1791 সালে উইলিয়াম গ্রেগর দ্বারা গ্রেট ব্রিটেনের কর্নওয়ালে টাইটানিয়াম আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং গ্রীক পুরাণের টাইটানসের নামানুসারে মার্টিন হেনরিখ ক্ল্যাপ্রোথ নামকরণ করেছিলেন। উপাদানটি বেশ কয়েকটি খনিজ আমানতের মধ্যে ঘটে, প্রধানত রুটাইল এবং ইলমেনাইট, যা পৃথিবীর ভূত্বক এবং লিথোস্ফিয়ারে ব্যাপকভাবে বিতরণ করা হয়; এটি প্রায় সমস্ত জীবন্ত বস্তুর পাশাপাশি জল, পাথর এবং মাটির দেহে পাওয়া যায়। ক্রোল এবং হান্টার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ধাতুটি তার প্রধান খনিজ আকরিক থেকে আহরণ করা হয়। সবচেয়ে সাধারণ যৌগ, টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড, একটি জনপ্রিয় ফটোক্যাটালিস্ট এবং সাদা রঙ্গক তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। অন্যান্য যৌগগুলির মধ্যে রয়েছে টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড (TiCl4), ধোঁয়ার পর্দা এবং অনুঘটকের একটি উপাদান; এবং টাইটানিয়াম ট্রাইক্লোরাইড (TiCl3), যা পলিপ্রোপিলিন উৎপাদনে অনুঘটক হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
মহাকাশ (জেট ইঞ্জিন, ক্ষেপণাস্ত্র এবং মহাকাশযান), সামরিক, শিল্প প্রক্রিয়া (রাসায়নিক এবং পেট্রোকেমিক্যাল, ডিস্যালিনেশন প্ল্যান্ট, পাল্প) এর জন্য শক্তিশালী, লাইটওয়েট অ্যালয় তৈরি করতে অন্যান্য উপাদানগুলির মধ্যে টাইটানিয়ামকে লোহা, অ্যালুমিনিয়াম, ভ্যানডিয়াম এবং মলিবডেনাম দিয়ে মিশ্রিত করা যেতে পারে। এবং কাগজ)অটোমোটিভ, কৃষি (কৃষি), চিকিৎসা কৃত্রিম কৃত্রিম, অর্থোপেডিক ইমপ্লান্ট, ডেন্টাল এবং এন্ডোডন্টিক যন্ত্র এবং ফাইল, ডেন্টাল ইমপ্লান্ট, খেলার সামগ্রী, গয়না, মোবাইল ফোন এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন।
ধাতুর দুটি সবচেয়ে দরকারী বৈশিষ্ট্য হল জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং শক্তি থেকে ঘনত্বের অনুপাত, যে কোনো ধাতব উপাদানের মধ্যে সর্বোচ্চ। এটির অবিকৃত অবস্থায়, টাইটানিয়াম কিছু স্টিলের মতো শক্তিশালী কিন্তু কম ঘন। এই উপাদানটির দুটি অ্যালোট্রপিক ফর্ম এবং পাঁচটি প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া আইসোটোপ রয়েছে, 46Ti থেকে 50Ti, যার মধ্যে 48Ti সর্বাধিক প্রচুর (73.8 শতাংশ)।
শারীরিক বৈশিষ্ট্য
একটি ধাতু হিসাবে, টাইটানিয়াম তার উচ্চ শক্তি-থেকে-ওজন অনুপাতের জন্য স্বীকৃত। এটি কম ঘনত্বের একটি শক্তিশালী ধাতু যা বেশ নমনীয় (বিশেষ করে অক্সিজেন-মুক্ত পরিবেশে), উজ্জ্বল এবং ধাতব-সাদা রঙের। তুলনামূলকভাবে উচ্চ গলনাঙ্ক (1,668 ডিগ্রি বা 3,034 ডিগ্রি ফারেনহাইট) এটিকে অবাধ্য ধাতু হিসাবে উপযোগী করে তোলে। এটি প্যারাম্যাগনেটিক এবং অন্যান্য ধাতুর তুলনায় এর বৈদ্যুতিক এবং তাপ পরিবাহিতা মোটামুটি কম। টাইটানিয়াম অতিপরিবাহী হয় যখন তার 0.49 K এর গুরুতর তাপমাত্রার নিচে ঠান্ডা হয়।
