम स्लैग प्राप्त करने के लिए, इल्मेनाइट सांद्रण को इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में कम किया जाता है, जबकि लोहे को धातु चरण (कच्चा लोहा) में अलग किया जाता है, और असंतुलित टाइटेनियम ऑक्साइड और अशुद्धियाँ स्लैग चरण बनाती हैं। रिच स्लैग को क्लोराइड या सल्फ्यूरिक एसिड विधि का उपयोग करके संसाधित किया जाता है।
टाइटेनियम अयस्क सांद्रण को सल्फ्यूरिक एसिड या पाइरोमेटालर्जिकल प्रसंस्करण के अधीन किया जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड उपचार का उत्पाद टाइटेनियम डाइऑक्साइड पाउडर TiO2 है। पाइरोमेटालर्जिकल विधि का उपयोग करते हुए, अयस्क को कोक के साथ सिंटर किया जाता है और क्लोरीन के साथ इलाज किया जाता है, जिससे टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड वाष्प TiCl 4 उत्पन्न होता है:
TiO 2 + 2C + 2Cl 2 =TiCl 2 + 2CO

परिणामी TiCl 4 वाष्प को 850 डिग्री सेल्सियस पर मैग्नीशियम के साथ कम किया जाता है:
TiCl 4 + 2Mg = 2MgCl 2 + Ti

परिणामस्वरूप टाइटेनियम "स्पंज" को पिघलाया जाता है और साफ किया जाता है। टाइटेनियम को आयोडाइड विधि या इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करके परिष्कृत किया जाता है, जो Ti को TiCl 4 से अलग करता है। टाइटेनियम सिल्लियां प्राप्त करने के लिए चाप, इलेक्ट्रॉन बीम या प्लाज्मा प्रसंस्करण का उपयोग किया जाता है।

भौतिक गुण

टाइटेनियम एक हल्की चांदी जैसी सफेद धातु है। यह दो क्रिस्टल संशोधनों में मौजूद है: α-Ti एक हेक्सागोनल क्लोज-पैक जाली के साथ, β-Ti घन शरीर-केंद्रित पैकिंग के साथ, बहुरूपी परिवर्तन α↔β का तापमान 883 डिग्री सेल्सियस है।
इसमें उच्च चिपचिपाहट होती है और मशीनिंग के दौरान, काटने वाले उपकरण से चिपकने का खतरा होता है, और इसलिए उपकरण और विभिन्न स्नेहक पर विशेष कोटिंग्स के आवेदन की आवश्यकता होती है।
सामान्य तापमान पर यह TiO2 ऑक्साइड की एक सुरक्षात्मक निष्क्रिय फिल्म से ढका होता है, जो इसे अधिकांश वातावरणों (क्षारीय को छोड़कर) में संक्षारण प्रतिरोधी बनाता है।
टाइटेनियम की धूल फटने की प्रवृत्ति रखती है। फ्लैश प्वाइंट 400 डिग्री सेल्सियस. टाइटेनियम की छीलन आग के लिए खतरनाक होती है।

1941 उबलने का तापमान 3560 उद. फ्यूजन की गर्मी 18.8 केजे/मोल उद. वाष्पीकरण का ताप 422.6 केजे/मोल मोलर ताप क्षमता 25.1 जे/(के मोल) दाढ़ आयतन 10.6 सेमी³/मोल एक साधारण पदार्थ की क्रिस्टल जाली जाली संरचना षट्कोणीय
क्लोज़-पैक्ड (α-Ti) जाली पैरामीटर a=2.951 s=4.697 (α-Ti) नज़रिया सी/ 1,587 डेबी तापमान 380 अन्य विशेषताएँ ऊष्मीय चालकता (300 K) 21.9 W/(m K) सीएएस संख्या 7440-32-6

विश्वकोश यूट्यूब

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    उपशीर्षक

    नमस्ते! अलेक्जेंडर इवानोव आपके साथ हैं और यह "रसायन विज्ञान - सरल" परियोजना है। और अब हम टाइटेनियम के साथ थोड़ा मज़ा करेंगे! यह कुछ ग्राम शुद्ध टाइटेनियम जैसा दिखता है, जो बहुत समय पहले मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में प्राप्त किया गया था, जब यह अभी तक एक विश्वविद्यालय भी नहीं था। यह नमूना उसी संग्रहालय से है। यह वह मुख्य खनिज है जिससे टाइटेनियम निकाला हुआ ऐसा दिखता है। यह रूटाइल है। कुल मिलाकर, 100 से अधिक खनिज ज्ञात हैं जिनमें टाइटेनियम होता है। 1867 में, लोग टाइटेनियम के बारे में जो कुछ भी जानते थे वह एक पाठ्यपुस्तक में 1 पृष्ठ पर फिट था। 20 वीं शताब्दी की शुरुआत तक, बहुत कुछ नहीं बदला था 1791 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ और खनिजविज्ञानी विलियम ग्रेगर ने खनिज मेनाकिनाइट में एक नए तत्व की खोज की और इसे "मेनकिन" कहा। थोड़ी देर बाद, 1795 में, जर्मन रसायनज्ञ मार्टिन क्लैप्रोथ ने एक अन्य खनिज - रूटाइल में एक नए रासायनिक तत्व की खोज की। टाइटन को इसका प्राप्त हुआ क्लैप्रोथ से नाम, जिन्होंने इसे एल्वेन रानी टाइटेनिया के सम्मान में नाम दिया था। हालांकि, एक अन्य संस्करण के अनुसार, तत्व का नाम टाइटन्स से आया है, जो पृथ्वी देवी के शक्तिशाली पुत्र हैं - गेस हालांकि, 1797 में यह पता चला कि ग्रेगोर और क्लैप्रोथ ने उसी रासायनिक तत्व की खोज की। लेकिन नाम वही रहा जो क्लैप्रोथ ने दिया था। लेकिन न तो ग्रेगोर और न ही क्लैप्रोथ धातु टाइटेनियम प्राप्त करने में सक्षम थे। उन्हें एक सफेद क्रिस्टलीय पाउडर प्राप्त हुआ, जो टाइटेनियम डाइऑक्साइड था। पहली बार धात्विक टाइटेनियम रूसी वैज्ञानिक डी.के. द्वारा प्राप्त किया गया था। 1875 में किरिलोव लेकिन जैसा कि उचित कवरेज के बिना होता है, उनके काम पर ध्यान नहीं दिया गया। उसके बाद, शुद्ध टाइटेनियम स्वीडन के एल. निल्सन और ओ. पीटरसन के साथ-साथ फ्रांसीसी मोइसन द्वारा प्राप्त किया गया था। और केवल 1910 में अमेरिकी रसायनज्ञ एम। हंटर ने टाइटेनियम प्राप्त करने के पिछले तरीकों में सुधार किया और कई ग्राम शुद्ध 99% टाइटेनियम प्राप्त किया। यही कारण है कि अधिकांश पुस्तकों में हंटर को धातु टाइटेनियम प्राप्त करने वाले वैज्ञानिक के रूप में दर्शाया गया है। किसी ने भी टाइटेनियम के लिए एक महान भविष्य की भविष्यवाणी नहीं की थी, थोड़ी सी भी इसकी संरचना में अशुद्धियों ने इसे बहुत नाजुक और नाजुक बना दिया, जिससे यांत्रिक परीक्षण प्रसंस्करण की अनुमति नहीं मिली, इसलिए, कुछ टाइटेनियम यौगिकों ने धातु की तुलना में पहले ही अपना व्यापक उपयोग पाया, टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड का उपयोग प्रथम विश्व युद्ध में खुली हवा में धुआं स्क्रीन बनाने के लिए किया गया था। टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड हाइड्रोलाइज होकर टाइटेनियम ऑक्सीक्लोराइड और टाइटेनियम ऑक्साइड बनाता है। जो सफेद धुआं हम देखते हैं वह ऑक्सीक्लोराइड और टाइटेनियम ऑक्साइड के कण हैं। अगर हम पानी में टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड की कुछ बूंदें डालें तो इस तथ्य की पुष्टि की जा सकती है कि ये कण हैं। टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड वर्तमान में है धातु टाइटेनियम प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है। शुद्ध टाइटेनियम प्राप्त करने की विधि सौ वर्षों से नहीं बदली है। सबसे पहले, टाइटेनियम डाइऑक्साइड को क्लोरीन का उपयोग करके टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड में परिवर्तित किया जाता है, जिसके बारे में हमने पहले बात की थी। फिर, मैग्नीशियम थर्मिया का उपयोग करके, टाइटेनियम धातु को टाइटेनियम से प्राप्त किया जाता है टेट्राक्लोराइड, जो स्पंज के रूप में बनता है। यह प्रक्रिया स्टील रिटॉर्ट्स में 900 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर की जाती है। प्रतिक्रिया की कठोर परिस्थितियों के कारण, दुर्भाग्य से हमारे पास इस प्रक्रिया का परिणाम दिखाने का अवसर नहीं है एक टाइटेनियम स्पंज है, जिसे एक कॉम्पैक्ट धातु में पिघलाया जाता है। अल्ट्रा-शुद्ध टाइटेनियम प्राप्त करने के लिए, वे आयोडाइड शोधन विधि का उपयोग करते हैं, जिसे हम जिरकोनियम के बारे में वीडियो में विस्तार से बताएंगे। जैसा कि आप पहले ही देख चुके हैं, टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड एक पारदर्शी है सामान्य परिस्थितियों में रंगहीन तरल। लेकिन अगर हम ट्राइक्लोराइड टाइटेनियम लेते हैं, तो यह एक बैंगनी ठोस है। अणु में सिर्फ एक क्लोरीन परमाणु कम है, और पहले से ही एक अलग अवस्था है। टाइटेनियम ट्राइक्लोराइड हीड्रोस्कोपिक है। इसलिए, आप इसके साथ केवल निष्क्रिय वातावरण में ही काम कर सकते हैं। टाइटेनियम ट्राइक्लोराइड हाइड्रोक्लोरिक एसिड में अच्छी तरह से घुल जाता है। यह वह प्रक्रिया है जिसे आप अभी देख रहे हैं। समाधान में एक जटिल आयन बनता है। 3- मैं आपको बताऊंगा कि जटिल आयन क्या हैं अगली बार। इस बीच, बस भयभीत हो जाएं :) यदि आप परिणामी घोल में थोड़ा सा नाइट्रिक एसिड मिलाते हैं, तो टाइटेनियम नाइट्रेट बनता है और एक भूरे रंग की गैस निकलती है, जो वास्तव में हम देखते हैं। टाइटेनियम आयनों के लिए एक गुणात्मक प्रतिक्रिया होती है। आइए छोड़ें हाइड्रोजन पेरोक्साइड। जैसा कि आप देख सकते हैं, एक चमकीले रंग के यौगिक के निर्माण के साथ एक प्रतिक्रिया होती है यह सुप्रा-टाइटैनिक एसिड है। 1908 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में, सफेद के उत्पादन के लिए टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग किया जाने लगा, जिसने सफेद की जगह ले ली, जो सीसा और जस्ता पर आधारित था। टाइटेनियम सफेद सीसा और जस्ता एनालॉग की गुणवत्ता से काफी अधिक था। इसके अलावा, टाइटेनियम ऑक्साइड का उपयोग तामचीनी का उत्पादन करने के लिए किया गया था, जिसका उपयोग जहाज निर्माण में धातु और लकड़ी के कोटिंग्स के लिए किया गया था। वर्तमान में, टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग खाद्य उद्योग में किया जाता है एक सफेद रंग के रूप में - यह E171 योजक है, जो केकड़े की छड़ें, नाश्ते के अनाज, मेयोनेज़, च्यूइंग गम, डेयरी उत्पादों आदि में पाया जा सकता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग सौंदर्य प्रसाधनों में भी किया जाता है - यह सूर्य संरक्षण क्रीम का हिस्सा है "सभी चमकता हुआ सोना नहीं होता'' - यह कहावत हम बचपन से जानते हैं और आधुनिक चर्च और टाइटेनियम के संबंध में, यह शाब्दिक अर्थ में काम करता है और ऐसा लगता है कि चर्च और टाइटेनियम के बीच क्या समानता हो सकती है? यहाँ क्या है: सोने से चमकने वाले सभी आधुनिक चर्च गुंबदों का वास्तव में सोने से कोई लेना-देना नहीं है। वास्तव में, सभी गुंबदों को टाइटेनियम नाइट्राइड के साथ लेपित किया जाता है। धातु के ड्रिल को भी टाइटेनियम नाइट्राइड के साथ लेपित किया जाता है। केवल 1925 में उच्च शुद्धता वाला टाइटेनियम प्राप्त किया गया था, जो इसके भौतिक और रासायनिक गुणों का अध्ययन करना संभव हो गया और वे शानदार निकले। यह पता चला कि टाइटेनियम, लोहे का लगभग आधा वजन होने के कारण, कई स्टील्स की ताकत से बेहतर है। इसके अलावा, हालांकि टाइटेनियम डेढ़ गुना है एल्यूमीनियम से भारी, यह उससे छह गुना अधिक मजबूत है और 500 डिग्री सेल्सियस तक अपनी ताकत बरकरार रखता है। - अपनी उच्च विद्युत चालकता और गैर-चुंबकीयता के कारण, टाइटेनियम इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में बहुत रुचि रखता है। टाइटेनियम में संक्षारण के लिए उच्च प्रतिरोध है। कारण अपने गुणों के कारण, टाइटेनियम अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी के लिए एक सामग्री बन गया है। रूस में, वेरखन्या साल्दा में, वीएसएमपीओ-एवीआईएसएमए निगम है, जो वैश्विक एयरोस्पेस उद्योग के लिए टाइटेनियम का उत्पादन करता है। वेरखन्या साल्दा टाइटेनियम से वे बोइंग, एयरबस, रोल्स-रॉयस बनाते हैं , विभिन्न रासायनिक उपकरण और बहुत सारे अन्य महंगे कबाड़। हालाँकि, आप में से प्रत्येक शुद्ध टाइटेनियम से बना एक फावड़ा या क्राउबार खरीद सकता है! और यह कोई मज़ाक नहीं है! और इस प्रकार महीन टाइटेनियम पाउडर वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। इस तरह के रंगीन दहन के लिए धन्यवाद, टाइटेनियम को आतिशबाज़ी बनाने की विद्या में आवेदन मिला है। और बस इतना ही, सदस्यता लें, अंगूठा दें, परियोजना का समर्थन करना और अपने दोस्तों को बताना न भूलें! अलविदा!

कहानी

TiO2 की खोज लगभग एक साथ और स्वतंत्र रूप से एक अंग्रेज द्वारा की गई थी डब्ल्यू. ग्रेगर?!और जर्मन रसायनज्ञ एम. जी. क्लैप्रोथ। डब्ल्यू ग्रेगर ने चुंबकीय लौहमय रेत (क्रीड, कॉर्नवाल, इंग्लैंड) की संरचना का अध्ययन करते हुए एक अज्ञात धातु की एक नई "पृथ्वी" (ऑक्साइड) को अलग किया, जिसे उन्होंने मेनकेन कहा। 1795 में, जर्मन रसायनज्ञ क्लैप्रोथ ने खनिज रूटाइल में एक नए तत्व की खोज की और इसे टाइटेनियम नाम दिया। दो साल बाद, क्लैप्रोथ ने स्थापित किया कि रूटाइल और मेनकेन पृथ्वी एक ही तत्व के ऑक्साइड हैं, जिसने क्लैप्रोथ द्वारा प्रस्तावित "टाइटेनियम" नाम को जन्म दिया। दस साल बाद, तीसरी बार टाइटेनियम की खोज की गई। फ्रांसीसी वैज्ञानिक एल. वाउक्वेलिन ने एनाटेज में टाइटेनियम की खोज की और साबित किया कि रूटाइल और एनाटेज समान टाइटेनियम ऑक्साइड हैं।

धात्विक टाइटेनियम का पहला नमूना 1825 में जे. या. बर्ज़ेलियस द्वारा प्राप्त किया गया था। टाइटेनियम की उच्च रासायनिक गतिविधि और इसके शुद्धिकरण की कठिनाई के कारण, Ti का एक शुद्ध नमूना 1925 में डचमैन ए. वैन अर्केल और आई. डी बोअर द्वारा टाइटेनियम आयोडाइड वाष्प TiI 4 के थर्मल अपघटन द्वारा प्राप्त किया गया था।

नाम की उत्पत्ति

धातु को इसका नाम टाइटन्स, प्राचीन ग्रीक पौराणिक कथाओं के पात्रों, गैया के बच्चों के सम्मान में मिला। तत्व का नाम मार्टिन क्लैप्रोथ द्वारा रासायनिक नामकरण पर उनके विचारों के अनुसार दिया गया था, जो कि रसायन विज्ञान के फ्रांसीसी स्कूल के विपरीत था, जहां उन्होंने किसी तत्व को उसके रासायनिक गुणों के आधार पर नाम देने की कोशिश की थी। चूंकि जर्मन शोधकर्ता ने स्वयं किसी नए तत्व के गुणों को केवल उसके ऑक्साइड से निर्धारित करने की असंभवता पर ध्यान दिया था, इसलिए उन्होंने इसके लिए पौराणिक कथाओं से एक नाम चुना, यूरेनियम के अनुरूप जिसे उन्होंने पहले खोजा था।

