ไททาเนียม (Ti): มันคืออะไร มีไว้เพื่ออะไร และข้อมูลโลหะ

อู๋ ไทเทเนียม เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีสัญลักษณ์ Ti และเลขอะตอม นั่นคือ จำนวนโปรตอนเท่ากับ 22 โลหะนี้อยู่ในกลุ่มที่ 4 และ 4 ของตารางธาตุ

มวลอะตอมของธาตุคือ 47.867 u และเนื่องจากมีอิเล็กตรอน 22 ตัวในอะตอม การกระจายตัวของอิเล็กตรอนจึงเท่ากับ 1 วินาที² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d².

ไททาเนียมมีคุณสมบัติที่พึงประสงค์สำหรับการใช้งานจำนวนมาก เนื่องจากมีความแข็งแรงเทียบเท่าเหล็กกล้าและน้ำหนักเบากว่ามาก

เนื่องจากเป็นโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อน เหนียว ทนการกัดกร่อน จึงมีความต้านทานทางกล ความเสถียรทางความร้อนและการเกิดปฏิกิริยาต่ำ มันถูกเพิ่มลงในโลหะผสมเพื่อให้มีค่าสูง ประสิทธิภาพ. ความเข้ากันได้ทางชีวภาพและไม่เป็นพิษทำให้มีประโยชน์สำหรับการทำกระดูกเทียม

ลักษณะสำคัญของไททาเนียมคือ:

• จุดหลอมเหลว: 1668 °C
• จุดเดือด: 3287 °C
• ความหนาแน่น: 4.5 g/cm³
• สี: เทาเงิน
• สภาพร่างกายที่ 20 °C: ของแข็ง
• ไอโซโทป: Ti⁴⁶, คุณ⁴⁷, คุณ⁴⁸, คุณ⁴⁹ และคุณ⁵⁰

องค์ประกอบทางเคมีนี้ถูกค้นพบโดยชาวอังกฤษ William Gregor ในปี 1791 และชื่อของมันมาจากภาษากรีก ไททันส์ภายหลังได้รับการประกอบโดย Martin Heinrich Klaproth

ไททาเนียมเป็นธาตุที่มีมากเป็นอันดับที่ 9 ของโลก และพบได้ในเปลือกโลกในแร่ต่างๆ เช่น รูไทล์ (TiO

₂) และอิลเมไนต์ (FeTiO₃). ดังนั้นการขุดจึงเป็นวิธีการหลักในการได้มาซึ่งโลหะนี้

ตำแหน่งของไททาเนียมในตารางธาตุ

ไททาเนียมใช้ทำอะไร?

เนื่องจากไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีที่อุณหภูมิห้อง ขึ้นรูปได้ง่าย มีความต้านทานทางกลและการกัดกร่อนสูง ไททาเนียมจึงถูกใช้เป็นโลหะเชิงกลยุทธ์

อุตสาหกรรมการบินและอวกาศเป็นผู้ใช้หลักของไทเทเนียมในการผลิตชิ้นส่วน เช่น ส่วนประกอบกังหันและลำตัว การใช้งานอื่นๆ ได้แก่ การผลิตฟันเทียม การปลูกถ่ายศัลยกรรม และเครื่องประดับ

ในทางการแพทย์ ไททาเนียมมีประโยชน์มากเพราะเข้ากันได้กับเนื้อเยื่อของมนุษย์ ความเบา และความแข็งแรง ใช้สำหรับการผลิตรากฟันเทียมสำหรับส่วนต่างๆ ของร่างกาย เช่น สกรูยึด การเปลี่ยนข้อเข่า กระดูกต้นแขน ขาเทียม สะโพกเทียม และอื่นๆ

ภาพเอ็กซ์เรย์ของอวัยวะเทียมไททาเนียม

ไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO₂) เป็นหนึ่งในสารประกอบหลักของธาตุนี้ ซึ่งใช้เป็นสารฟอกขาว โดยทั่วไปแล้ว หมึกสีขาวคุณภาพสูงจะใช้เพื่อปรับปรุงลักษณะที่ปรากฏของสีและความมันวาว ผลิตภัณฑ์อื่นๆ เช่น ยาสีฟันและครีมกันแดด ก็ใช้เม็ดสีเช่นกัน นอกจากนี้ยังใช้เป็นสีผสมอาหารในผลิตภัณฑ์นม ขนมหวาน และเครื่องดื่ม

ในสถาปัตยกรรม เราสามารถเห็นการใช้ไททาเนียมเพื่อปกปิดโครงสร้างโค้งที่พิพิธภัณฑ์กุกเกนไฮม์ในบิลเบา ทางตอนเหนือของสเปน

พิพิธภัณฑ์กุกเกนไฮม์ เมืองบิลเบา ทางตอนเหนือของสเปน ที่มา: Kristjan ผ่าน Flickr (CC BY-NC-ND 2.0)

ในชีวิตประจำวัน เราสามารถพบผลิตภัณฑ์มากมายที่มีไทเทเนียมอยู่ในองค์ประกอบ เช่น กรอบจักรยาน แว่นตา และไม้เทนนิส

ในอุตสาหกรรมเคมี ใช้ไททาเนียมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ด้วยวิธีนี้ทำให้สามารถควบคุมความเร็วของปฏิกิริยาและลดเวลาในการสร้างผลิตภัณฑ์ได้โดยไม่ส่งผลต่อองค์ประกอบของสาร

อุตสาหกรรมยานยนต์ได้ศึกษาการรวมตัวของไททาเนียมในการผลิตรถยนต์เพื่อลดมวล ดังนั้นจึงลดการใช้เชื้อเพลิงและเพิ่มอัตราเร่ง

ได้รับความรู้เพิ่มเติมด้วยเนื้อหา:

• องค์ประกอบทางเคมี
• ตารางธาตุ
• โลหะคืออะไร?

การอ้างอิงบรรณานุกรม

ATKINS, P.W.; โจนส์, แอล. หลักการเคมี: ตั้งคำถามกับชีวิตสมัยใหม่และสิ่งแวดล้อม 3.ed. ปอร์ตู อาเลเกร: บุ๊คแมน, 2549.

เฟลเทร, อาร์. พื้นฐานของเคมี: vol. เดี่ยว. ฉบับที่ 4 เซาเปาโล: Moderna, 2005.

ลี เจ. ง. เคมีอนินทรีย์ไม่รัดกุมนัก ฉบับแปลครั้งที่ 5 ภาษาอังกฤษ. สำนักพิมพ์ Edgard Blucher Ltd. 1999.