বাণিজ্যিকভাবে খাঁটি (99.2 শতাংশ খাঁটি) গ্রেডের টাইটানিয়ামের চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তি প্রায় 434 MPa (63,000 psi), সাধারণ, নিম্ন-গ্রেডের ইস্পাত সংকর ধাতুর সমান, কিন্তু কম ঘন। টাইটানিয়াম অ্যালুমিনিয়ামের তুলনায় 60 শতাংশ ঘন, তবে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত 6061-T6 অ্যালুমিনিয়াম খাদ থেকে দ্বিগুণেরও বেশি শক্তিশালী। কিছু টাইটানিয়াম অ্যালয় (যেমন, বিটা সি) 1,400 MPa (200,000 psi) এর প্রসার্য শক্তি অর্জন করে। যাইহোক, 430 ডিগ্রি (806 ডিগ্রি ফারেনহাইট) এর উপরে উত্তপ্ত হলে টাইটানিয়াম শক্তি হারায়।
টাইটানিয়াম কিছু গ্রেড তাপ-চিকিত্সা ইস্পাত হিসাবে কঠিন নয়; এটি অ-চৌম্বক এবং তাপ এবং বিদ্যুতের একটি দুর্বল পরিবাহী। যন্ত্রের জন্য সতর্কতা প্রয়োজন কারণ ধারালো সরঞ্জাম এবং সঠিক শীতল পদ্ধতি ব্যবহার না করা হলে উপাদানটি পিত্ত হতে পারে। ইস্পাত কাঠামোর মতো, টাইটানিয়াম থেকে তৈরি একটি ক্লান্তি সীমা রয়েছে যা কিছু অ্যাপ্লিকেশনে দীর্ঘায়ু নিশ্চিত করে।
ধাতুটি একটি ষড়ভুজ আকারের একটি দ্বিরূপী অ্যালোট্রপ যা 882 ডিগ্রি (1,620 ডিগ্রি ফারেনহাইট) তাপমাত্রায় দেহ-কেন্দ্রিক ঘন (জালি) আকারে পরিবর্তিত হয়। ফর্মের নির্দিষ্ট তাপ নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায় কারণ এটি এই রূপান্তর তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয় কিন্তু তারপরে পড়ে এবং তাপমাত্রা নির্বিশেষে ফর্মের জন্য মোটামুটি স্থির থাকে।
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
অ্যালুমিনিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়ামের মতো, টাইটানিয়াম ধাতু এবং এর সংকর ধাতুগুলির পৃষ্ঠটি বাতাসের সংস্পর্শে আসার সাথে সাথে জারিত হয়ে একটি পাতলা অ-ছিদ্রযুক্ত প্যাসিভেশন স্তর তৈরি করে যা বাল্ক ধাতুকে আরও জারণ বা ক্ষয় থেকে রক্ষা করে। যখন এটি প্রথম তৈরি হয়, এই প্রতিরক্ষামূলক স্তরটি শুধুমাত্র 1-2 এনএম পুরু হয় তবে এটি ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পেতে থাকে, চার বছরে 25 এনএম পুরুত্বে পৌঁছায়। এই স্তরটি টাইটানিয়ামকে ক্ষয় প্রতিরোধ করে, যা প্রায় প্ল্যাটিনামের সমতুল্য।
টাইটানিয়াম পাতলা সালফিউরিক এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, ক্লোরাইড দ্রবণ এবং বেশিরভাগ জৈব অ্যাসিডের আক্রমণ সহ্য করতে সক্ষম। যাইহোক, টাইটানিয়াম ঘনীভূত অ্যাসিড দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। এর নেতিবাচক রেডক্স সম্ভাবনা দ্বারা নির্দেশিত হিসাবে, টাইটানিয়াম তাপগতিগতভাবে একটি খুব প্রতিক্রিয়াশীল ধাতু যা গলনাঙ্কের চেয়ে কম তাপমাত্রায় স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলে জ্বলে। গলে যাওয়া কেবল জড় বায়ুমণ্ডলে বা শূন্যে সম্ভব। 550 ডিগ্রী (1,022 ডিগ্রী ফারেনহাইট), এটি ক্লোরিনের সাথে একত্রিত হয়। এটি অন্যান্য হ্যালোজেনের সাথেও বিক্রিয়া করে এবং হাইড্রোজেন শোষণ করে।