प्रकृति में होना

प्रकृति में व्यापकता की दृष्टि से टाइटेनियम 10वें स्थान पर है। पृथ्वी की पपड़ी में सामग्री द्रव्यमान के हिसाब से 0.57% है, समुद्र के पानी में - 0.001 मिलीग्राम/लीटर। अल्ट्रामैफिक चट्टानों में 300 ग्राम/टन, बुनियादी चट्टानों में - 9 किग्रा/टन, अम्लीय चट्टानों में 2.3 किग्रा/टन, मिट्टी और शैलों में 4.5 किग्रा/टन। पृथ्वी की पपड़ी में, टाइटेनियम लगभग हमेशा टेट्रावेलेंट होता है और केवल ऑक्सीजन यौगिकों में मौजूद होता है। मुक्त रूप में नहीं मिला. अपक्षय और वर्षा की स्थितियों के तहत, टाइटेनियम का अल 2 ओ 3 के साथ भू-रासायनिक संबंध है। यह अपक्षय परत के बॉक्साइट और समुद्री मिट्टी के तलछट में केंद्रित है। टाइटेनियम का परिवहन खनिजों के यांत्रिक टुकड़ों और कोलाइड के रूप में किया जाता है। कुछ मिट्टी में वजन के हिसाब से 30% तक TiO2 जमा हो जाता है। टाइटेनियम खनिज मौसम के प्रति प्रतिरोधी होते हैं और प्लेसर में बड़ी सांद्रता बनाते हैं। टाइटेनियम युक्त 100 से अधिक खनिज ज्ञात हैं। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं: रूटाइल TiO 2, इल्मेनाइट FeTiO 3, टाइटैनोमैग्नेटाइट FeTiO 3 + Fe 3 O 4, पेरोव्स्काइट CaTiO 3, टाइटैनाइट CaTiSiO 5। प्राथमिक टाइटेनियम अयस्क हैं - इल्मेनाइट-टाइटैनोमैग्नेटाइट और प्लेसर अयस्क - रूटाइल-इल्मेनाइट-ज़िरकोन।

जन्म स्थान

टाइटेनियम के भंडार दक्षिण अफ्रीका, रूस, यूक्रेन, चीन, जापान, ऑस्ट्रेलिया, भारत, सीलोन, ब्राजील, दक्षिण कोरिया और कजाकिस्तान में स्थित हैं। सीआईएस देशों में, टाइटेनियम अयस्कों के खोजे गए भंडार में अग्रणी स्थानों पर रूसी संघ (58.5%) और यूक्रेन (40.2%) का कब्जा है। रूस में सबसे बड़ी जमा राशि यारेगस्कॉय है।

भण्डार एवं उत्पादन

2002 तक, खनन किए गए 90% टाइटेनियम का उपयोग टाइटेनियम डाइऑक्साइड TiO2 का उत्पादन करने के लिए किया गया था। टाइटेनियम डाइऑक्साइड का विश्व उत्पादन प्रति वर्ष 4.5 मिलियन टन था। टाइटेनियम डाइऑक्साइड (रूस को छोड़कर) का पुष्ट भंडार लगभग 800 मिलियन टन है। 2006 तक, अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के अनुसार, टाइटेनियम डाइऑक्साइड के संदर्भ में और रूस को छोड़कर, इल्मेनाइट अयस्कों का भंडार 603-673 मिलियन टन और रूटाइल अयस्कों का है। - 49. 7-52.7 मिलियन टन। इस प्रकार, उत्पादन की वर्तमान दर पर, दुनिया का टाइटेनियम का सिद्ध भंडार (रूस को छोड़कर) 150 से अधिक वर्षों तक चलेगा।

चीन के बाद रूस के पास दुनिया में टाइटेनियम का दूसरा सबसे बड़ा भंडार है। रूस में टाइटेनियम के खनिज संसाधन आधार में 20 जमा (जिनमें से 11 प्राथमिक और 9 जलोढ़ हैं) शामिल हैं, जो पूरे देश में समान रूप से वितरित हैं। खोजी गई सबसे बड़ी जमा राशि (यारेगस्कॉय) उख्ता (कोमी गणराज्य) शहर से 25 किमी दूर स्थित है। भंडार का भंडार लगभग 10% की औसत टाइटेनियम डाइऑक्साइड सामग्री के साथ 2 बिलियन टन अयस्क होने का अनुमान है।

विश्व की सबसे बड़ी टाइटेनियम उत्पादक रूसी कंपनी VSMPO-AVISMA है।

रसीद

एक नियम के रूप में, टाइटेनियम और उसके यौगिकों के उत्पादन के लिए प्रारंभिक सामग्री अपेक्षाकृत कम मात्रा में अशुद्धियों के साथ टाइटेनियम डाइऑक्साइड है। विशेष रूप से, यह टाइटेनियम अयस्कों के संवर्धन से प्राप्त एक रूटाइल सांद्रण हो सकता है। हालाँकि, दुनिया में रूटाइल के भंडार बहुत सीमित हैं, और इल्मेनाइट सांद्रण के प्रसंस्करण से प्राप्त तथाकथित सिंथेटिक रूटाइल या टाइटेनियम स्लैग का अधिक बार उपयोग किया जाता है। टाइटेनियम स्लैग प्राप्त करने के लिए, इल्मेनाइट सांद्रण को इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में कम किया जाता है, जबकि लोहे को धातु चरण (कच्चा लोहा) में अलग किया जाता है, और गैर-कम टाइटेनियम ऑक्साइड और अशुद्धियाँ स्लैग चरण बनाती हैं। रिच स्लैग को क्लोराइड या सल्फ्यूरिक एसिड विधि का उपयोग करके संसाधित किया जाता है।

टाइटेनियम अयस्क सांद्रण को सल्फ्यूरिक एसिड या पाइरोमेटालर्जिकल प्रसंस्करण के अधीन किया जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड उपचार का उत्पाद टाइटेनियम डाइऑक्साइड पाउडर TiO2 है। पाइरोमेटालर्जिकल विधि का उपयोग करते हुए, अयस्क को कोक के साथ सिंटर किया जाता है और क्लोरीन के साथ इलाज किया जाता है, जिससे टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड वाष्प TiCl 4 उत्पन्न होता है:

T i O 2 + 2 C + 2 C l 2 → T i C l 4 + 2 C O (\displaystyle (\mathsf (TiO_(2)+2C+2Cl_(2)\rightarrow TiCl_(4)+2CO)))

परिणामी TiCl 4 वाष्प को 850 डिग्री सेल्सियस पर मैग्नीशियम के साथ कम किया जाता है:

T i C l 4 + 2 M g → 2 M g C l 2 + T i (\displaystyle (\mathsf (TiCl_(4)+2Mg\rightarrow 2MgCl_(2)+Ti)))

इसके अलावा, तथाकथित एफएफसी कैम्ब्रिज प्रक्रिया, जिसका नाम इसके डेवलपर्स डेरेक फ्रे, टॉम फार्थिंग और जॉर्ज चेन और कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय, जहां इसे बनाया गया था, के नाम पर रखा गया है, अब लोकप्रियता हासिल करना शुरू कर रहा है। यह इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया कैल्शियम क्लोराइड और क्विकटाइम के पिघले हुए मिश्रण में इसके ऑक्साइड से टाइटेनियम की सीधी, निरंतर कमी की अनुमति देती है। इस प्रक्रिया में कैल्शियम क्लोराइड और चूने के मिश्रण से भरे एक इलेक्ट्रोलाइटिक स्नान का उपयोग किया जाता है, जिसमें एक ग्रेफाइट बलि (या तटस्थ) एनोड और एक कम करने योग्य ऑक्साइड से बना कैथोड होता है। जब स्नान के माध्यम से करंट प्रवाहित किया जाता है, तो तापमान तेजी से ~1000-1100 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, और कैल्शियम ऑक्साइड पिघलकर एनोड पर ऑक्सीजन और धात्विक कैल्शियम में विघटित हो जाता है:

2 C a O → 2 C a + O 2 (\displaystyle (\mathsf (2CaO\rightarrow 2Ca+O_(2))))

परिणामस्वरूप ऑक्सीजन एनोड को ऑक्सीकरण करता है (ग्रेफाइट का उपयोग करने के मामले में), और कैल्शियम पिघल में कैथोड में स्थानांतरित हो जाता है, जहां यह ऑक्साइड से टाइटेनियम को कम करता है:

O 2 + C → C O 2 (\displaystyle (\mathsf (O_(2)+C\rightarrow CO_(2)))) T i O 2 + 2 C a → T i + 2 C a O (\displaystyle (\mathsf (TiO_(2)+2Ca\rightarrow Ti+2CaO)))

परिणामस्वरूप कैल्शियम ऑक्साइड फिर से ऑक्सीजन और धात्विक कैल्शियम में विघटित हो जाता है, और प्रक्रिया तब तक दोहराई जाती है जब तक कि कैथोड पूरी तरह से टाइटेनियम स्पंज में परिवर्तित नहीं हो जाता है, या कैल्शियम ऑक्साइड समाप्त नहीं हो जाता है। इस प्रक्रिया में, सक्रिय कैल्शियम और ऑक्सीजन आयनों के पिघलने और गतिशीलता को विद्युत चालकता प्रदान करने के लिए कैल्शियम क्लोराइड का उपयोग इलेक्ट्रोलाइट के रूप में किया जाता है। अक्रिय एनोड (उदाहरण के लिए, टिन ऑक्साइड) का उपयोग करते समय, कार्बन डाइऑक्साइड के बजाय, आणविक ऑक्सीजन को एनोड पर छोड़ा जाता है, जो पर्यावरण को कम प्रदूषित करता है, लेकिन इस मामले में प्रक्रिया कम स्थिर हो जाती है, और, इसके अलावा, कुछ स्थितियों में कैल्शियम ऑक्साइड की तुलना में क्लोराइड का अपघटन अधिक ऊर्जावान रूप से अनुकूल हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आणविक क्लोरीन निकलता है।

परिणामस्वरूप टाइटेनियम "स्पंज" को पिघलाया जाता है और साफ किया जाता है। टाइटेनियम को आयोडाइड विधि या इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करके परिष्कृत किया जाता है, जो Ti को TiCl 4 से अलग करता है। टाइटेनियम सिल्लियां प्राप्त करने के लिए चाप, इलेक्ट्रॉन बीम या प्लाज्मा प्रसंस्करण का उपयोग किया जाता है।

भौतिक गुण

टाइटेनियम एक हल्की चांदी जैसी सफेद धातु है। दो क्रिस्टल संशोधनों में मौजूद है: α-Ti एक हेक्सागोनल क्लोज-पैक जाली के साथ (a=2.951 Å; c=4.679 Å; z=2; अंतरिक्ष समूह सी6एमएमसी), β-तिघन शरीर-केंद्रित पैकिंग के साथ (a=3.269 Å; z=2; अंतरिक्ष समूह मैं3म), α↔β संक्रमण का तापमान 883 डिग्री सेल्सियस है, संक्रमण का ΔH 3.8 kJ/mol है। गलनांक 1660±20°C, क्वथनांक 3260°C, α-Ti और β-Ti का घनत्व क्रमशः 4.505 (20°C) और 4.32 (900°C) g/cm³ के बराबर, परमाणु घनत्व 5.71⋅10 22 /सेमी³ [ ] . प्लास्टिक, निष्क्रिय वातावरण में वेल्ड करने योग्य। प्रतिरोधकता 0.42 µओम म 20 पर डिग्री सेल्सियस

इसमें उच्च चिपचिपाहट होती है, मशीनिंग के दौरान यह काटने वाले उपकरण से चिपक जाता है, और इसलिए उपकरण और विभिन्न स्नेहक पर विशेष कोटिंग्स के आवेदन की आवश्यकता होती है।

सामान्य तापमान पर यह TiO2 ऑक्साइड की एक सुरक्षात्मक निष्क्रिय फिल्म से ढका होता है, जो इसे अधिकांश वातावरणों (क्षारीय को छोड़कर) में संक्षारण प्रतिरोधी बनाता है।

टाइटेनियम की धूल फटने की प्रवृत्ति रखती है। फ़्लैश बिंदु - 400 डिग्री सेल्सियस. टाइटेनियम की छीलन आग के लिए खतरनाक होती है।

स्टील, टंगस्टन और प्लैटिनम के साथ टाइटेनियम, निर्वात में अत्यधिक स्थिर होता है, जो अपने हल्केपन के साथ, अंतरिक्ष यान को डिजाइन करते समय इसे बहुत आशाजनक बनाता है।

रासायनिक गुण

टाइटेनियम कई एसिड और क्षार (एच 3 पीओ 4 और केंद्रित एच 2 एसओ 4 को छोड़कर) के पतला समाधान के लिए प्रतिरोधी है।

यह जटिल एजेंटों की उपस्थिति में कमजोर एसिड के साथ भी आसानी से प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए, यह एक जटिल आयन 2− के गठन के कारण हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड के साथ बातचीत करता है। कार्बनिक वातावरण में टाइटेनियम जंग के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होता है, क्योंकि पानी की उपस्थिति में टाइटेनियम उत्पाद की सतह पर टाइटेनियम ऑक्साइड और हाइड्राइड की एक घनी निष्क्रिय फिल्म बनती है। टाइटेनियम के संक्षारण प्रतिरोध में सबसे उल्लेखनीय वृद्धि तब ध्यान देने योग्य होती है जब एक आक्रामक वातावरण में पानी की मात्रा 0.5 से 8.0% तक बढ़ जाती है, जिसकी पुष्टि मिश्रित जलीय-कार्बनिक में एसिड और क्षार के समाधान में टाइटेनियम की इलेक्ट्रोड क्षमता के विद्युत रासायनिक अध्ययन से होती है। मीडिया.

जब हवा में 1200 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, तो Ti एक चमकदार सफेद लौ के साथ जलती है और परिवर्तनीय संरचना TiO x के ऑक्साइड चरणों का निर्माण करती है। TiO(OH) 2 ·xH 2 O हाइड्रॉक्साइड टाइटेनियम लवण के घोल से अवक्षेपित होता है, और सावधानीपूर्वक कैल्सीनेशन से TiO 2 ऑक्साइड बनता है। हाइड्रॉक्साइड TiO(OH) 2 xH 2 O और डाइऑक्साइड TiO2 उभयधर्मी हैं।

आवेदन

शुद्ध रूप में और मिश्रधातु के रूप में

  • मिश्र धातु के रूप में टाइटेनियम विमान, रॉकेट और जहाज निर्माण में सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक सामग्री है।
  • धातु का उपयोग किया जाता है: रासायनिक उद्योग (रिएक्टर, पाइपलाइन, पंप, पाइपलाइन फिटिंग), सैन्य उद्योग (विमानन, पनडुब्बी पतवार में शरीर कवच, कवच और अग्नि बाधाएं), औद्योगिक प्रक्रियाएं (अलवणीकरण संयंत्र, लुगदी और कागज प्रक्रियाएं), मोटर वाहन उद्योग , कृषि उद्योग, खाद्य उद्योग, छेदने वाले आभूषण, चिकित्सा उद्योग (कृत्रिम अंग, ऑस्टियोप्रोस्थेसिस), दंत और एंडोडोंटिक उपकरण, दंत प्रत्यारोपण, खेल के सामान, आभूषण, मोबाइल फोन, हल्के मिश्र धातु, आदि।
  • टाइटेनियम कास्टिंग वैक्यूम भट्टियों में ग्रेफाइट मोल्डों में की जाती है। वैक्यूम लॉस्ट वैक्स कास्टिंग का भी उपयोग किया जाता है। तकनीकी कठिनाइयों के कारण इसका उपयोग कलात्मक ढलाई में सीमित सीमा तक किया जाता है। विश्व अभ्यास में टाइटेनियम से बनी पहली स्मारकीय मूर्तिकला मॉस्को में उनके नाम पर बने चौक पर यूरी गगारिन का स्मारक है।
  • टाइटेनियम कई मिश्र धातु स्टील्स और सबसे विशेष मिश्र धातुओं में एक मिश्र धातु योजक है [ जो लोग?] .
  • नितिनोल (निकल-टाइटेनियम) एक आकार स्मृति मिश्र धातु है जिसका उपयोग चिकित्सा और प्रौद्योगिकी में किया जाता है।
  • टाइटेनियम एल्युमिनाइड्स ऑक्सीकरण और गर्मी प्रतिरोधी के लिए बहुत प्रतिरोधी हैं, जो बदले में, संरचनात्मक सामग्री के रूप में विमानन और ऑटोमोटिव विनिर्माण में उनके उपयोग को निर्धारित करता है।
  • टाइटेनियम उच्च-वैक्यूम पंपों में उपयोग की जाने वाली सबसे आम गेटर सामग्रियों में से एक है।

कनेक्शन के रूप में

  • सफेद टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) का उपयोग पेंट (जैसे टाइटेनियम सफेद) और कागज और प्लास्टिक के उत्पादन में किया जाता है। खाद्य योज्य E171.
  • ऑर्गेनो-टाइटेनियम यौगिकों (उदाहरण के लिए, टेट्राबुटोक्साइटेनियम) का उपयोग रासायनिक और पेंट उद्योगों में उत्प्रेरक और हार्डनर के रूप में किया जाता है।
  • अकार्बनिक टाइटेनियम यौगिकों का उपयोग रासायनिक इलेक्ट्रॉनिक्स और फाइबरग्लास उद्योगों में एडिटिव्स या कोटिंग्स के रूप में किया जाता है।
  • टाइटेनियम कार्बाइड, टाइटेनियम डाइबोराइड, टाइटेनियम कार्बोनाइट्राइड धातु प्रसंस्करण के लिए सुपरहार्ड सामग्री के महत्वपूर्ण घटक हैं।
  • टाइटेनियम नाइट्राइड का उपयोग उपकरणों, चर्च के गुंबदों और पोशाक आभूषणों के उत्पादन में किया जाता है, क्योंकि इसका रंग सोने के समान होता है।
  • बेरियम टाइटेनेट BaTiO3, लेड टाइटेनेट PbTiO3 और कई अन्य टाइटेनेट फेरोइलेक्ट्रिक्स हैं।

विभिन्न धातुओं के साथ कई टाइटेनियम मिश्र धातुएँ हैं। बहुरूपी परिवर्तन के तापमान पर उनके प्रभाव के आधार पर, मिश्र धातु तत्वों को तीन समूहों में विभाजित किया जाता है: बीटा स्टेबलाइजर्स, अल्फा स्टेबलाइजर्स और तटस्थ स्ट्रॉन्गर्स। पहले परिवर्तन तापमान को कम करते हैं, दूसरे इसे बढ़ाते हैं, तीसरे इसे प्रभावित नहीं करते हैं, लेकिन मैट्रिक्स के समाधान को मजबूत करते हैं। अल्फा स्टेबलाइजर्स के उदाहरण: एल्यूमीनियम, ऑक्सीजन, कार्बन, नाइट्रोजन। बीटा स्टेबलाइजर्स: मोलिब्डेनम, वैनेडियम, लोहा, क्रोमियम, निकल। तटस्थ हार्डनर: ज़िरकोनियम, टिन, सिलिकॉन। बीटा स्टेबलाइजर्स, बदले में, बीटा आइसोमोर्फिक और बीटा यूटेक्टॉइड-गठन में विभाजित होते हैं।

सबसे आम टाइटेनियम मिश्र धातु Ti-6Al-4V मिश्र धातु है (रूसी वर्गीकरण में - VT6)।

उपभोग बाज़ारों का विश्लेषण

रफ टाइटेनियम (टाइटेनियम स्पंज) की शुद्धता और ग्रेड आमतौर पर इसकी कठोरता से निर्धारित होती है, जो अशुद्धता सामग्री पर निर्भर करती है। सबसे आम ब्रांड TG100 और TG110 हैं [ ] .

