টাইটানিয়াম: ইতিহাস, কাঠামো, বৈশিষ্ট্য, প্রতিক্রিয়া, ব্যবহার - রসায়ন - 2025

টাইটানিয়াম একটি রূপান্তর ধাতু যা রাসায়নিক প্রতীক Ti দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। এটি স্ক্যান্ডিয়ামের ঠিক পরে, পর্যায় সারণীর ব্লক ডি থেকে প্রকাশিত দ্বিতীয় ধাতু। এর পারমাণবিক সংখ্যা 22, এবং এটি প্রকৃতিতে অনেকগুলি আইসোটোপ এবং রেডিওআইসোটোপ হিসাবে দেখা যায়, যার মধ্যে ⁴⁸ টি সকলের মধ্যে সর্বাধিক প্রচুর পরিমাণে।

এর রঙ রূপালী ধূসর, এবং এর অংশগুলি অক্সাইডের একটি প্রতিরক্ষামূলক স্তর দ্বারা আবৃত থাকে যা টাইটানিয়ামকে ধাতব জারা থেকে খুব প্রতিরোধী করে তোলে। যদি এই স্তরটি হলুদ বর্ণের হয় তবে এটি টাইটানিয়াম নাইট্রাইড (টিআইএন) হয়, যা একটি যৌগ যা এই ধাতুটি নাইট্রোজেনের উপস্থিতিতে জ্বললে তৈরি হয়, একটি অনন্য এবং বিশিষ্ট সম্পত্তি।

টাইটানিয়াম বাজে। সূত্র: Pxhere

ইতিমধ্যে যা উল্লেখ করা হয়েছে তা ছাড়াও, এটি ইস্পাতের চেয়ে হালকা হওয়া সত্ত্বেও যান্ত্রিক প্রভাবগুলির পক্ষে অত্যন্ত প্রতিরোধী। এ কারণেই এটি সকলের শক্তিশালী ধাতু হিসাবে পরিচিত এবং এর খুব নামই শক্তির সমার্থক। এটিতে শক্তি এবং স্বল্পতাও রয়েছে, দুটি বৈশিষ্ট্য যা এয়ারক্রাফ্ট উত্পাদনের জন্য একটি পছন্দসই উপাদান করে তোলে।

তেমনিভাবে এবং অন্য কোনও গুরুত্বপূর্ণ বিষয় নয়, টাইটানিয়াম হ'ল একটি বায়োম্পোলেবল মেটাল যা স্পর্শের জন্য আনন্দদায়ক, যার কারণে এটি গহনাগুলিতে রিংগুলি তৈরিতে ব্যবহৃত হয়; এবং বায়োমেডিসিনে যেমন অর্থোপেডিক এবং ডেন্টাল ইমপ্লান্ট, হাড়ের টিস্যুতে সংহত করতে সক্ষম।

তবে এর সর্বাধিক পরিচিত ব্যবহারগুলি রঞ্জক, সংযোজনকারী, লেপ এবং ফটোোক্যাটালিস্ট হিসাবে টিও _{2-তে থাকে} ।

এটি পৃথিবীর নবম সর্বাধিক প্রচুর উপাদান এবং ধাতবগুলির মধ্যে সপ্তম। তা সত্ত্বেও, এর ব্যয়গুলি উচ্চতর খনিজগুলি থেকে তা বের করার জন্য যে অসুবিধাগুলি কাটিয়ে উঠতে হবে তার কারণে এটির দাম বেশি, যার মধ্যে রুটাইল, অ্যানাটেজ, ইলমেনাইট এবং পেরভস্কাইট। সমস্ত উত্পাদন পদ্ধতিগুলির মধ্যে, ক্রোল প্রক্রিয়া বিশ্বব্যাপী সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়।