টাইটানিয়াম সহজেই বাতাসে 1,200 ডিগ্রি (2,190 ডিগ্রি ফারেনহাইট) এবং বিশুদ্ধ অক্সিজেনে 610 ডিগ্রি (1,130 ডিগ্রি ফারেনহাইট) অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে, টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড তৈরি করে। টাইটানিয়াম হল কয়েকটি উপাদানের মধ্যে একটি যা বিশুদ্ধ নাইট্রোজেন গ্যাসে জ্বলে, 800 ডিগ্রী (1,470 ডিগ্রী ফারেনহাইট) এ বিক্রিয়া করে টাইটানিয়াম নাইট্রাইড তৈরি করে, যা ভ্রূণের কারণ হয়। অক্সিজেন, নাইট্রোজেন এবং অন্যান্য অনেক গ্যাসের সাথে উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতার কারণে, ফিলামেন্ট থেকে বাষ্পীভূত হওয়া টাইটানিয়াম হল টাইটানিয়াম পরমানন্দ পাম্পের ভিত্তি, যেখানে টাইটানিয়াম এই গ্যাসগুলিকে রাসায়নিকভাবে আবদ্ধ করে তাদের জন্য একটি স্ক্যাভেঞ্জার হিসাবে কাজ করে। এই ধরনের পাম্প অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম সিস্টেমে সস্তায় অত্যন্ত কম চাপ তৈরি করে।
ঘটনা
টাইটানিয়াম হল পৃথিবীর ভূত্বকের নবম-সবচেয়ে প্রচুর পরিমাণে উপাদান (ভর দিয়ে 0.63 শতাংশ) এবং সপ্তম-সবচেয়ে প্রচুর পরিমাণে ধাতু। এটি বেশিরভাগ আগ্নেয় শিলাগুলিতে, তাদের থেকে প্রাপ্ত পলিতে, জীবিত জিনিসগুলিতে এবং জলের প্রাকৃতিক দেহগুলিতে অক্সাইড হিসাবে উপস্থিত থাকে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ভূতাত্ত্বিক জরিপ দ্বারা বিশ্লেষিত 801 ধরনের আগ্নেয় শিলাগুলির মধ্যে 784টিতে টাইটানিয়াম রয়েছে। মাটিতে এর অনুপাত প্রায় 0.5 থেকে 1.5 শতাংশ।
সাধারণ টাইটানিয়ামযুক্ত খনিজগুলি হল অ্যানাটেস, ব্রুকাইট, ইলমেনাইট, পেরোভস্কাইট, রুটাইল এবং টাইটানাইট (স্ফেন)। Akaogiite টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড সমন্বিত একটি অত্যন্ত বিরল খনিজ। এই খনিজগুলির মধ্যে, শুধুমাত্র রুটাইল এবং ইলমেনাইটের অর্থনৈতিক গুরুত্ব রয়েছে, তবুও উচ্চ ঘনত্বে তাদের খুঁজে পাওয়া কঠিন। 2011 সালে যথাক্রমে প্রায় 6.0 এবং 0.7 মিলিয়ন টন খনিজ খনন করা হয়েছিল৷ পশ্চিম অস্ট্রেলিয়া, কানাডা, চীন, ভারত, মোজাম্বিক, নিউজিল্যান্ড, নরওয়ে, সিয়েরা লিওন, দক্ষিণ আফ্রিকা এবং ইউক্রেনে উল্লেখযোগ্য টাইটানিয়াম-বহনকারী ইলমেনাইট আমানত বিদ্যমান। 2020 সালে প্রায় 210,000 টন টাইটানিয়াম ধাতব স্পঞ্জ উত্পাদিত হয়েছিল, বেশিরভাগই চীনে (110,000 t), জাপান (50,000 t), রাশিয়া (33,{{ 15}} t), এবং কাজাখস্তান (15,000 t)। অ্যানাটেস, ইলমেনাইট এবং রুটাইলের মোট মজুদ 2 বিলিয়ন টন ছাড়িয়ে গেছে বলে অনুমান করা হয়।
সমুদ্রে টাইটানিয়ামের ঘনত্ব প্রায় 4 পিকোমোলার। 100 ডিগ্রীতে, পানিতে টাইটানিয়ামের ঘনত্ব pH 7-এ 10−7 M-এর কম বলে অনুমান করা হয়। জলীয় দ্রবণে টাইটানিয়াম প্রজাতির পরিচয় অজানা থেকে যায় কারণ এর কম দ্রবণীয়তা এবং সংবেদনশীল বর্ণালী পদ্ধতির অভাব, যদিও শুধুমাত্র 4 প্লাস অক্সিডেশন অবস্থা বাতাসে স্থিতিশীল। জৈবিক ভূমিকার জন্য কোন প্রমাণ নেই, যদিও বিরল জীবগুলি টাইটানিয়ামের উচ্চ ঘনত্ব জমা করতে পরিচিত।
টাইটানিয়াম উল্কাপিণ্ডের মধ্যে রয়েছে, এবং এটি সূর্য এবং এম-টাইপ নক্ষত্রে (শান্ততম প্রকার) 3,200 ডিগ্রি (5,790 ডিগ্রি ফারেনহাইট) পৃষ্ঠের তাপমাত্রার সাথে সনাক্ত করা হয়েছে। Apollo 17 মিশনের সময় চাঁদ থেকে ফিরিয়ে আনা শিলা 12.1 শতাংশ TiO2 দ্বারা গঠিত। নেটিভ টাইটানিয়াম (বিশুদ্ধ ধাতব) খুবই বিরল।
আপনি যদি টাইটানিয়াম সম্পর্কে আরও খবর জানতে চান,এখানে ক্লিক করুন.
যোগাযোগ করুন: zhangjixia@bjygti.com