शारीरिक क्रिया

जैसा कि ऊपर बताया गया है, टाइटेनियम का उपयोग दंत चिकित्सा में भी किया जाता है। टाइटेनियम के उपयोग की एक विशिष्ट विशेषता न केवल इसकी ताकत है, बल्कि धातु की हड्डी के साथ जुड़ने की क्षमता भी है, जो दांत के आधार की अर्ध-अखंड प्रकृति को सुनिश्चित करना संभव बनाती है।

आइसोटोप

प्राकृतिक टाइटेनियम में पांच स्थिर आइसोटोप का मिश्रण होता है: 46 Ti (7.95%), 47 Ti (7.75%), 48 Ti (73.45%), 49 Ti (5.51%), 50 Ti (5. 34%)।

कृत्रिम रेडियोधर्मी समस्थानिक 45 Ti (T ½ = 3.09 h), 51 Ti (T ½ = 5.79 मिनट) और अन्य ज्ञात हैं।

टिप्पणियाँ

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लिंक

  • रासायनिक तत्वों की लोकप्रिय लाइब्रेरी में टाइटेनियम

परिभाषा

टाइटेनियम- आवर्त सारणी का बाईसवाँ तत्व। पदनाम - लैटिन "टाइटेनियम" से टीआई। चौथी अवधि में स्थित, आईवीबी समूह। धातुओं को संदर्भित करता है. परमाणु चार्ज 22 है.

टाइटेनियम प्रकृति में बहुत आम है; पृथ्वी की पपड़ी में टाइटेनियम की मात्रा 0.6% (wt.) है, अर्थात। यह तांबे, सीसा और जस्ता जैसी प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली धातुओं की सामग्री से अधिक है।

एक साधारण पदार्थ के रूप में, टाइटेनियम एक चांदी-सफेद धातु है (चित्र 1)। हल्की धातुओं को संदर्भित करता है। दुर्दम्य. घनत्व - 4.50 ग्राम/सेमी3। गलनांक और क्वथनांक क्रमशः 1668° C और 3330° C हैं। यह सामान्य तापमान पर हवा में संक्षारण प्रतिरोधी है, जिसे इसकी सतह पर TiO2 संरचना की एक सुरक्षात्मक फिल्म की उपस्थिति से समझाया गया है।

चावल। 1. टाइटन. उपस्थिति।

टाइटेनियम का परमाणु और आणविक द्रव्यमान

पदार्थ का सापेक्ष आणविक भार(एम आर) एक संख्या है जो दर्शाती है कि किसी दिए गए अणु का द्रव्यमान कार्बन परमाणु के द्रव्यमान के 1/12 से कितनी गुना अधिक है, और किसी तत्व का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान(ए आर) - किसी रासायनिक तत्व के परमाणुओं का औसत द्रव्यमान कार्बन परमाणु के द्रव्यमान के 1/12 से कितनी गुना अधिक है।

चूँकि मुक्त अवस्था में टाइटेनियम एकपरमाण्विक Ti अणुओं के रूप में मौजूद होता है, इसलिए इसके परमाणु और आणविक द्रव्यमान का मान मेल खाता है। वे 47.867 के बराबर हैं।

टाइटेनियम के समस्थानिक

यह ज्ञात है कि प्रकृति में टाइटेनियम पांच स्थिर आइसोटोप 46 Ti, 47 Ti, 48 Ti, 49 Ti और 50 Ti के रूप में पाया जा सकता है। उनकी द्रव्यमान संख्याएँ क्रमशः 46, 47, 48, 49 और 50 हैं। टाइटेनियम आइसोटोप 46 Ti के एक परमाणु के नाभिक में बाईस प्रोटॉन और चौबीस न्यूट्रॉन होते हैं, और शेष आइसोटोप केवल न्यूट्रॉन की संख्या में इससे भिन्न होते हैं।

38 से 64 तक द्रव्यमान संख्या वाले टाइटेनियम के कृत्रिम आइसोटोप हैं, जिनमें से सबसे स्थिर 44 Ti है जिसका आधा जीवन 60 वर्ष है, साथ ही दो परमाणु आइसोटोप भी हैं।

टाइटेनियम आयन

टाइटेनियम परमाणु के बाहरी ऊर्जा स्तर पर चार इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो वैलेंस होते हैं:

1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 6 3डी 2 4एस 2।

रासायनिक संपर्क के परिणामस्वरूप, टाइटेनियम अपने वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है, अर्थात। उनका दाता है, और एक सकारात्मक रूप से चार्ज आयन में बदल जाता है:

Ti 0 -2e → Ti 2+ ;

Ti 0 -3e → Ti 3+ ;

Ti 0 -4e → Ti 4+।

टाइटेनियम अणु और परमाणु

मुक्त अवस्था में, टाइटेनियम मोनोएटोमिक Ti अणुओं के रूप में मौजूद होता है। यहां टाइटेनियम परमाणु और अणु की विशेषता वाले कुछ गुण दिए गए हैं:

टाइटेनियम मिश्र धातु

टाइटेनियम की मुख्य संपत्ति, जो आधुनिक तकनीक में इसके व्यापक उपयोग में योगदान करती है, टाइटेनियम और एल्यूमीनियम और अन्य धातुओं के साथ इसके मिश्र धातुओं दोनों का उच्च ताप प्रतिरोध है। इसके अलावा, ये मिश्र धातुएं गर्मी प्रतिरोधी हैं - ऊंचे तापमान पर उच्च यांत्रिक गुणों को बनाए रखने के लिए प्रतिरोधी हैं। यह सब विमान और रॉकेट उत्पादन के लिए टाइटेनियम मिश्र धातुओं को बहुत मूल्यवान सामग्री बनाता है।

उच्च तापमान पर, टाइटेनियम हैलोजन, ऑक्सीजन, सल्फर, नाइट्रोजन और अन्य तत्वों के साथ जुड़ जाता है। यह स्टील में एक योज्य के रूप में टाइटेनियम-लौह मिश्र धातु (फेरोटिटेनियम) के उपयोग का आधार है।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

उदाहरण 2

व्यायाम 47.5 ग्राम वजन वाले टाइटेनियम (IV) क्लोराइड को मैग्नीशियम के साथ अपचयन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा की गणना करें। प्रतिक्रिया के थर्मोकेमिकल समीकरण का निम्नलिखित रूप है:
समाधान आइए हम प्रतिक्रिया का थर्मोकेमिकल समीकरण फिर से लिखें:

TiCl 4 + 2Mg = Ti + 2MgCl 2 =477 kJ.

प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार, 1 मोल टाइटेनियम (IV) क्लोराइड और 2 मोल मैग्नीशियम इसमें प्रवेश किया। आइए समीकरण का उपयोग करके टाइटेनियम (IV) क्लोराइड के द्रव्यमान की गणना करें, अर्थात। सैद्धांतिक द्रव्यमान (दाढ़ द्रव्यमान - 190 ग्राम/मोल):

एम सिद्धांत (टीआईसीएल 4) = एन (टीआईसीएल 4) × एम (टीआईसीएल 4);

मी सिद्धांत (TiCl 4) = 1 × 190 = 190 ग्राम।

आइए एक अनुपात बनाएं:

एम प्रैक्ट (टीआईसीएल 4)/ एम सिद्धांत (टीआईसीएल 4) = क्यू अभ्यास / क्यू सिद्धांत।

फिर, मैग्नीशियम के साथ टाइटेनियम (IV) क्लोराइड की कमी के दौरान निकलने वाली गर्मी की मात्रा बराबर है:

Q अभ्यास = Q सिद्धांत × m अभ्यास (TiCl 4)/ m सिद्धांत;

क्यू अभ्यास = 477 × 47.5/190 = 119.25 केजे।

उत्तर ऊष्मा की मात्रा 119.25 kJ है।

टाइटेनियम- विज्ञान और मानव जीवन में रहस्यमय, कम अध्ययन किए गए मैक्रोलेमेंट्स में से एक। हालाँकि यह अकारण नहीं है कि इसे "ब्रह्मांडीय" तत्व कहा जाता है, क्योंकि... यह विज्ञान, प्रौद्योगिकी, चिकित्सा और कई अन्य चीजों की उन्नत शाखाओं में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है - यह भविष्य का एक तत्व है।

यह धातु सिल्वर-ग्रे रंग की है (फोटो देखें) और पानी में अघुलनशील है। इसमें रासायनिक घनत्व कम है, इसलिए इसकी विशेषता हल्कापन है। साथ ही, इसकी व्यवहार्यता और लचीलेपन के कारण यह बहुत टिकाऊ और प्रक्रिया में आसान है। सतह पर एक सुरक्षात्मक फिल्म की उपस्थिति के कारण तत्व रासायनिक रूप से निष्क्रिय है। टाइटेनियम ज्वलनशील नहीं है, लेकिन इसकी धूल विस्फोटक है।

इस रासायनिक तत्व की खोज खनिजों के महान प्रेमी अंग्रेज विलियम मैकग्रेगर की है। लेकिन टाइटेनियम का नाम अभी भी रसायनज्ञ मार्टिन हेनरिक क्लैप्रोथ के नाम पर है, जिन्होंने मैकग्रेगर से स्वतंत्र रूप से इसकी खोज की थी।

इस धातु को "टाइटेनियम" क्यों कहा गया, इसके कारणों के बारे में अटकलें रोमांटिक हैं। एक संस्करण के अनुसार, यह नाम प्राचीन यूनानी देवताओं टाइटन्स से जुड़ा है, जिनके माता-पिता भगवान यूरेनस और देवी गैया थे, लेकिन दूसरे के अनुसार, यह परी रानी, ​​टाइटेनिया के नाम से आया है।

जो भी हो, यह मैक्रोन्यूट्रिएंट प्रकृति में नौवां सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला पोषक तत्व है। यह वनस्पतियों और जीवों के ऊतकों का हिस्सा है। समुद्र के पानी में इसकी प्रचुर मात्रा (7% तक) होती है, लेकिन मिट्टी में इसकी मात्रा केवल 0.57% होती है। टाइटेनियम भंडार के मामले में चीन सबसे अमीर है, उसके बाद रूस है।

टाइटन कार्रवाई

शरीर पर किसी स्थूल तत्व का प्रभाव उसके भौतिक-रासायनिक गुणों से निर्धारित होता है। इसके कण बहुत छोटे होते हैं, वे सेलुलर संरचना में प्रवेश कर सकते हैं और इसकी कार्यप्रणाली को प्रभावित कर सकते हैं। ऐसा माना जाता है कि इसकी जड़ता के कारण, मैक्रोलेमेंट उत्तेजनाओं के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया नहीं करता है और इसलिए विषाक्त नहीं है। हालाँकि, यह शारीरिक क्रिया के माध्यम से ऊतकों, अंगों, रक्त और लसीका की कोशिकाओं के संपर्क में आता है, जिससे उनकी यांत्रिक क्षति होती है। इस प्रकार, तत्व, अपनी कार्रवाई से, एकल और डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए को नुकसान पहुंचा सकता है, गुणसूत्रों को नुकसान पहुंचा सकता है, जिससे कैंसर विकसित होने का खतरा हो सकता है और आनुवंशिक कोड में खराबी हो सकती है।

यह पता चला कि मैक्रोन्यूट्रिएंट कण त्वचा से गुजरने में सक्षम नहीं हैं। इसलिए, वे भोजन, पानी और हवा के साथ ही मनुष्यों में प्रवेश करते हैं।

टाइटेनियम गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट (1-3%) के माध्यम से बेहतर अवशोषित होता है, लेकिन श्वसन पथ के माध्यम से केवल 1% ही अवशोषित होता है, लेकिन शरीर में इसकी सामग्री फेफड़ों (30%) के रूप में केंद्रित होती है।इसका संबंध किससे है? उपरोक्त सभी आंकड़ों का विश्लेषण करने के बाद हम कई निष्कर्षों पर पहुंच सकते हैं। सबसे पहले, टाइटेनियम आमतौर पर शरीर द्वारा खराब अवशोषित होता है। दूसरे, टाइटेनियम जठरांत्र संबंधी मार्ग से मल (0.52 मिलीग्राम) और मूत्र (0.33 मिलीग्राम) के माध्यम से उत्सर्जित होता है, लेकिन फेफड़ों में ऐसा तंत्र कमजोर या पूरी तरह से अनुपस्थित है, क्योंकि किसी व्यक्ति की उम्र के साथ इस अंग में टाइटेनियम की एकाग्रता व्यावहारिक रूप से बढ़ जाती है। 100 बार। इतने कमजोर अवशोषण के साथ इतनी अधिक सांद्रता का क्या कारण है? सबसे अधिक संभावना है, यह हमारे शरीर पर धूल के लगातार हमले के कारण है, जिसमें हमेशा एक टाइटेनियम घटक होता है। इसके अलावा, इस मामले में हमारी पारिस्थितिकी और आबादी वाले क्षेत्रों के पास औद्योगिक सुविधाओं की उपस्थिति को ध्यान में रखना आवश्यक है।

फेफड़ों की तुलना में, अन्य अंगों, जैसे प्लीहा, अधिवृक्क ग्रंथियां और थायरॉयड ग्रंथि में, मैक्रोन्यूट्रिएंट सामग्री जीवन भर अपरिवर्तित रहती है। तत्व की उपस्थिति लिम्फ, प्लेसेंटा, मस्तिष्क, मानव स्तन के दूध, हड्डियों, नाखूनों, बालों, आंखों के लेंस और उपकला ऊतकों में भी देखी जाती है।

हड्डियों में होने के कारण, टाइटेनियम फ्रैक्चर के बाद उनके संलयन में भाग लेता है। साथ ही, गठिया और आर्थ्रोसिस के दौरान हड्डियों के क्षतिग्रस्त मोबाइल जोड़ों में होने वाली पुनर्स्थापना प्रक्रियाओं पर भी सकारात्मक प्रभाव देखा जाता है। यह धातु एक मजबूत एंटीऑक्सीडेंट है। त्वचा और रक्त कोशिकाओं पर मुक्त कणों के प्रभाव को कमजोर करके, यह पूरे शरीर को समय से पहले बूढ़ा होने और घिसाव से बचाता है।

दृष्टि और श्रवण के लिए जिम्मेदार मस्तिष्क के हिस्सों में ध्यान केंद्रित करने से उनकी कार्यप्रणाली पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। अधिवृक्क ग्रंथियों और थायरॉयड ग्रंथि में धातु की उपस्थिति चयापचय में शामिल हार्मोन के उत्पादन में इसकी भागीदारी को दर्शाती है। यह हीमोग्लोबिन के उत्पादन और लाल रक्त कोशिकाओं के उत्पादन में भी शामिल है। यह रक्त में कोलेस्ट्रॉल और यूरिया की मात्रा को कम करके इसकी सामान्य संरचना की निगरानी करता है।

शरीर पर टाइटेनियम का नकारात्मक प्रभाव इस तथ्य के कारण है एक भारी धातु है. एक बार शरीर में, यह विभाजित या विघटित नहीं होता है, बल्कि किसी व्यक्ति के अंगों और ऊतकों में बस जाता है, उसे जहर देता है और जीवन प्रक्रियाओं में हस्तक्षेप करता है। यह संक्षारण के प्रति संवेदनशील नहीं है और क्षार और एसिड के प्रति प्रतिरोधी है, इसलिए गैस्ट्रिक जूस इसे प्रभावित करने में सक्षम नहीं है।

टाइटेनियम यौगिकों में शॉर्ट-वेव पराबैंगनी विकिरण को अवरुद्ध करने की क्षमता होती है और त्वचा के माध्यम से अवशोषित नहीं होते हैं, इसलिए उनका उपयोग त्वचा को पराबैंगनी विकिरण से बचाने के लिए किया जा सकता है।

यह सिद्ध हो चुका है कि धूम्रपान से हवा से फेफड़ों में धातु का प्रवेश कई गुना बढ़ जाता है। क्या यह इस बुरी आदत को छोड़ने का एक कारण नहीं है?

दैनिक मानदंड - रासायनिक तत्व की क्या आवश्यकता है?

मैक्रोलेमेंट का दैनिक मान इस तथ्य के कारण है कि मानव शरीर में लगभग 20 मिलीग्राम टाइटेनियम होता है, जिसमें से 2.4 मिलीग्राम फेफड़ों में होता है। हर दिन, शरीर भोजन के साथ 0.85 मिलीग्राम, पानी के साथ 0.002 मिलीग्राम और हवा के साथ 0.0007 मिलीग्राम पदार्थ प्राप्त करता है। टाइटेनियम का दैनिक मान बहुत मनमाना है, क्योंकि अंगों पर इसके प्रभाव के परिणामों का पूरी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है। यह प्रति दिन लगभग 300-600 एमसीजी के बराबर है। इस मानदंड से अधिक के परिणामों पर कोई नैदानिक ​​​​डेटा नहीं है - सब कुछ प्रायोगिक अध्ययन के चरण में है।

टाइटेनियम की कमी

जिन स्थितियों के तहत धातु की कमी देखी जाएगी, उनकी पहचान नहीं की गई है, इसलिए वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं कि वे प्रकृति में मौजूद नहीं हैं। लेकिन ज्यादातर गंभीर बीमारियों में इसकी कमी देखी जाती है, जिससे मरीज की हालत खराब हो सकती है। टाइटेनियम युक्त तैयारियों से इस नुकसान को समाप्त किया जा सकता है।

शरीर पर अतिरिक्त टाइटेनियम का प्रभाव

शरीर में टाइटेनियम के एक बार सेवन के मैक्रोलेमेंट की अधिकता की पहचान नहीं की गई है। यदि, मान लीजिए, कोई व्यक्ति टाइटेनियम पिन निगल लेता है, तो, जाहिर है, विषाक्तता के बारे में बात करने की कोई आवश्यकता नहीं है। सबसे अधिक संभावना है, इसकी जड़ता के कारण, तत्व संपर्क में नहीं आएगा, लेकिन स्वाभाविक रूप से हटा दिया जाएगा।

सबसे बड़ा खतरा श्वसन अंगों में मैक्रोलेमेंट्स की एकाग्रता में व्यवस्थित वृद्धि के कारण होता है। इससे श्वसन और लसीका प्रणाली को नुकसान होता है। सिलिकोसिस की डिग्री और श्वसन अंगों में तत्व की सामग्री के बीच भी सीधा संबंध है। इसकी मात्रा जितनी अधिक होगी, रोग उतना ही अधिक गंभीर होगा।

रासायनिक और धातुकर्म संयंत्रों में काम करने वाले लोगों में भारी धातु की अधिकता देखी जाती है। टाइटेनियम क्लोराइड सबसे खतरनाक है - 3 कार्य वर्षों के भीतर गंभीर पुरानी बीमारियों का प्रकट होना शुरू हो जाता है।

ऐसी बीमारियों का इलाज विशेष दवाओं और विटामिन से किया जाता है।

स्रोत क्या हैं?

यह तत्व मुख्य रूप से भोजन और पानी के माध्यम से मानव शरीर में प्रवेश करता है। इसका अधिकांश भाग फलियां (मटर, सेम, दाल, सेम) और अनाज (राई, जौ, एक प्रकार का अनाज, जई) में पाया जाता है। इसकी उपस्थिति डेयरी और मांस व्यंजनों के साथ-साथ अंडों में भी पाई गई है। यह तत्व जानवरों की तुलना में पौधों में अधिक केंद्रित है। इसकी सामग्री विशेष रूप से शैवाल - झाड़ीदार क्लैडोफोरा में अधिक है।

खाद्य रंग E171 वाले सभी खाद्य उत्पादों में इस धातु का डाइऑक्साइड होता है। इसका उपयोग सॉस और मसाला बनाने में किया जाता है। इस पूरक का नुकसान संदिग्ध है, क्योंकि टाइटेनियम ऑक्साइड पानी और गैस्ट्रिक जूस में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है।

उपयोग के संकेत

तत्व के उपयोग के संकेत हैं, इस तथ्य के बावजूद कि इस ब्रह्मांडीय तत्व का बहुत कम अध्ययन किया गया है, इसका उपयोग चिकित्सा के सभी क्षेत्रों में सक्रिय रूप से किया जाता है। इसकी ताकत, संक्षारण प्रतिरोध और जैविक जड़ता के कारण, प्रत्यारोपण के निर्माण के लिए प्रोस्थेटिक्स के क्षेत्र में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग दंत चिकित्सा, न्यूरोसर्जरी और आर्थोपेडिक्स में किया जाता है। इसके टिकाऊपन के कारण इसका उपयोग सर्जिकल उपकरण बनाने में किया जाता है।

इस पदार्थ के डाइऑक्साइड का उपयोग त्वचा रोगों जैसे कि चेइलाइटिस, हर्पीस, मुँहासे और मौखिक श्लेष्मा की सूजन के उपचार में किया जाता है। वे चेहरे के रक्तवाहिकार्बुद को दूर करते हैं।

मेटल निकेलाइड स्थानीय रूप से उन्नत स्वरयंत्र कैंसर के उन्मूलन में शामिल है। इसका उपयोग स्वरयंत्र और श्वासनली के एंडोप्रोस्थेसिस प्रतिस्थापन के लिए किया जाता है। इसका उपयोग एंटीबायोटिक समाधानों के साथ संयोजन में संक्रमित घावों के इलाज के लिए भी किया जाता है।

मैक्रोलेमेंट ग्लिसरॉलवेट एक्वा कॉम्प्लेक्स अल्सरेटिव घावों के उपचार को बढ़ावा देता है।

दुनिया भर के वैज्ञानिकों के लिए भविष्य के तत्व का अध्ययन करने के कई अवसर खुले हैं, क्योंकि इसके भौतिक और रासायनिक गुण उच्च हैं और मानवता को असीमित लाभ पहुंचा सकते हैं।

टाइटेनियम के भौतिक और रासायनिक गुण, टाइटेनियम का उत्पादन

शुद्ध रूप में और मिश्रधातु के रूप में टाइटेनियम का उपयोग, यौगिकों के रूप में टाइटेनियम का उपयोग, टाइटेनियम का शारीरिक प्रभाव

धारा 1. प्रकृति में टाइटेनियम का इतिहास और घटना।

टाइटन -यहचौथे समूह के द्वितीयक उपसमूह का एक तत्व, डी.आई. मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की चौथी अवधि, परमाणु संख्या 22 के साथ। सरल पदार्थ टाइटेनियम (सीएएस संख्या: 7440-32-6) चांदी की एक हल्की धातु है -सफेद रंग। यह दो क्रिस्टलीय संशोधनों में मौजूद है: α-Ti एक हेक्सागोनल क्लोज-पैक जाली के साथ, β-Ti घन शरीर-केंद्रित पैकिंग के साथ, बहुरूपी परिवर्तन α↔β का तापमान 883 डिग्री सेल्सियस है। गलनांक 1660±20°C.

प्रकृति में टाइटेनियम का इतिहास और घटना

टाइटन का नाम प्राचीन यूनानी पात्रों टाइटन्स के नाम पर रखा गया था। जर्मन रसायनज्ञ मार्टिन क्लैप्रोथ ने अपने निजी कारणों से इसका यह नाम रखा, फ्रांसीसी के विपरीत जिन्होंने तत्व के रासायनिक गुणों के अनुसार नाम देने की कोशिश की, लेकिन चूंकि उस समय तत्व के गुण अज्ञात थे, इसलिए यह नाम चुना गया .

टाइटेनियम हमारे ग्रह पर मात्रा की दृष्टि से 10वां तत्व है। पृथ्वी की पपड़ी में टाइटेनियम की मात्रा द्रव्यमान के हिसाब से 0.57% और समुद्री जल में 0.001 मिलीग्राम प्रति 1 लीटर है। टाइटेनियम के भंडार दक्षिण अफ्रीका गणराज्य, यूक्रेन, रूस, कजाकिस्तान, जापान, ऑस्ट्रेलिया, भारत, सीलोन, ब्राजील और दक्षिण कोरिया में स्थित हैं।


अपने भौतिक गुणों के अनुसार, टाइटेनियम एक हल्की चांदी जैसी धातु है; इसके अलावा, मशीनिंग के दौरान इसमें उच्च चिपचिपाहट होती है और काटने के उपकरण से चिपकने का खतरा होता है, इसलिए इस प्रभाव को खत्म करने के लिए विशेष स्नेहक या छिड़काव का उपयोग किया जाता है। कमरे के तापमान पर यह TiO2 ऑक्साइड की लेसीफाइंग फिल्म से ढका होता है, जिसके कारण यह क्षार को छोड़कर अधिकांश आक्रामक वातावरण में संक्षारण प्रतिरोधी होता है। 400 डिग्री सेल्सियस के फ़्लैश बिंदु के साथ टाइटेनियम की धूल फटने की प्रवृत्ति रखती है। टाइटेनियम की छीलन आग के लिए खतरनाक होती है।

टाइटेनियम को उसके शुद्ध रूप या उसके मिश्रधातुओं में उत्पादित करने के लिए, ज्यादातर मामलों में टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग कम संख्या में यौगिकों के साथ किया जाता है। उदाहरण के लिए, टाइटेनियम अयस्कों के संवर्धन से प्राप्त रूटाइल सांद्रण। लेकिन रूटाइल भंडार बेहद छोटे हैं और इसलिए, तथाकथित सिंथेटिक रूटाइल या टाइटेनियम स्लैग का उपयोग किया जाता है, जो इल्मेनाइट सांद्रता के प्रसंस्करण द्वारा प्राप्त किया जाता है।

टाइटेनियम का खोजकर्ता 28 वर्षीय अंग्रेज भिक्षु विलियम ग्रेगर को माना जाता है। 1790 में, अपने पल्ली में खनिज सर्वेक्षण करते समय, उन्होंने दक्षिण पश्चिम इंग्लैंड में मेनाकन घाटी में काली रेत की व्यापकता और असामान्य गुणों को देखा और इसका अध्ययन करना शुरू किया। रेत में, पुजारी को एक काले चमकदार खनिज के दाने मिले जो एक साधारण चुंबक द्वारा आकर्षित थे। 1925 में वान अर्केल और डी बोअर द्वारा आयोडाइड विधि का उपयोग करके प्राप्त किया गया सबसे शुद्ध टाइटेनियम कई मूल्यवान गुणों के साथ एक नमनीय और विनिर्माण योग्य धातु निकला, जिसने डिजाइनरों और इंजीनियरों की एक विस्तृत श्रृंखला का ध्यान आकर्षित किया। 1940 में, क्रोल ने अयस्कों से टाइटेनियम निकालने के लिए एक मैग्नीशियम-थर्मल विधि का प्रस्ताव रखा, जो आज भी मुख्य विधि है। 1947 में, पहले 45 किलोग्राम व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम का उत्पादन किया गया था।


मेंडेलीव के तत्वों की आवर्त सारणी में, टाइटेनियम की क्रम संख्या 22 है। प्राकृतिक टाइटेनियम का परमाणु द्रव्यमान, इसके समस्थानिकों के अध्ययन के परिणामों से गणना की गई, 47.926 है। तो, एक तटस्थ टाइटेनियम परमाणु के नाभिक में 22 प्रोटॉन होते हैं। न्यूट्रॉन, यानी तटस्थ अनावेशित कणों की संख्या भिन्न होती है: आमतौर पर 26, लेकिन 24 से 28 तक हो सकती है। इसलिए, टाइटेनियम आइसोटोप की संख्या भिन्न होती है। तत्व संख्या 22 के कुल 13 आइसोटोप अब ज्ञात हैं। प्राकृतिक टाइटेनियम में पांच स्थिर आइसोटोप का मिश्रण होता है, सबसे व्यापक रूप से प्रतिनिधित्व किया जाने वाला टाइटेनियम -48 है, प्राकृतिक अयस्कों में इसकी हिस्सेदारी 73.99% है। टाइटेनियम और उपसमूह IVB के अन्य तत्व उपसमूह IIIB (स्कैंडियम समूह) के तत्वों के गुणों में बहुत समान हैं, हालांकि वे अधिक संयोजकता प्रदर्शित करने की क्षमता में बाद वाले से भिन्न हैं। स्कैंडियम, येट्रियम, साथ ही उपसमूह वीबी के तत्वों - वैनेडियम और नाइओबियम के साथ टाइटेनियम की समानता इस तथ्य में व्यक्त की गई है कि प्राकृतिक खनिजों में टाइटेनियम अक्सर इन तत्वों के साथ पाया जाता है। मोनोवैलेंट हैलोजन (फ्लोरीन, ब्रोमीन, क्लोरीन और आयोडीन) के साथ यह डी- और टेट्रा-यौगिक बना सकता है, सल्फर और इसके समूह के तत्वों (सेलेनियम, टेल्यूरियम) के साथ - मोनो- और डाइसल्फ़ाइड, ऑक्सीजन के साथ - ऑक्साइड, डाइऑक्साइड और ट्राइऑक्साइड।


टाइटेनियम हाइड्रोजन (हाइड्राइड्स), नाइट्रोजन (नाइट्राइड्स), कार्बन (कार्बाइड्स), फॉस्फोरस (फॉस्फाइड्स), आर्सेनिक (आर्साइड्स) के साथ-साथ कई धातुओं - इंटरमेटेलिक यौगिकों के साथ भी यौगिक बनाता है। टाइटेनियम न केवल सरल बल्कि कई जटिल यौगिक भी बनाता है; कार्बनिक पदार्थों के साथ इसके कई यौगिक ज्ञात हैं। जैसा कि उन यौगिकों की सूची से देखा जा सकता है जिनमें टाइटेनियम भाग ले सकता है, यह रासायनिक रूप से बहुत सक्रिय है। और साथ ही, टाइटेनियम असाधारण रूप से उच्च संक्षारण प्रतिरोध वाली कुछ धातुओं में से एक है: यह हवा में, ठंडे और उबलते पानी में व्यावहारिक रूप से शाश्वत है, और समुद्र के पानी में, कई लवणों, अकार्बनिक और कार्बनिक अम्लों के समाधान में बहुत प्रतिरोधी है। . समुद्र के पानी में इसके संक्षारण प्रतिरोध के संदर्भ में, यह सभी धातुओं को पीछे छोड़ देता है, महान धातुओं को छोड़कर - सोना, प्लैटिनम, आदि, अधिकांश प्रकार के स्टेनलेस स्टील, निकल, तांबा और अन्य मिश्र धातु। पानी में और कई आक्रामक वातावरणों में, शुद्ध टाइटेनियम जंग के अधीन नहीं है। टाइटेनियम क्षरणकारी जंग का प्रतिरोध करता है जो धातु पर रासायनिक और यांत्रिक प्रभावों के संयोजन के परिणामस्वरूप होता है। इस संबंध में, यह स्टेनलेस स्टील्स, तांबा-आधारित मिश्र धातुओं और अन्य संरचनात्मक सामग्रियों के सर्वोत्तम ग्रेड से कमतर नहीं है। टाइटेनियम भी थकान क्षरण का अच्छी तरह से प्रतिरोध करता है, जो अक्सर धातु की अखंडता और ताकत (क्रैकिंग, स्थानीय क्षरण, आदि) के उल्लंघन के रूप में प्रकट होता है। नाइट्रिक, हाइड्रोक्लोरिक, सल्फ्यूरिक, एक्वा रेजिया और अन्य एसिड और क्षार जैसे कई आक्रामक वातावरणों में टाइटेनियम का व्यवहार इस धातु के लिए आश्चर्य और प्रशंसा का कारण बनता है।


टाइटेनियम एक अत्यंत दुर्दम्य धातु है। लंबे समय से यह माना जाता था कि यह 1800 डिग्री सेल्सियस पर पिघलता है, लेकिन 50 के दशक के मध्य में। अंग्रेजी वैज्ञानिकों डियरडॉर्फ और हेस ने शुद्ध मौलिक टाइटेनियम के लिए पिघलने बिंदु की स्थापना की। इसकी मात्रा 1668±3° सेल्सियस थी। इसकी अपवर्तकता के संदर्भ में, टाइटेनियम टंगस्टन, टैंटलम, नाइओबियम, रेनियम, मोलिब्डेनम, प्लैटिनम समूह धातुओं, ज़िरकोनियम जैसी धातुओं के बाद दूसरे स्थान पर है, और मुख्य संरचनात्मक धातुओं में यह पहले स्थान पर है। धातु के रूप में टाइटेनियम की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता इसके अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुण हैं: कम घनत्व, उच्च शक्ति, कठोरता, आदि। मुख्य बात यह है कि ये गुण उच्च तापमान पर महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलते हैं।

टाइटेनियम एक हल्की धातु है, 0°C पर इसका घनत्व केवल 4.517 g/cm8 है, और 100°C पर - 4.506 g/cm3 है। टाइटेनियम 5 ग्राम/सेमी3 से कम विशिष्ट गुरुत्व वाले धातुओं के समूह से संबंधित है। इसमें 0.9-1.5 ग्राम/सेमी3, मैग्नीशियम (1.7 ग्राम/सेमी3), एल्यूमीनियम (2.7 ग्राम/सेमी3) और आदि के विशिष्ट गुरुत्व के साथ सभी क्षार धातुएं (सोडियम, कैडियम, लिथियम, रुबिडियम, सीज़ियम) शामिल हैं। टाइटेनियम से अधिक है एल्युमीनियम से 1.5 गुना भारी है, और इसमें यह, बेशक, उससे हार जाता है, लेकिन यह लोहे (7.8 ग्राम/सेमी3) से 1.5 गुना हल्का है। हालाँकि, विशिष्ट घनत्व के मामले में एल्यूमीनियम और लोहे के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा करते हुए, टाइटेनियम अपने यांत्रिक गुणों में उनसे कई गुना बेहतर है।) टाइटेनियम में महत्वपूर्ण कठोरता है: यह एल्यूमीनियम से 12 गुना कठिन है, लोहे और तांबे से 4 गुना कठिन है। किसी धातु का एक अन्य महत्वपूर्ण गुण उसकी उपज शक्ति है। यह जितना अधिक होगा, इस धातु से बने हिस्से परिचालन भार का उतना ही बेहतर प्रतिरोध करेंगे। टाइटेनियम की उपज शक्ति एल्यूमीनियम की तुलना में लगभग 18 गुना अधिक है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं की विशिष्ट शक्ति को 1.5-2 गुना बढ़ाया जा सकता है। इसके उच्च यांत्रिक गुण कई सौ डिग्री तक के तापमान पर अच्छी तरह से संरक्षित रहते हैं। शुद्ध टाइटेनियम गर्म और ठंडी स्थितियों में सभी प्रकार के प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है: इसे लोहे की तरह बनाया जा सकता है, खींचा जा सकता है और तार में भी बनाया जा सकता है, शीट, स्ट्रिप्स और 0.01 मिमी मोटी तक पन्नी में रोल किया जा सकता है।


अधिकांश धातुओं के विपरीत, टाइटेनियम में महत्वपूर्ण विद्युत प्रतिरोध होता है: यदि चांदी की विद्युत चालकता 100 मानी जाती है, तो तांबे की विद्युत चालकता 94, एल्यूमीनियम - 60, लोहा और प्लैटिनम -15, और टाइटेनियम - केवल 3.8 है। टाइटेनियम एक अनुचुंबकीय धातु है; यह चुंबकीय क्षेत्र में लोहे की तरह चुंबकित नहीं होता है, लेकिन तांबे की तरह इसे बाहर नहीं धकेला जाता है। इसकी चुंबकीय संवेदनशीलता बहुत कमजोर है, इस गुण का उपयोग निर्माण में किया जा सकता है। टाइटेनियम में अपेक्षाकृत कम तापीय चालकता है, केवल 22.07 W/(mK), जो लोहे की तापीय चालकता से लगभग 3 गुना कम है, मैग्नीशियम की तुलना में 7 गुना कम है, एल्यूमीनियम और तांबे की तुलना में 17-20 गुना कम है। तदनुसार, टाइटेनियम के रैखिक थर्मल विस्तार का गुणांक अन्य संरचनात्मक सामग्रियों की तुलना में कम है: 20 सी पर यह लोहे की तुलना में 1.5 गुना कम है, तांबे की तुलना में 2 गुना कम है और एल्यूमीनियम की तुलना में लगभग 3 गुना कम है। इस प्रकार, टाइटेनियम बिजली और गर्मी का कुचालक है।


आज, विमानन प्रौद्योगिकी में टाइटेनियम मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग पहली बार औद्योगिक पैमाने पर विमान जेट इंजन संरचनाओं में किया गया था। जेट इंजनों के डिज़ाइन में टाइटेनियम के उपयोग से उनके वजन को 10...25% तक कम करना संभव हो जाता है। विशेष रूप से, कंप्रेसर डिस्क और ब्लेड, वायु सेवन भाग, गाइड वेन और फास्टनरों को टाइटेनियम मिश्र धातुओं से बनाया जाता है। सुपरसोनिक विमानों के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु अपरिहार्य हैं। विमान की उड़ान गति में वृद्धि से त्वचा के तापमान में वृद्धि हुई है, जिसके परिणामस्वरूप एल्यूमीनियम मिश्र धातु अब सुपरसोनिक गति पर विमान द्वारा लगाई गई आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती है। इस मामले में शीथिंग तापमान 246...316 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। इन शर्तों के तहत, टाइटेनियम मिश्र धातु सबसे स्वीकार्य सामग्री बन गई। 70 के दशक में, नागरिक विमान एयरफ्रेम के लिए टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग काफी बढ़ गया। मध्यम दूरी के TU-204 विमान में, टाइटेनियम मिश्र धातु से बने भागों का कुल द्रव्यमान 2570 किलोग्राम है। हेलीकॉप्टरों में टाइटेनियम का उपयोग धीरे-धीरे बढ़ रहा है, मुख्य रूप से रोटर सिस्टम, ड्राइव और नियंत्रण प्रणालियों के कुछ हिस्सों के लिए। रॉकेट विज्ञान में टाइटेनियम मिश्र धातुओं का महत्वपूर्ण स्थान है।

समुद्री जल में उनके उच्च संक्षारण प्रतिरोध के कारण, टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं का उपयोग जहाज निर्माण में प्रोपेलर के निर्माण, समुद्री जहाजों, पनडुब्बियों, टॉरपीडो आदि की प्लेटिंग के लिए किया जाता है। गोले टाइटेनियम और उसके मिश्र धातुओं से चिपकते नहीं हैं, जो चलते समय जहाज के प्रतिरोध को तेजी से बढ़ाते हैं। धीरे-धीरे, टाइटेनियम के अनुप्रयोग के क्षेत्रों का विस्तार हो रहा है। टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं का उपयोग रासायनिक, पेट्रोकेमिकल, लुगदी और कागज और खाद्य उद्योग, अलौह धातु विज्ञान, बिजली इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स, परमाणु इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, हथियारों के उत्पादन में, कवच प्लेटों, शल्य चिकित्सा उपकरणों के निर्माण के लिए किया जाता है। सर्जिकल प्रत्यारोपण, अलवणीकरण संयंत्र, रेसिंग कार के हिस्से, खेल उपकरण (गोल्फ क्लब, पर्वतारोहण उपकरण), घड़ी के हिस्से और यहां तक ​​कि गहने भी। टाइटेनियम के नाइट्राइडिंग से इसकी सतह पर एक सुनहरी फिल्म का निर्माण होता है, जो सुंदरता में असली सोने से कमतर नहीं है।

TiO2 की खोज अंग्रेज डब्ल्यू ग्रेगोर और जर्मन रसायनज्ञ एम जी क्लैप्रोथ द्वारा लगभग एक साथ और एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से की गई थी। डब्ल्यू ग्रेगर ने चुंबकीय लौहमय रेत (क्रीड, कॉर्नवाल, इंग्लैंड, 1791) की संरचना का अध्ययन करते हुए एक अज्ञात धातु की एक नई "पृथ्वी" (ऑक्साइड) को अलग किया, जिसे उन्होंने मेनकेन कहा। 1795 में, जर्मन रसायनज्ञ क्लैप्रोथ ने खनिज रूटाइल में एक नए तत्व की खोज की और इसे टाइटेनियम नाम दिया। दो साल बाद, क्लैप्रोथ ने स्थापित किया कि रूटाइल और मेनकेन पृथ्वी एक ही तत्व के ऑक्साइड हैं, जिसने क्लैप्रोथ द्वारा प्रस्तावित "टाइटेनियम" नाम को जन्म दिया। दस साल बाद, तीसरी बार टाइटेनियम की खोज की गई। फ्रांसीसी वैज्ञानिक एल. वाउक्वेलिन ने एनाटेज में टाइटेनियम की खोज की और साबित किया कि रूटाइल और एनाटेज समान टाइटेनियम ऑक्साइड हैं।

धातु टाइटेनियम का पहला नमूना 1825 में जे. या. बर्ज़ेलियस द्वारा प्राप्त किया गया था। टाइटेनियम की उच्च रासायनिक गतिविधि और इसके शुद्धिकरण की कठिनाई के कारण, Ti का एक शुद्ध नमूना 1925 में टाइटेनियम आयोडाइड वाष्प TiI4 के थर्मल अपघटन द्वारा डच ए. वैन आर्केल और आई. डी बोअर द्वारा प्राप्त किया गया था।

प्रकृति में व्यापकता की दृष्टि से टाइटेनियम 10वें स्थान पर है। पृथ्वी की पपड़ी में सामग्री वजन के अनुसार 0.57% है, समुद्र के पानी में 0.001 मिलीग्राम/लीटर है। अल्ट्राबेसिक चट्टानों में 300 ग्राम/टन, बुनियादी चट्टानों में - 9 किग्रा/टन, अम्लीय चट्टानों में 2.3 किग्रा/टन, मिट्टी और शैलों में 4.5 किग्रा/टन। पृथ्वी की पपड़ी में, टाइटेनियम लगभग हमेशा टेट्रावेलेंट होता है और केवल ऑक्सीजन यौगिकों में मौजूद होता है। मुक्त रूप में नहीं मिला. अपक्षय और वर्षा की स्थितियों के तहत, टाइटेनियम का Al2O3 के साथ भू-रासायनिक संबंध है। यह अपक्षय परत के बॉक्साइट और समुद्री मिट्टी के तलछट में केंद्रित है। टाइटेनियम को खनिजों के यांत्रिक टुकड़ों के रूप में और कोलाइड के रूप में स्थानांतरित किया जाता है। कुछ मिट्टी में वजन के हिसाब से 30% तक TiO2 जमा हो जाता है। टाइटेनियम खनिज मौसम के प्रति प्रतिरोधी होते हैं और प्लेसर में बड़ी सांद्रता बनाते हैं। टाइटेनियम युक्त 100 से अधिक खनिज ज्ञात हैं। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं: रूटाइल TiO2, इल्मेनाइट FeTiO3, टाइटैनोमैग्नेटाइट FeTiO3 + Fe3O4, पेरोव्स्काइट CaTiO3, टाइटैनाइट CaTiSiO5। प्राथमिक टाइटेनियम अयस्क हैं - इल्मेनाइट-टाइटैनोमैग्नेटाइट और प्लेसर अयस्क - रूटाइल-इल्मेनाइट-ज़िरकोन।

मुख्य अयस्क: इल्मेनाइट (FeTiO3), रूटाइल (TiO2), टाइटैनाइट (CaTiSiO5)।


2002 तक, खनन किए गए 90% टाइटेनियम का उपयोग टाइटेनियम डाइऑक्साइड TiO2 का उत्पादन करने के लिए किया गया था। टाइटेनियम डाइऑक्साइड का विश्व उत्पादन प्रति वर्ष 4.5 मिलियन टन था। टाइटेनियम डाइऑक्साइड (रूस को छोड़कर) का पुष्ट भंडार लगभग 800 मिलियन टन है। 2006 तक, अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के अनुसार, टाइटेनियम डाइऑक्साइड के संदर्भ में और रूस को छोड़कर, इल्मेनाइट अयस्कों का भंडार 603-673 मिलियन टन और रूटाइल अयस्कों का है। - 49.7- 52.7 मिलियन टन। इस प्रकार, उत्पादन की वर्तमान दर पर, दुनिया का टाइटेनियम का सिद्ध भंडार (रूस को छोड़कर) 150 से अधिक वर्षों तक चलेगा।

चीन के बाद रूस के पास दुनिया में टाइटेनियम का दूसरा सबसे बड़ा भंडार है। रूस में टाइटेनियम के खनिज संसाधन आधार में 20 जमा (जिनमें से 11 प्राथमिक और 9 जलोढ़ हैं) शामिल हैं, जो पूरे देश में समान रूप से वितरित हैं। खोजी गई सबसे बड़ी जमा राशि (यारेगस्कॉय) उख्ता (कोमी गणराज्य) शहर से 25 किमी दूर स्थित है। भंडार का भंडार लगभग 10% की औसत टाइटेनियम डाइऑक्साइड सामग्री के साथ 2 बिलियन टन अयस्क होने का अनुमान है।

विश्व की सबसे बड़ी टाइटेनियम उत्पादक रूसी कंपनी VSMPO-AVISMA है।

एक नियम के रूप में, टाइटेनियम और उसके यौगिकों के उत्पादन के लिए प्रारंभिक सामग्री अपेक्षाकृत कम मात्रा में अशुद्धियों के साथ टाइटेनियम डाइऑक्साइड है। विशेष रूप से, यह टाइटेनियम अयस्कों के संवर्धन से प्राप्त एक रूटाइल सांद्रण हो सकता है। हालाँकि, दुनिया में रूटाइल के भंडार बहुत सीमित हैं, और इल्मेनाइट सांद्रण के प्रसंस्करण से प्राप्त तथाकथित सिंथेटिक रूटाइल या टाइटेनियम स्लैग का अधिक बार उपयोग किया जाता है। टाइटेनियम स्लैग प्राप्त करने के लिए, इल्मेनाइट सांद्रण को इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में कम किया जाता है, जबकि लोहे को धातु चरण (कच्चा लोहा) में अलग किया जाता है, और गैर-कम टाइटेनियम ऑक्साइड और अशुद्धियाँ स्लैग चरण बनाती हैं। रिच स्लैग को क्लोराइड या सल्फ्यूरिक एसिड विधि का उपयोग करके संसाधित किया जाता है।

शुद्ध रूप में और मिश्रधातु के रूप में

मॉस्को में लेनिनस्की प्रॉस्पेक्ट पर गगारिन का टाइटेनियम स्मारक

धातु का उपयोग किया जाता है: रासायनिक उद्योग (रिएक्टर, पाइपलाइन, पंप, पाइपलाइन फिटिंग), सैन्य उद्योग (बॉडी कवच, विमानन कवच और अग्नि बाधाएं, पनडुब्बी पतवार), औद्योगिक प्रक्रियाएं (अलवणीकरण संयंत्र, लुगदी और कागज प्रक्रियाएं), मोटर वाहन उद्योग, कृषि उद्योग, खाद्य उद्योग, छेदने वाले आभूषण, चिकित्सा उद्योग (कृत्रिम अंग, ऑस्टियोप्रोस्थेसिस), दंत और एंडोडोंटिक उपकरण, दंत प्रत्यारोपण, खेल के सामान, आभूषण (अलेक्जेंडर खोमोव), मोबाइल फोन, हल्के मिश्र धातु, आदि। यह सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक सामग्री है विमानन, रॉकेट, जहाज निर्माण।

टाइटेनियम कास्टिंग वैक्यूम भट्टियों में ग्रेफाइट मोल्डों में की जाती है। वैक्यूम लॉस्ट वैक्स कास्टिंग का भी उपयोग किया जाता है। तकनीकी कठिनाइयों के कारण कलात्मक ढलाई में इसका उपयोग सीमित सीमा तक किया जाता है। दुनिया में पहली स्मारकीय कास्ट टाइटेनियम मूर्तिकला मॉस्को में उनके नाम पर बने चौक पर यूरी गगारिन का स्मारक है।

टाइटेनियम कई मिश्र धातु इस्पात और सबसे विशेष मिश्र धातुओं में एक मिश्र धातु योजक है।

नितिनोल (निकल-टाइटेनियम) एक आकार स्मृति मिश्र धातु है जिसका उपयोग चिकित्सा और प्रौद्योगिकी में किया जाता है।

टाइटेनियम एल्युमिनाइड्स ऑक्सीकरण और गर्मी प्रतिरोधी के प्रति बहुत प्रतिरोधी हैं, जिसने बदले में विमानन और ऑटोमोटिव विनिर्माण में संरचनात्मक सामग्री के रूप में उनके उपयोग को निर्धारित किया है।

टाइटेनियम उच्च-वैक्यूम पंपों में उपयोग की जाने वाली सबसे आम गेटर सामग्रियों में से एक है।

सफेद टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) का उपयोग पेंट (जैसे टाइटेनियम सफेद) और कागज और प्लास्टिक के उत्पादन में किया जाता है। खाद्य योज्य E171.

ऑर्गेनो-टाइटेनियम यौगिकों (जैसे टेट्राबुटोक्साइटेनियम) का उपयोग रासायनिक और पेंट और वार्निश उद्योगों में उत्प्रेरक और हार्डनर के रूप में किया जाता है।

अकार्बनिक टाइटेनियम यौगिकों का उपयोग रासायनिक इलेक्ट्रॉनिक्स और फाइबरग्लास उद्योगों में एडिटिव्स या कोटिंग्स के रूप में किया जाता है।

टाइटेनियम कार्बाइड, टाइटेनियम डाइबोराइड, टाइटेनियम कार्बोनाइट्राइड धातु प्रसंस्करण के लिए सुपरहार्ड सामग्री के महत्वपूर्ण घटक हैं।

टाइटेनियम नाइट्राइड का उपयोग उपकरणों, चर्च के गुंबदों और पोशाक आभूषणों के उत्पादन में किया जाता है, क्योंकि... सोने के समान रंग है.


बेरियम टाइटेनेट BaTiO3, लेड टाइटेनेट PbTiO3 और कई अन्य टाइटेनेट फेरोइलेक्ट्रिक्स हैं।

विभिन्न धातुओं के साथ कई टाइटेनियम मिश्र धातुएँ हैं। बहुरूपी परिवर्तन के तापमान पर उनके प्रभाव के आधार पर, मिश्र धातु तत्वों को तीन समूहों में विभाजित किया जाता है: बीटा स्टेबलाइजर्स, अल्फा स्टेबलाइजर्स और तटस्थ स्ट्रॉन्गर्स। पहले परिवर्तन तापमान को कम करते हैं, दूसरे इसे बढ़ाते हैं, तीसरे इसे प्रभावित नहीं करते हैं, लेकिन मैट्रिक्स के समाधान को मजबूत करते हैं। अल्फा स्टेबलाइजर्स के उदाहरण: एल्यूमीनियम, ऑक्सीजन, कार्बन, नाइट्रोजन। बीटा स्टेबलाइजर्स: मोलिब्डेनम, वैनेडियम, लोहा, क्रोमियम, निकल। तटस्थ हार्डनर: ज़िरकोनियम, टिन, सिलिकॉन। बीटा स्टेबलाइजर्स, बदले में, बीटा आइसोमोर्फिक और बीटा यूटेक्टॉइड-गठन में विभाजित होते हैं। सबसे आम टाइटेनियम मिश्र धातु Ti-6Al-4V मिश्र धातु है (रूसी वर्गीकरण में - VT6)।

60% - पेंट;

20% - प्लास्टिक;

13% - कागज;

7% - मैकेनिकल इंजीनियरिंग।

शुद्धता के आधार पर $15-25 प्रति किलोग्राम।

रफ टाइटेनियम (टाइटेनियम स्पंज) की शुद्धता और ग्रेड आमतौर पर इसकी कठोरता से निर्धारित होती है, जो अशुद्धता सामग्री पर निर्भर करती है। सबसे आम ब्रांड TG100 और TG110 हैं।

22 दिसंबर 2010 तक फेरोटिटेनियम (न्यूनतम 70% टाइटेनियम) की कीमत 6.82 डॉलर प्रति किलोग्राम है। 1 जनवरी 2010 तक, कीमत $5.00 प्रति किलोग्राम थी।

रूस में, 2012 की शुरुआत में टाइटेनियम की कीमतें 1200-1500 रूबल/किलोग्राम थीं।

लाभ:

कम घनत्व (4500 किग्रा/एम3) प्रयुक्त सामग्री के द्रव्यमान को कम करने में मदद करता है;

उच्च यांत्रिक शक्ति. यह ध्यान देने योग्य है कि ऊंचे तापमान (250-500 डिग्री सेल्सियस) पर टाइटेनियम मिश्र धातुएं उच्च शक्ति वाले एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम मिश्र धातुओं से बेहतर होती हैं;

सतह पर TiO2 ऑक्साइड की पतली (5-15 माइक्रोन) निरंतर फिल्में बनाने की टाइटेनियम की क्षमता के कारण असामान्य रूप से उच्च संक्षारण प्रतिरोध, जो धातु के द्रव्यमान से मजबूती से जुड़ा होता है;

सर्वोत्तम टाइटेनियम मिश्र धातुओं की विशिष्ट शक्ति (शक्ति और घनत्व का अनुपात) 30-35 या उससे अधिक तक पहुँच जाती है, जो मिश्र धातु स्टील्स की विशिष्ट शक्ति से लगभग दोगुनी है।


कमियां:

उत्पादन की उच्च लागत, टाइटेनियम लोहा, एल्यूमीनियम, तांबा, मैग्नीशियम की तुलना में बहुत अधिक महंगा है;

उच्च तापमान पर, विशेष रूप से तरल अवस्था में, वायुमंडल बनाने वाली सभी गैसों के साथ सक्रिय संपर्क, जिसके परिणामस्वरूप टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं को केवल निर्वात में या अक्रिय गैसों के वातावरण में पिघलाया जा सकता है;

टाइटेनियम अपशिष्ट को उत्पादन में शामिल करने में कठिनाइयाँ;

कई सामग्रियों के लिए टाइटेनियम के आसंजन के कारण खराब एंटीफ्रिक्शन गुण; टाइटेनियम के साथ जोड़ा गया टाइटेनियम घर्षण के लिए काम नहीं कर सकता है;

हाइड्रोजन भंगुरता और नमक संक्षारण के लिए टाइटेनियम और इसके कई मिश्र धातुओं की उच्च संवेदनशीलता;

खराब मशीनेबिलिटी, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की मशीनेबिलिटी के समान;

उच्च रासायनिक गतिविधि, उच्च तापमान पर अनाज के बढ़ने की प्रवृत्ति और वेल्डिंग चक्र के दौरान चरण परिवर्तन के कारण वेल्डिंग टाइटेनियम में कठिनाई होती है।


टाइटेनियम का बड़ा हिस्सा विमानन और रॉकेट प्रौद्योगिकी और समुद्री जहाज निर्माण की जरूरतों पर खर्च किया जाता है। टाइटेनियम (फेरोटिटेनियम) का उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले स्टील्स के लिए एक मिश्र धातु योज्य और डीऑक्सीडाइजिंग एजेंट के रूप में किया जाता है। तकनीकी टाइटेनियम का उपयोग कंटेनर, रासायनिक रिएक्टर, पाइपलाइन, फिटिंग, पंप, वाल्व और आक्रामक वातावरण में काम करने वाले अन्य उत्पादों के निर्माण के लिए किया जाता है। कॉम्पैक्ट टाइटेनियम का उपयोग उच्च तापमान पर चलने वाले विद्युत वैक्यूम उपकरणों के जाल और अन्य भागों को बनाने के लिए किया जाता है।

संरचनात्मक सामग्री के रूप में उपयोग के मामले में, टाइटेनियम चौथे स्थान पर है, केवल Al, Fe और Mg के बाद दूसरे स्थान पर है। टाइटेनियम एल्युमिनाइड्स ऑक्सीकरण और गर्मी प्रतिरोधी के प्रति बहुत प्रतिरोधी हैं, जिसने बदले में विमानन और ऑटोमोटिव विनिर्माण में संरचनात्मक सामग्री के रूप में उनके उपयोग को निर्धारित किया है। टाइटेनियम की जैविक सुरक्षा इसे खाद्य उद्योग और पुनर्निर्माण सर्जरी के लिए एक उत्कृष्ट सामग्री बनाती है।

टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं को उनकी उच्च यांत्रिक शक्ति के कारण प्रौद्योगिकी में व्यापक अनुप्रयोग मिला है, जो उच्च तापमान, संक्षारण प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध, विशिष्ट शक्ति, कम घनत्व और अन्य उपयोगी गुणों पर बनाए रखा जाता है। टाइटेनियम और उसके मिश्र धातुओं की उच्च लागत कई मामलों में उनके बेहतर प्रदर्शन से ऑफसेट होती है, और कुछ मामलों में वे एकमात्र सामग्री हैं जिनसे उपकरण या संरचनाएं बनाई जा सकती हैं जो दी गई विशिष्ट परिस्थितियों में काम कर सकती हैं।

टाइटेनियम मिश्र धातुएं विमानन प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, जहां वे आवश्यक ताकत के साथ संयुक्त रूप से सबसे हल्की संरचना प्राप्त करने का प्रयास करते हैं। टाइटेनियम अन्य धातुओं की तुलना में हल्का है, लेकिन साथ ही उच्च तापमान पर भी काम कर सकता है। टाइटेनियम मिश्र धातु का उपयोग आवरण, बन्धन भागों, पावर किट, चेसिस भागों और विभिन्न इकाइयों को बनाने के लिए किया जाता है। इन सामग्रियों का उपयोग विमान जेट इंजन के निर्माण में भी किया जाता है। इससे आप उनका वजन 10-25% तक कम कर सकते हैं। टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग कंप्रेसर डिस्क और ब्लेड, वायु सेवन और गाइड वेन भागों और फास्टनरों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

टाइटेनियम और इसके मिश्र धातुओं का उपयोग रॉकेट विज्ञान में भी किया जाता है। रॉकेट विज्ञान में इंजनों के अल्पकालिक संचालन और वायुमंडल की घनी परतों के तेजी से गुजरने के कारण थकान शक्ति, स्थैतिक सहनशक्ति और आंशिक रूप से रेंगने की समस्याएं काफी हद तक समाप्त हो जाती हैं।

अपनी अपर्याप्त उच्च तापीय शक्ति के कारण, तकनीकी टाइटेनियम विमानन में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है, लेकिन इसके असाधारण उच्च संक्षारण प्रतिरोध के कारण, कुछ मामलों में यह रासायनिक उद्योग और जहाज निर्माण में अपरिहार्य है। इस प्रकार, इसका उपयोग सल्फ्यूरिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड और उनके लवण, पाइपलाइन, शट-ऑफ वाल्व, आटोक्लेव, विभिन्न प्रकार के कंटेनर, फिल्टर इत्यादि जैसे आक्रामक मीडिया को पंप करने के लिए कंप्रेसर और पंप के निर्माण में किया जाता है। केवल टाइटेनियम में संक्षारण प्रतिरोध होता है गीले क्लोरीन, क्लोरीन के जलीय और अम्लीय घोल जैसे वातावरण, इसलिए क्लोरीन उद्योग के लिए उपकरण इस धातु से बनाए जाते हैं। हीट एक्सचेंजर्स टाइटेनियम से बने होते हैं और संक्षारक वातावरण में काम करते हैं, उदाहरण के लिए, नाइट्रिक एसिड (धूम्रपान रहित)। जहाज निर्माण में, टाइटेनियम का उपयोग प्रोपेलर के निर्माण, जहाजों, पनडुब्बियों, टॉरपीडो आदि की प्लेटिंग के लिए किया जाता है। गोले टाइटेनियम और उसके मिश्र धातुओं से चिपकते नहीं हैं, जो चलते समय जहाज के प्रतिरोध को तेजी से बढ़ाते हैं।

टाइटेनियम मिश्र धातु कई अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए आशाजनक हैं, लेकिन प्रौद्योगिकी में उनका प्रसार टाइटेनियम की उच्च लागत और कमी से बाधित है।

टाइटेनियम यौगिकों का भी विभिन्न उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। टाइटेनियम कार्बाइड में उच्च कठोरता होती है और इसका उपयोग काटने के उपकरण और अपघर्षक के उत्पादन में किया जाता है। सफेद टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) का उपयोग पेंट (जैसे टाइटेनियम सफेद) और कागज और प्लास्टिक के उत्पादन में किया जाता है। ऑर्गेनो-टाइटेनियम यौगिकों (जैसे टेट्राबुटोक्साइटेनियम) का उपयोग रासायनिक और पेंट और वार्निश उद्योगों में उत्प्रेरक और हार्डनर के रूप में किया जाता है। अकार्बनिक टाइटेनियम यौगिकों का उपयोग रासायनिक इलेक्ट्रॉनिक्स और फाइबरग्लास उद्योगों में एडिटिव्स के रूप में किया जाता है। टाइटेनियम डाइबोराइड धातु प्रसंस्करण के लिए सुपरहार्ड सामग्री का एक महत्वपूर्ण घटक है। टाइटेनियम नाइट्राइड का उपयोग उपकरणों पर कोटिंग करने के लिए किया जाता है।

टाइटेनियम की मौजूदा ऊंची कीमतों को देखते हुए, इसका उपयोग मुख्य रूप से सैन्य उपकरणों के उत्पादन के लिए किया जाता है, जहां मुख्य भूमिका लागत से नहीं, बल्कि तकनीकी विशेषताओं द्वारा निभाई जाती है। फिर भी, नागरिक जरूरतों के लिए टाइटेनियम के अद्वितीय गुणों का उपयोग करने के ज्ञात मामले हैं। जैसे-जैसे टाइटेनियम की कीमतें गिरती हैं और इसका उत्पादन बढ़ता है, सैन्य और नागरिक उद्देश्यों के लिए इस धातु का उपयोग तेजी से बढ़ेगा।


विमानन. टाइटेनियम और उसके मिश्र धातुओं की कम विशिष्ट गुरुत्व और उच्च शक्ति (विशेष रूप से ऊंचे तापमान पर) उन्हें बहुत मूल्यवान विमानन सामग्री बनाती है। विमान निर्माण और विमान इंजन उत्पादन के क्षेत्र में, टाइटेनियम तेजी से एल्यूमीनियम और स्टेनलेस स्टील की जगह ले रहा है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, एल्युमीनियम जल्दी ही अपनी ताकत खो देता है। दूसरी ओर, 430 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर ताकत के मामले में टाइटेनियम का स्पष्ट लाभ होता है, और इस क्रम का ऊंचा तापमान वायुगतिकीय तापन के कारण उच्च गति पर होता है। विमानन में स्टील को टाइटेनियम से बदलने का लाभ ताकत के नुकसान के बिना वजन में कमी है। ऊंचे तापमान पर बढ़े हुए प्रदर्शन के साथ वजन में समग्र कमी विमान के पेलोड, रेंज और गतिशीलता में वृद्धि की अनुमति देती है। यह विमान निर्माण में इंजन, धड़ निर्माण, त्वचा उत्पादन और यहां तक ​​कि फास्टनरों के उत्पादन में टाइटेनियम के उपयोग का विस्तार करने के प्रयासों की व्याख्या करता है।

जेट इंजन के निर्माण में, टाइटेनियम का उपयोग मुख्य रूप से कंप्रेसर ब्लेड, टरबाइन डिस्क और कई अन्य मुद्रांकित भागों के निर्माण के लिए किया जाता है। यहां, टाइटेनियम स्टेनलेस और गर्मी-उपचार योग्य मिश्र धातु इस्पात की जगह लेता है। इंजन वजन में एक किलोग्राम की बचत से हल्के धड़ के कारण विमान के कुल वजन में 10 किलोग्राम तक की बचत होती है। भविष्य में, इंजन दहन कक्ष आवरणों के निर्माण के लिए टाइटेनियम शीट का उपयोग करने की योजना बनाई गई है।

विमान के डिज़ाइन में, ऊंचे तापमान पर संचालित होने वाले धड़ भागों के लिए टाइटेनियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। शीट टाइटेनियम का उपयोग सभी प्रकार के आवरणों, केबलों के लिए सुरक्षात्मक आवरण और प्रोजेक्टाइल के लिए गाइड के निर्माण के लिए किया जाता है। मिश्रधातु टाइटेनियम की शीटों से विभिन्न स्टिफ़नर, धड़ फ़्रेम, पसलियां आदि बनाए जाते हैं।

हाउसिंग, फ्लैप, केबल गार्ड और प्रोजेक्टाइल गाइड बिना मिश्रधातु टाइटेनियम से बनाए जाते हैं। मिश्रित टाइटेनियम का उपयोग धड़ फ्रेम, फ्रेम, पाइपलाइन और अग्नि विभाजन के निर्माण के लिए किया जाता है।


F-86 और F-100 विमानों के निर्माण में टाइटेनियम का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। भविष्य में, टाइटेनियम का उपयोग लैंडिंग गियर दरवाजे, हाइड्रोलिक सिस्टम पाइपलाइन, निकास पाइप और नोजल, स्पार्स, फ्लैप, फोल्डिंग स्ट्रट्स इत्यादि बनाने के लिए किया जाएगा।

टाइटेनियम का उपयोग कवच प्लेट, प्रोपेलर ब्लेड और शेल बॉक्स बनाने के लिए किया जा सकता है।

वर्तमान में, टाइटेनियम का उपयोग सैन्य विमानों के निर्माण में किया जाता है: त्वचा के लिए डगलस एक्स-3, रिपब्लिक एफ-84एफ, कर्टिस-राइट जे-65 और बोइंग बी-52।

टाइटेनियम का उपयोग DC-7 नागरिक विमान के निर्माण में भी किया जाता है। डगलस कंपनी ने इंजन नैकेल और फायर पार्टिशन के निर्माण में एल्यूमीनियम मिश्र धातु और स्टेनलेस स्टील को टाइटेनियम के साथ बदलकर, पहले ही लगभग 90 किलोग्राम विमान संरचना के वजन में बचत हासिल कर ली है। वर्तमान में, इस विमान में टाइटेनियम भागों का वजन 2% है, और यह आंकड़ा विमान के कुल वजन का 20% तक बढ़ाने की योजना है।

टाइटेनियम के उपयोग से हेलीकॉप्टरों का वजन कम करना संभव हो जाता है। टाइटेनियम शीट का उपयोग फर्श और दरवाजे के लिए किया जाता है। हेलीकॉप्टर के रोटर्स के ब्लेड को कवर करने के लिए मिश्र धातु इस्पात को टाइटेनियम से बदलने के परिणामस्वरूप इसके वजन (लगभग 30 किलोग्राम) में उल्लेखनीय कमी हासिल की गई।

नौसेना। टाइटेनियम और उसके मिश्र धातुओं का संक्षारण प्रतिरोध उन्हें समुद्र में अत्यधिक मूल्यवान सामग्री बनाता है। अमेरिकी नौसेना विभाग ग्रिप गैसों, भाप, तेल और समुद्री जल के संपर्क के खिलाफ टाइटेनियम के संक्षारण प्रतिरोध पर व्यापक शोध कर रहा है। टाइटेनियम की उच्च विशिष्ट शक्ति नौसैनिक मामलों में लगभग समान रूप से महत्वपूर्ण है।

धातु का कम विशिष्ट गुरुत्व, संक्षारण प्रतिरोध के साथ मिलकर, जहाजों की गतिशीलता और सीमा को बढ़ाता है, और सामग्री के रखरखाव और मरम्मत की लागत को भी कम करता है।


टाइटेनियम के नौसेना अनुप्रयोगों में पनडुब्बी डीजल इंजनों के लिए निकास मफलर, उपकरण डिस्क और कंडेनसर और हीट एक्सचेंजर्स के लिए पतली दीवार वाली ट्यूब शामिल हैं। विशेषज्ञों के अनुसार, किसी अन्य धातु की तरह टाइटेनियम, पनडुब्बियों पर निकास मफलर की सेवा जीवन को बढ़ा सकता है। जब खारे पानी, गैसोलीन या तेल के संपर्क में चलने वाले माप उपकरणों की डिस्क पर लगाया जाता है, तो टाइटेनियम बेहतर स्थायित्व प्रदान करेगा। हीट एक्सचेंजर पाइपों के निर्माण के लिए टाइटेनियम का उपयोग करने की संभावना का पता लगाया जा रहा है, जो पाइपों को बाहर धोने वाले समुद्री पानी में संक्षारण प्रतिरोधी होना चाहिए, और साथ ही उनके अंदर बहने वाले निकास कंडेनसेट के प्रभावों का विरोध करना चाहिए। टाइटेनियम से रडार प्रतिष्ठानों के एंटेना और घटकों के निर्माण की संभावना पर विचार किया जा रहा है, जिन्हें ग्रिप गैसों और समुद्री जल के प्रभावों के प्रति प्रतिरोधी होना आवश्यक है। टाइटेनियम का उपयोग वाल्व, प्रोपेलर, टरबाइन पार्ट्स आदि जैसे भागों के उत्पादन के लिए भी किया जा सकता है।

तोपखाना। जाहिर है, टाइटेनियम का सबसे बड़ा संभावित उपभोक्ता तोपखाना हो सकता है, जहां वर्तमान में विभिन्न प्रोटोटाइप पर गहन शोध चल रहा है। हालाँकि, इस क्षेत्र में, केवल व्यक्तिगत भागों और टाइटेनियम से बने भागों के उत्पादन को मानकीकृत किया गया है। अनुसंधान के बड़े दायरे के बावजूद, तोपखाने में टाइटेनियम का बहुत सीमित उपयोग इसकी उच्च लागत से समझाया गया है।

टाइटेनियम की कीमतों में कमी के अधीन, पारंपरिक सामग्रियों की जगह टाइटेनियम की संभावना के दृष्टिकोण से तोपखाने उपकरणों के विभिन्न हिस्सों की जांच की गई। मुख्य फोकस उन हिस्सों पर था जहां वजन में बचत महत्वपूर्ण है (हाथ से ले जाने वाले और हवा से ले जाने वाले हिस्से)।

मोर्टार बेस प्लेट स्टील के बजाय टाइटेनियम से बनी है। इस प्रतिस्थापन के माध्यम से और कुछ पुनः काम करने के बाद, कुल 22 किलोग्राम वजन वाले दो हिस्सों से स्टील प्लेट के बजाय, 11 किलोग्राम वजन वाला एक हिस्सा बनाना संभव हो गया। इस प्रतिस्थापन के कारण, सेवा कर्मियों की संख्या तीन से घटाकर दो की जा सकती है। गन फ्लेम अरेस्टर के निर्माण के लिए टाइटेनियम का उपयोग करने की संभावना पर विचार किया जा रहा है।

गन माउंट, कैरिज क्रॉसपीस और टाइटेनियम से बने रिकॉइल सिलेंडर का परीक्षण किया जा रहा है। निर्देशित मिसाइलों और मिसाइलों के उत्पादन में टाइटेनियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है।

टाइटेनियम और उसके मिश्र धातुओं के पहले अध्ययन से उनसे कवच प्लेटों के निर्माण की संभावना दिखाई दी। इन अध्ययनों के अनुसार, समान प्रक्षेप्य प्रतिरोध (16 मिमी मोटी) के टाइटेनियम कवच के साथ स्टील कवच (12.7 मिमी मोटी) को बदलने से वजन में 25% तक की बचत होती है।


बेहतर गुणवत्ता वाले टाइटेनियम मिश्र हमें स्टील प्लेटों को समान मोटाई के टाइटेनियम प्लेटों से बदलने की संभावना की आशा करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वजन में 44% तक की बचत होती है। टाइटेनियम का औद्योगिक उपयोग अधिक गतिशीलता प्रदान करेगा, हथियार की परिवहन सीमा और स्थायित्व को बढ़ाएगा। हवाई परिवहन के विकास का वर्तमान स्तर हल्के बख्तरबंद कारों और टाइटेनियम से बने अन्य वाहनों के फायदे को स्पष्ट करता है। तोपखाने विभाग का इरादा भविष्य में पैदल सेना को हेलमेट, संगीन, ग्रेनेड लांचर और टाइटेनियम से बने हाथ फ्लेमेथ्रोवर से लैस करने का है। टाइटेनियम मिश्र धातु का उपयोग पहली बार तोपखाने में कुछ स्वचालित बंदूकों के पिस्टन बनाने के लिए किया गया था।

परिवहन। बख्तरबंद वाहनों में टाइटेनियम के उपयोग के कई लाभ वाहनों पर भी लागू होते हैं।

परिवहन इंजीनियरिंग उद्यमों द्वारा वर्तमान में उपभोग की जाने वाली संरचनात्मक सामग्रियों को टाइटेनियम से बदलने से ईंधन की खपत में कमी, पेलोड क्षमता में वृद्धि, क्रैंक तंत्र के हिस्सों की थकान सीमा में वृद्धि आदि होनी चाहिए। रेलवे पर, इसे कम करना बेहद महत्वपूर्ण है मृत भार। टाइटेनियम के उपयोग के कारण रोलिंग स्टॉक के कुल वजन में उल्लेखनीय कमी से ट्रैक्शन में बचत होगी, जर्नल और एक्सल बॉक्स के आयाम कम होंगे।

खींचे गए वाहनों के लिए वजन भी महत्वपूर्ण है। यहां एक्सल और पहियों के उत्पादन में स्टील के स्थान पर टाइटेनियम का उपयोग करने से पेलोड क्षमता में भी वृद्धि होगी।

टाइटेनियम अर्ध-तैयार उत्पादों के लिए टाइटेनियम की कीमत 15 से घटाकर 2-3 डॉलर प्रति पाउंड करके इन सभी संभावनाओं को साकार किया जा सकता है।

रसायन उद्योग। रासायनिक उद्योग के लिए उपकरणों के उत्पादन में, धातु का संक्षारण प्रतिरोध सबसे महत्वपूर्ण है। यह वजन कम करने और उपकरण की ताकत बढ़ाने के लिए भी महत्वपूर्ण है। तार्किक रूप से, यह माना जाना चाहिए कि एसिड, क्षार और अकार्बनिक लवण के परिवहन के लिए उपकरणों के उत्पादन में टाइटेनियम कई लाभ प्रदान कर सकता है। टैंक, कॉलम, फिल्टर और सभी प्रकार के उच्च दबाव वाले सिलेंडर जैसे उपकरणों के उत्पादन में टाइटेनियम के उपयोग की अतिरिक्त संभावनाएं खुलती हैं।

टाइटेनियम पाइपलाइनों के उपयोग से प्रयोगशाला आटोक्लेव और हीट एक्सचेंजर्स में हीटिंग कॉइल्स की दक्षता बढ़ सकती है। सिलेंडरों के उत्पादन के लिए टाइटेनियम की प्रयोज्यता जिसमें गैसों और तरल पदार्थों को लंबे समय तक दबाव में संग्रहीत किया जाता है, दहन उत्पादों के सूक्ष्म विश्लेषण के लिए एक भारी ग्लास ट्यूब के उपयोग से प्रमाणित होता है (छवि के ऊपरी भाग में दिखाया गया है)। इसकी पतली दीवार की मोटाई और कम विशिष्ट गुरुत्व के कारण, इस ट्यूब को अधिक संवेदनशील, छोटे विश्लेषणात्मक तराजू पर तौला जा सकता है। यहां, हल्कापन और संक्षारण प्रतिरोध का संयोजन रासायनिक विश्लेषण की सटीकता में सुधार करता है।

अन्य अनुप्रयोगों। भोजन, तेल और विद्युत उद्योगों के साथ-साथ सर्जिकल उपकरणों के निर्माण और सर्जरी में भी टाइटेनियम का उपयोग उचित है।

भोजन तैयार करने के लिए टेबल और टाइटेनियम से बनी स्टीमिंग टेबल स्टील उत्पादों की तुलना में गुणवत्ता में बेहतर हैं।

तेल और गैस ड्रिलिंग क्षेत्रों में, जंग के खिलाफ लड़ाई का गंभीर महत्व है, इसलिए टाइटेनियम के उपयोग से संक्षारक उपकरण छड़ों को कम बार बदलना संभव हो जाएगा। उत्प्रेरक उत्पादन में और तेल पाइपलाइनों के निर्माण के लिए, टाइटेनियम का उपयोग करना वांछनीय है, जो उच्च तापमान पर यांत्रिक गुणों को बरकरार रखता है और अच्छा संक्षारण प्रतिरोध रखता है।

विद्युत उद्योग में, टाइटेनियम का उपयोग इसकी अच्छी विशिष्ट शक्ति, उच्च विद्युत प्रतिरोध और गैर-चुंबकीय गुणों के कारण कवच केबलों के लिए किया जा सकता है।

विभिन्न उद्योग टाइटेनियम से बने किसी न किसी रूप के फास्टनरों का उपयोग करना शुरू कर रहे हैं। सर्जिकल उपकरणों के निर्माण के लिए टाइटेनियम के उपयोग का और विस्तार संभव है, मुख्यतः इसके संक्षारण प्रतिरोध के कारण। बार-बार उबालने या ऑटोक्लेविंग के अधीन होने पर टाइटेनियम उपकरण इस संबंध में पारंपरिक सर्जिकल उपकरणों से बेहतर होते हैं।

सर्जरी के क्षेत्र में, टाइटेनियम विटालियम और स्टेनलेस स्टील्स से बेहतर साबित हुआ है। शरीर में टाइटेनियम की मौजूदगी काफी स्वीकार्य है। हड्डियों को जोड़ने के लिए टाइटेनियम प्लेट और पेंच कई महीनों तक जानवर के शरीर में थे, और हड्डी पेंच धागे के धागों और प्लेट के छेद में विकसित हो गई।

टाइटेनियम का लाभ यह भी है कि प्लेट पर मांसपेशी ऊतक बनते हैं।

दुनिया में उत्पादित लगभग आधे टाइटेनियम उत्पाद आमतौर पर नागरिक विमान उद्योग को भेजे जाते हैं, लेकिन प्रसिद्ध दुखद घटनाओं के बाद इसकी गिरावट कई उद्योग प्रतिभागियों को टाइटेनियम के अनुप्रयोग के नए क्षेत्रों की तलाश करने के लिए मजबूर करती है। यह सामग्री आधुनिक परिस्थितियों में टाइटेनियम की संभावनाओं के लिए समर्पित विदेशी धातुकर्म प्रेस में प्रकाशनों के चयन के पहले भाग का प्रतिनिधित्व करती है। अग्रणी अमेरिकी टाइटेनियम निर्माताओं में से एक आरटी1 के अनुमान के अनुसार, वैश्विक स्तर पर प्रति वर्ष 50-60 हजार टन के स्तर पर टाइटेनियम उत्पादन की कुल मात्रा में से, एयरोस्पेस खंड में 40 तक खपत, औद्योगिक अनुप्रयोग और अनुप्रयोगों में 34 हैं, और सैन्य क्षेत्र में 16 हैं, और लगभग 10 उपभोक्ता उत्पादों में टाइटेनियम के उपयोग के कारण हैं। टाइटेनियम के औद्योगिक अनुप्रयोगों में रासायनिक प्रक्रियाएं, ऊर्जा, तेल और गैस और अलवणीकरण संयंत्र शामिल हैं। सैन्य गैर-विमानन अनुप्रयोगों में मुख्य रूप से तोपखाने और लड़ाकू वाहनों में उपयोग शामिल है। टाइटेनियम के उपयोग की महत्वपूर्ण मात्रा वाले क्षेत्र ऑटोमोटिव, वास्तुकला और निर्माण, खेल के सामान और आभूषण हैं। लगभग सभी टाइटेनियम सिल्लियां संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान और सीआईएस में उत्पादित की जाती हैं - वैश्विक मात्रा में यूरोप का हिस्सा केवल 3.6 है। टाइटेनियम के लिए क्षेत्रीय अंतिम-उपयोग बाजार व्यापक रूप से भिन्न हैं - विशिष्टता का सबसे महत्वपूर्ण उदाहरण जापान है, जहां सिविल एयरोस्पेस क्षेत्र में केवल 2-3 की हिस्सेदारी है, जबकि रासायनिक संयंत्रों के उपकरण और संरचनात्मक घटकों में कुल टाइटेनियम खपत का 30 उपयोग किया जाता है। जापान में कुल मांग का लगभग 20% परमाणु ऊर्जा और ठोस ईंधन बिजली संयंत्रों से आता है, बाकी वास्तुकला, चिकित्सा और खेल से आता है। विपरीत तस्वीर संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप में देखी गई है, जहां एयरोस्पेस क्षेत्र में खपत अत्यंत महत्वपूर्ण है - प्रत्येक क्षेत्र के लिए क्रमशः 60-75 और 50-60। अमेरिका में, पारंपरिक रूप से मजबूत अंत बाजार रसायन, चिकित्सा उपकरण, औद्योगिक उपकरण हैं, जबकि यूरोप में तेल और गैस और निर्माण उद्योगों की सबसे बड़ी हिस्सेदारी है। एयरोस्पेस उद्योग पर भारी निर्भरता टाइटेनियम उद्योग के लिए लंबे समय से चिंता का विषय रही है, जो टाइटेनियम के अनुप्रयोगों का विस्तार करने की कोशिश कर रहा है, खासकर वैश्विक स्तर पर नागरिक उड्डयन में मौजूदा मंदी को देखते हुए। अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के अनुसार, 2003 की पहली तिमाही में टाइटेनियम स्पंज के आयात में उल्लेखनीय गिरावट आई - केवल 1319 टन, जो 2002 की इसी अवधि के 3431 टन से 62 कम है। विशाल अमेरिकी टाइटेनियम निर्माता और आपूर्तिकर्ता टिप के बाजार विकास निदेशक जॉन बार्बर के अनुसार, एयरोस्पेस क्षेत्र हमेशा टाइटेनियम के लिए अग्रणी बाजारों में से एक रहेगा, लेकिन हमें चुनौती का सामना करना चाहिए और यह सुनिश्चित करना चाहिए कि हमारा उद्योग इसके चक्रों का पालन न करे। एयरोस्पेस क्षेत्र में वृद्धि और गिरावट। टाइटेनियम उद्योग के कुछ अग्रणी निर्माता मौजूदा बाजारों में बढ़ते अवसर देखते हैं, जिनमें से एक उप-समुद्री उपकरण और सामग्री बाजार है। आरटी1 के बिक्री और वितरण प्रबंधक मार्टिन प्रोको के अनुसार, 1980 के दशक की शुरुआत से ही टाइटेनियम का उपयोग ऊर्जा और समुद्री उद्योगों में काफी लंबे समय से किया जा रहा है, लेकिन केवल पिछले पांच वर्षों में ही ये क्षेत्र समान वृद्धि के साथ लगातार विकसित हो रहे हैं। बाज़ार में. उपसमुद्र में, विकास मुख्य रूप से अधिक गहराई पर ड्रिलिंग द्वारा संचालित होता है, जहां टाइटेनियम सबसे उपयुक्त सामग्री है। इसका पानी के अंदर का जीवन चक्र, ऐसा कहा जा सकता है, पचास साल का है, जो पानी के नीचे की परियोजनाओं की सामान्य लंबाई है। जिन क्षेत्रों में टाइटेनियम का उपयोग बढ़ने की संभावना है वे पहले से ही ऊपर सूचीबद्ध हैं। जैसा कि हाउमेट टी-कास्ट के बिक्री प्रबंधक बॉब फ़नेल बताते हैं, बाज़ार की वर्तमान स्थिति को ट्रक टर्बोचार्जर, रॉकेट और पंप के लिए घूमने वाले हिस्सों जैसे नए क्षेत्रों में अवसरों में वृद्धि के रूप में देखा जा सकता है।


हमारी वर्तमान परियोजनाओं में से एक 155 मिमी कैलिबर के साथ बीएई नोविट्ज़र एक्सएम777 लाइट आर्टिलरी सिस्टम का विकास है। हॉवमेट प्रत्येक गन माउंट के लिए 28 संरचनात्मक टाइटेनियम कास्टिंग में से 17 की आपूर्ति करेगा, अगस्त 2004 में यूएसएमसी इकाइयों को डिलीवरी शुरू होने की उम्मीद है। 9,800 पाउंड यानी लगभग 4.44 टन बंदूक के कुल वजन के साथ, टाइटेनियम में लगभग 1.18 टन टाइटेनियम का लगभग 2,600 पाउंड होता है - बड़ी संख्या में कास्टिंग के साथ 6A14U मिश्र धातु का उपयोग करते हुए, बीएई 8u81et8 फायर सपोर्ट सिस्टम मैनेजर फ्रैंक हर्स्टर कहते हैं। इस XM777 प्रणाली का उद्देश्य वर्तमान M198 होविट्ज़र प्रणाली को प्रतिस्थापित करना है, जिसका वजन लगभग 17,000 पाउंड (लगभग 7.71 टन) है। 2006 से 2010 की अवधि के लिए बड़े पैमाने पर उत्पादन की योजना बनाई गई है - शुरुआत में डिलीवरी संयुक्त राज्य अमेरिका, ग्रेट ब्रिटेन और इटली के लिए निर्धारित है, लेकिन नाटो सदस्य देशों को आपूर्ति करने के लिए कार्यक्रम का विस्तार किया जा सकता है। टाइमेट के जॉन बार्बर बताते हैं कि सैन्य उपकरणों के उदाहरण जो अपने डिजाइन में महत्वपूर्ण मात्रा में टाइटेनियम का उपयोग करते हैं उनमें अब्राम्स टैंक और ब्रैडली फाइटिंग व्हीकल शामिल हैं। अब दो वर्षों से, हथियारों और रक्षा प्रणालियों में टाइटेनियम के उपयोग को तेज करने के लिए नाटो, संयुक्त राज्य अमेरिका और ग्रेट ब्रिटेन का एक संयुक्त कार्यक्रम चल रहा है। जैसा कि एक से अधिक बार उल्लेख किया गया है, टाइटेनियम ऑटोमोटिव उद्योग में उपयोग के लिए बहुत उपयुक्त है, हालांकि, इस दिशा का हिस्सा काफी मामूली है - उपभोग किए गए टाइटेनियम की कुल मात्रा का लगभग 1, या प्रति वर्ष 500 टन, इतालवी के अनुसार कंपनी पोग्गीपोलिनी, फॉर्मूला-1 और रेसिंग मोटरसाइकिलों के लिए टाइटेनियम घटकों और भागों की निर्माता है। इस कंपनी के अनुसंधान और विकास विभाग के प्रमुख, डेनियल स्टॉपपोलिनी का मानना ​​है कि इस बाजार खंड में टाइटेनियम की मौजूदा मांग 500 टन के स्तर पर है, वाल्व, स्प्रिंग्स, निकास के डिजाइन में इस सामग्री का बड़े पैमाने पर उपयोग होता है। सिस्टम, ट्रांसमिशन शाफ्ट, बोल्ट, संभावित रूप से प्रति वर्ष लगभग 16,000 टन तक बढ़ सकते हैं। उन्होंने कहा कि उनकी कंपनी उत्पादन लागत को कम करने के लिए टाइटेनियम बोल्ट के स्वचालित उत्पादन को विकसित करने की शुरुआत कर रही है। उनकी राय में, सीमित कारक जिनके कारण ऑटोमोटिव उद्योग में टाइटेनियम का उपयोग उल्लेखनीय रूप से नहीं बढ़ा है, कच्चे माल की आपूर्ति में मांग और अनिश्चितता की अप्रत्याशितता है। साथ ही, ऑटोमोटिव उद्योग में टाइटेनियम के लिए एक बड़ी संभावित जगह बनी हुई है, जो कॉइल स्प्रिंग्स और निकास गैस निकास प्रणालियों के लिए इष्टतम वजन और ताकत विशेषताओं को जोड़ती है। दुर्भाग्य से, अमेरिकी बाजार में, इन प्रणालियों में टाइटेनियम के व्यापक उपयोग को केवल विशेष अर्ध-स्पोर्ट्स मॉडल शेवरले कार्वेट Z06 द्वारा चिह्नित किया गया है, जो किसी भी तरह से बड़े पैमाने पर उत्पादित कार होने का दावा नहीं कर सकता है। हालाँकि, ईंधन अर्थव्यवस्था और संक्षारण प्रतिरोध की चल रही चुनौतियों के कारण, इस क्षेत्र में टाइटेनियम की संभावनाएँ बनी हुई हैं। गैर-एयरोस्पेस और गैर-सैन्य बाजारों में अनुमोदन के लिए, हाल ही में इसके नाम पर एक संयुक्त उद्यम UNITI बनाया गया था, जो एकता शब्द पर एक नाटक है - एकता और Ti - दुनिया के अग्रणी टाइटेनियम के हिस्से के रूप में आवर्त सारणी में टाइटेनियम का पदनाम निर्माता - अमेरिकी एलेघेनी टेक्नोलॉजीज और रूसी वीएसएमपीओ-एविस्मा। जैसा कि नई कंपनी के अध्यक्ष कार्ल मौलटन ने कहा, इन बाजारों को जानबूझकर बाहर रखा गया था - हम नई कंपनी को टाइटेनियम भागों और असेंबली, मुख्य रूप से पेट्रोकेमिकल और ऊर्जा का उपयोग करने वाले उद्योगों के लिए एक प्रमुख आपूर्तिकर्ता बनाने का इरादा रखते हैं। इसके अलावा, हम अलवणीकरण उपकरणों, वाहनों, उपभोक्ता उत्पादों और इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्रों में सक्रिय रूप से विपणन करने का इरादा रखते हैं। मेरा मानना ​​है कि हमारी उत्पादन सुविधाएं एक-दूसरे की पूरक हैं - वीएसएमपीओ के पास अंतिम उत्पादों के उत्पादन के लिए उत्कृष्ट क्षमताएं हैं, एलेघेनी के पास ठंडे और गर्म टाइटेनियम रोल्ड उत्पादों के उत्पादन में उत्कृष्ट परंपराएं हैं। UNITI के उत्पादों की वैश्विक टाइटेनियम बाजार में 45 मिलियन पाउंड, लगभग 20,411 टन की हिस्सेदारी होने की उम्मीद है। चिकित्सा उपकरण बाजार को लगातार विकसित होने वाला बाजार माना जा सकता है - इंग्लिश टाइटेनियम इंटरनेशनल ग्रुप के अनुसार, दुनिया भर में विभिन्न प्रत्यारोपणों और कृत्रिम अंगों में टाइटेनियम की वार्षिक सामग्री लगभग 1000 टन है, और प्रतिस्थापन के लिए सर्जरी की संभावना के रूप में यह आंकड़ा बढ़ जाएगा। दुर्घटनाओं या हादसों के बाद इंसान के जोड़ों में चोटें बढ़ जाती हैं लचीलेपन, ताकत और हल्केपन के स्पष्ट लाभों के अलावा, मानव शरीर में ऊतकों और तरल पदार्थों में संक्षारण की कमी के कारण टाइटेनियम जैविक अर्थ में शरीर के साथ अत्यधिक अनुकूल है। अमेरिकन डेंटल एसोसिएशन के अनुसार, दंत चिकित्सा में, डेन्चर और इम्प्लांट का उपयोग भी तेजी से बढ़ रहा है - पिछले दस वर्षों में तीन गुना, मुख्यतः टाइटेनियम की विशेषताओं के कारण। हालाँकि वास्तुकला में टाइटेनियम का उपयोग 25 साल से भी अधिक पुराना है, लेकिन इस क्षेत्र में इसका व्यापक उपयोग हाल के वर्षों में ही शुरू हुआ है। संयुक्त अरब अमीरात में अबू धाबी हवाई अड्डे का विस्तार, जो 2006 में पूरा होने वाला है, में 15 लाख पाउंड तक लगभग 680 टन टाइटेनियम का उपयोग किया जाएगा। टाइटेनियम का उपयोग करने वाली कई अलग-अलग वास्तुशिल्प और निर्माण परियोजनाओं को न केवल संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा, ग्रेट ब्रिटेन, जर्मनी, स्विट्जरलैंड, बेल्जियम, सिंगापुर के विकसित देशों में बल्कि मिस्र और पेरू में भी लागू करने की योजना है।


उपभोक्ता सामान बाजार खंड वर्तमान में टाइटेनियम बाजार का सबसे तेजी से बढ़ने वाला खंड है। जबकि 10 साल पहले इस खंड का टाइटेनियम बाजार में केवल 1-2 हिस्सा था, आज यह बाजार का 8-10 हिस्सा हो गया है। कुल मिलाकर, उपभोक्ता उत्पादों में टाइटेनियम की खपत समग्र टाइटेनियम बाजार की तुलना में लगभग दोगुनी दर से बढ़ी है। खेलों में टाइटेनियम का उपयोग सबसे लंबे समय तक चलने वाला है और उपभोक्ता उत्पादों में टाइटेनियम अनुप्रयोगों की सबसे बड़ी हिस्सेदारी है। खेल उपकरणों में टाइटेनियम के उपयोग की लोकप्रियता का कारण सरल है - यह आपको किसी भी अन्य धातु से बेहतर वजन-से-शक्ति अनुपात प्राप्त करने की अनुमति देता है। साइकिलों में टाइटेनियम का उपयोग लगभग 25-30 साल पहले शुरू हुआ और यह खेल उपकरणों में टाइटेनियम का पहला उपयोग था। उपयोग की जाने वाली प्राथमिक ट्यूब Ti3Al-2.5V ASTM ग्रेड 9 मिश्र धातु हैं। टाइटेनियम मिश्र धातु से बने अन्य भागों में ब्रेक, स्प्रोकेट और सीट स्प्रिंग्स शामिल हैं। गोल्फ़ क्लबों के उत्पादन में टाइटेनियम का उपयोग पहली बार जापान में क्लब निर्माताओं द्वारा 80 के दशक के अंत और 90 के दशक की शुरुआत में शुरू हुआ। 1994-1995 तक, टाइटेनियम का यह अनुप्रयोग संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप में वस्तुतः अज्ञात था। यह तब बदल गया जब कैलावे ने अपना रगर टाइटेनियम निर्मित टाइटेनियम पुटर पेश किया जिसे ग्रेट बिग बर्था कहा जाता है। स्पष्ट लाभों के कारण और कैलावे की सुविचारित मार्केटिंग की मदद से, टाइटेनियम क्लबों ने तुरंत भारी लोकप्रियता हासिल की। थोड़े ही समय में, टाइटेनियम क्लब गोल्फ खिलाड़ियों के एक छोटे समूह के लिए विशेष और महंगे उपकरण बन गए हैं, जो अधिकांश गोल्फ खिलाड़ियों द्वारा व्यापक रूप से उपयोग किए जाने लगे हैं, जबकि स्टील क्लबों की तुलना में अभी भी अधिक महंगे हैं। मैं, मेरी राय में, गोल्फ बाजार के विकास में मुख्य प्रवृत्तियों का हवाला देना चाहूंगा; उच्च श्रम वाले अन्य उद्योगों के मार्ग का अनुसरण करते हुए, यह 4-5 वर्षों की छोटी अवधि में हाई-टेक से बड़े पैमाने पर उत्पादन में बदल गया है। कपड़े, खिलौने और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के उत्पादन जैसी लागत; गोल्फ क्लब का उत्पादन सबसे सस्ते श्रम वाले देशों में पहले ताइवान, फिर चीन में चला गया है, और अब वियतनाम और वियतनाम जैसे सस्ते श्रम वाले देशों में कारखाने बनाए जा रहे हैं। थाईलैंड टाइटेनियम निश्चित रूप से ड्राइवरों के लिए उपयोग किया जाता है, जहां इसके बेहतर गुण स्पष्ट लाभ प्रदान करते हैं और उच्च कीमत को उचित ठहराते हैं। हालाँकि, टाइटेनियम को अभी तक बाद के क्लबों में बहुत व्यापक रूप से अपनाया नहीं गया है, क्योंकि लागत में महत्वपूर्ण वृद्धि खेल में इसी सुधार से मेल नहीं खाती है। वर्तमान में, ड्राइवर मुख्य रूप से एक जाली हड़ताली चेहरे, एक जाली या कास्ट टॉप और एक के साथ उत्पादित किए जाते हैं कास्ट बॉटम। हाल ही में, प्रोफेशनल गोल्फ एसोसिएशन आरओए ने तथाकथित रिटर्न गुणांक की ऊपरी सीमा को बढ़ाने की अनुमति दी है, जिसके संबंध में सभी क्लब निर्माता हड़ताली सतह के वसंत गुणों को बढ़ाने की कोशिश करेंगे। ऐसा करने के लिए, प्रभाव सतह की मोटाई को कम करना और इसके लिए SP700, 15-3-3-3 और VT-23 जैसे मजबूत मिश्र धातुओं का उपयोग करना आवश्यक है। अब आइए अन्य खेल उपकरणों पर टाइटेनियम और उसके मिश्र धातुओं के उपयोग को देखें। रेसिंग साइकिल और अन्य भागों के लिए पाइप ASTM ग्रेड 9 Ti3Al-2.5V मिश्र धातु से बनाए जाते हैं। डाइविंग चाकू के उत्पादन में आश्चर्यजनक रूप से महत्वपूर्ण मात्रा में टाइटेनियम शीट का उपयोग किया जाता है। अधिकांश निर्माता Ti6Al-4V मिश्र धातु का उपयोग करते हैं, लेकिन यह मिश्र धातु अन्य मजबूत मिश्र धातुओं की धार स्थायित्व प्रदान नहीं करती है। कुछ निर्माता VT23 मिश्र धातु का उपयोग करने पर स्विच कर रहे हैं।


टाइटेनियम डाइविंग चाकू की खुदरा कीमत लगभग $70-$80 है। कास्ट टाइटेनियम घोड़े की नाल स्टील की तुलना में वजन में महत्वपूर्ण कमी प्रदान करती है, साथ ही आवश्यक ताकत भी प्रदान करती है। दुर्भाग्य से, टाइटेनियम का यह प्रयोग सफल नहीं हुआ क्योंकि टाइटेनियम घोड़े की नाल ने घोड़ों को चिंगारी और डरा दिया। पहले असफल अनुभवों के बाद कुछ ही लोग टाइटेनियम घोड़े की नाल का उपयोग करने के लिए सहमत होंगे। न्यूपोर्ट बीच, कैलिफ़ोर्निया न्यूपोर्ट बीच, कैलिफ़ोर्निया में स्थित टाइटेनियम बीच कंपनी ने Ti6Al-4V मिश्र धातु से बने स्केट ब्लेड विकसित किए हैं। दुर्भाग्य से, ब्लेड किनारों का स्थायित्व यहां फिर से एक मुद्दा है। मुझे लगता है कि अगर निर्माता 15-3-3-3 या वीटी-23 जैसी मजबूत मिश्र धातुओं का उपयोग करते हैं तो इस उत्पाद में जीवन की संभावना है। टाइटेनियम का उपयोग पर्वतारोहण और लंबी पैदल यात्रा में बहुत व्यापक रूप से किया जाता है, लगभग सभी वस्तुओं के लिए जो पर्वतारोही और पैदल यात्री अपने बैकपैक बोतलों में ले जाते हैं, कप खुदरा मूल्य 20-30 डॉलर, खाना पकाने के सेट खुदरा मूल्य लगभग 50 डॉलर, टेबलवेयर, ज्यादातर वाणिज्यिक शुद्ध टाइटेनियम ग्रेड 1 से बने होते हैं और 2. पर्वतारोहण और लंबी पैदल यात्रा के उपकरणों के अन्य उदाहरण कॉम्पैक्ट स्टोव, तम्बू के खंभे और माउंट, बर्फ की कुल्हाड़ियाँ और बर्फ के पेंच हैं। बंदूक निर्माताओं ने हाल ही में खेल शूटिंग और कानून प्रवर्तन अनुप्रयोगों दोनों के लिए टाइटेनियम पिस्तौल का उत्पादन शुरू कर दिया है।

टाइटेनियम के लिए उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स एक बिल्कुल नया और तेजी से बढ़ता बाजार है। कई मामलों में, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में टाइटेनियम का उपयोग न केवल इसके उत्कृष्ट गुणों से, बल्कि उत्पादों की आकर्षक उपस्थिति से भी प्रेरित होता है। व्यावसायिक रूप से शुद्ध ग्रेड 1 टाइटेनियम का उपयोग लैपटॉप कंप्यूटर, मोबाइल फोन, प्लाज्मा फ्लैट स्क्रीन टेलीविजन और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए केस बनाने के लिए किया जाता है। स्पीकर के उत्पादन में टाइटेनियम का उपयोग स्टील की तुलना में टाइटेनियम के हल्केपन के कारण बेहतर ध्वनिक गुण प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप ध्वनिक संवेदनशीलता में वृद्धि होती है। टाइटेनियम घड़ियाँ, पहली बार जापानी निर्माताओं द्वारा बाजार में पेश की गईं, अब सबसे किफायती और मान्यता प्राप्त उपभोक्ता टाइटेनियम उत्पादों में से एक हैं। पारंपरिक और तथाकथित शारीरिक आभूषणों के उत्पादन में टाइटेनियम की विश्व खपत कई दसियों टन में मापी जाती है। आप तेजी से टाइटेनियम की शादी की अंगूठियां देख सकते हैं, और निश्चित रूप से, जो लोग अपने शरीर पर गहने पहनते हैं वे बस टाइटेनियम का उपयोग करने के लिए बाध्य हैं। टाइटेनियम का व्यापक रूप से समुद्री फास्टनरों और फिटिंग के उत्पादन में उपयोग किया जाता है, जहां उच्च संक्षारण प्रतिरोध और ताकत का संयोजन बहुत महत्वपूर्ण है। लॉस एंजिल्स में स्थित एटलस टीआई, वीटीजेड-1 मिश्र धातु से इन उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन करता है। औजारों के उत्पादन में टाइटेनियम का उपयोग सबसे पहले 80 के दशक की शुरुआत में सोवियत संघ में शुरू हुआ, जब सरकार के निर्देश पर श्रमिकों के काम को आसान बनाने के लिए हल्के और सुविधाजनक उपकरण बनाए गए। उस समय सोवियत टाइटेनियम उत्पादन की दिग्गज कंपनी वेरखने-साल्डा मेटल प्रोसेसिंग प्रोडक्शन एसोसिएशन ने टाइटेनियम फावड़े, कील खींचने वाले, प्राइ बार, हैचेट और चाबियाँ का उत्पादन किया था।


बाद में, जापानी और अमेरिकी उपकरण निर्माताओं ने अपने उत्पादों में टाइटेनियम का उपयोग करना शुरू कर दिया। कुछ समय पहले, वीएसएमपीओ ने टाइटेनियम प्लेटों की आपूर्ति के लिए बोइंग के साथ एक अनुबंध किया था। इस अनुबंध का निस्संदेह रूस में टाइटेनियम उत्पादन के विकास पर बहुत लाभकारी प्रभाव पड़ा। टाइटेनियम का उपयोग कई वर्षों से चिकित्सा में व्यापक रूप से किया जाता रहा है। फायदे ताकत, संक्षारण प्रतिरोध हैं, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि कुछ लोगों को स्टेनलेस स्टील के एक आवश्यक घटक निकल से एलर्जी होती है, जबकि किसी को भी टाइटेनियम से एलर्जी नहीं होती है। प्रयुक्त मिश्र धातुएँ व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम और Ti6-4Eli हैं। टाइटेनियम का उपयोग सर्जिकल उपकरणों, आंतरिक और बाहरी कृत्रिम अंगों के उत्पादन में किया जाता है, जिनमें हृदय वाल्व जैसे महत्वपूर्ण कृत्रिम अंग भी शामिल हैं। बैसाखी और व्हीलचेयर टाइटेनियम से बनाई जाती हैं। कला में टाइटेनियम का उपयोग 1967 से शुरू होता है, जब मॉस्को में पहला टाइटेनियम स्मारक बनाया गया था।

वर्तमान में, लगभग सभी महाद्वीपों पर बड़ी संख्या में टाइटेनियम स्मारक और इमारतें बनाई गई हैं, जिनमें बिलबाओ में वास्तुकार फ्रैंक गेहरी द्वारा निर्मित गुगेनहेम संग्रहालय जैसे प्रसिद्ध स्मारक भी शामिल हैं। यह सामग्री अपने रंग, रूप, मजबूती और संक्षारण प्रतिरोध के कारण कलाकारों के बीच बहुत लोकप्रिय है। इन कारणों से, टाइटेनियम का उपयोग स्मृति चिन्ह और पोशाक आभूषणों में किया जाता है, जहां यह चांदी और यहां तक ​​कि सोने जैसी कीमती धातुओं के साथ सफलतापूर्वक प्रतिस्पर्धा करता है। जैसा कि पहले से ही टाइटेनियम पर एक प्रकाशन में उल्लेख किया गया है, टाइटेनियम की सफलता को व्यापक रूप से रोकने वाले मुख्य कारणों में से एक है बाज़ारों में इसकी ऊंची लागत है। जैसा कि आरटीआई के मार्टिन प्रोको ने बताया, अमेरिका में टाइटेनियम स्पंज की औसत कीमत 3.80 प्रति पाउंड है, रूस में 3.20 प्रति पाउंड है। इसके अलावा, धातु की कीमत वाणिज्यिक एयरोस्पेस उद्योग की चक्रीय प्रकृति पर अत्यधिक निर्भर है। जर्मन डॉयचे टाइटन के प्रबंध निदेशक मार्कस होल्ज़ कहते हैं, अगर टाइटेनियम उत्पादन और प्रसंस्करण, स्क्रैप प्रसंस्करण और गलाने की प्रौद्योगिकियों की लागत को कम करने के तरीके ढूंढे जाएं तो कई परियोजनाओं के विकास में तेजी से तेजी आ सकती है। ब्रिटिश टाइटेनियम का एक प्रतिनिधि इस बात से सहमत है कि उच्च उत्पादन लागत के कारण टाइटेनियम उत्पादों के विस्तार में बाधा आ रही है और टाइटेनियम को बड़े पैमाने पर उत्पादन में पेश करने से पहले वर्तमान तकनीक में कई सुधार किए जाने की आवश्यकता है।


इस दिशा में एक कदम तथाकथित एफएफसी प्रक्रिया का विकास है, जो टाइटेनियम धातु और मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए एक नई इलेक्ट्रोलाइटिक प्रक्रिया है, जिसकी लागत काफी कम है। डेनियल स्टॉपपोलिनी के अनुसार, टाइटेनियम उद्योग में समग्र रणनीति के लिए सबसे उपयुक्त मिश्र धातुओं के विकास, प्रत्येक नए बाजार के लिए उत्पादन प्रौद्योगिकियों और टाइटेनियम के अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है।

सूत्रों का कहना है

विकिपीडिया - द फ्री इनसाइक्लोपीडिया, विकीपीडिया

metotech.ru - मेटोटेक्निक्स

housetop.ru - हाउस टॉप

atomteel.com - एटम टेक्नोलॉजी

domremstroy.ru - डोमरेमस्ट्रॉय