ইতিহাস

আবিষ্কার

১ Tit৯১ সালে, যাজক এবং অপেশাদার খনিগ্রোগবিদ উইলিয়াম গ্রেগোর দ্বারা মানাকান ভ্যালি (যুক্তরাজ্য) এর ইলামানাইট খনিজগুলিতে টাইটানিয়াম প্রথমবারে চিহ্নিত হয়েছিল identify একটি চুম্বকের প্রভাব; তবে তিনি আরও জানালেন যে একটি অজানা ধাতুর আরও একটি অক্সাইড ছিল, যাকে তিনি "মানাকানাইট" বলেছিলেন।

দুর্ভাগ্যক্রমে, যদিও তিনি কর্নওয়াল এবং অন্যান্য আউটলেটগুলির রয়্যাল জিওলজিকাল সোসাইটির দিকে ঝুঁকছেন, তার অবদানগুলি বিজ্ঞানের স্বীকৃত মানুষ না হওয়ার জন্য কোনও আলোড়ন সৃষ্টি করে নি।

চার বছর পরে, 1795 সালে, জার্মান রসায়নবিদ মার্টিন হেইনিরিক ক্লাপাথ পৃথকভাবে একই ধাতবটিকে স্বীকৃতি দিলেন; তবে এখন স্লোভাকিয়ার বোনিকের রুটাইল আকরিক

কারও কারও দাবি, তিনি এই নতুন ধাতবটির নাম দিয়েছেন 'টাইটানিয়াম' যার ফলে টাইটানদের সাথে সাদৃশ্য রয়েছে। অন্যরা দাবি করেন যে এটি পৌরাণিক চরিত্রগুলি নিজেরাই নিরপেক্ষতার কারণে হয়েছিল। সুতরাং, টাইটানিয়াম রাসায়নিক উপাদান হিসাবে জন্মগ্রহণ করেছিল এবং ক্লাপ্রোথ পরে এই সিদ্ধান্তে পৌঁছাতে সক্ষম হয় যে এটি খনিজ ইলমনাইটের মতো একই ম্যানাক্যানাইট ছিল।

আলাদা করা

তার পর থেকে, এই জাতীয় খনিজগুলি থেকে এটি বিচ্ছিন্ন করার চেষ্টা শুরু হয়েছিল; তবে তাদের বেশিরভাগই ব্যর্থ হয়েছিল, যেহেতু টাইটানিয়াম অক্সিজেন বা নাইট্রোজেন দ্বারা দূষিত ছিল, বা একটি কার্বাইড তৈরি করেছিল যা হ্রাস করা অসম্ভব ছিল। লার্স নিলসন এবং অটো পিটারসনকে ৯৫% খাঁটি নমুনা তৈরি করতে প্রায় এক শতাব্দী (1887) লেগেছে।

তারপরে, 1896 সালে, হেনরি মোইসান 98% পর্যন্ত বিশুদ্ধতা সহ একটি নমুনা অর্জন করতে সক্ষম হন, ধাতব সোডিয়ামের হ্রাসকারী ক্রিয়াটির জন্য ধন্যবাদ। যাইহোক, এই অপরিষ্কার টাইটানিয়ামগুলি অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন পরমাণুর ক্রিয়া দ্বারা ভঙ্গুর ছিল, সুতরাং তাদের প্রতিক্রিয়া মিশ্রণ থেকে দূরে রাখতে একটি প্রক্রিয়া নকশা করা প্রয়োজন ছিল।

এবং এই পদ্ধতির সাথে 1910 সালে হান্টার প্রক্রিয়াটির সূচনা হয়েছিল, মেন্যু এ হান্টার রেনসেলার পলিটেকনিক ইনস্টিটিউটে জেনারেল ইলেকট্রিকের সহযোগিতায় তৈরি করেছিলেন।

বিশ বছর পরে, লাক্সেমবার্গে, উইলিয়াম জে ক্রোল ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম ব্যবহার করে আরেকটি পদ্ধতি তৈরি করেছিলেন। আজ, বাণিজ্যিক এবং শিল্পের স্কেলগুলিতে ধাতব টাইটানিয়াম তৈরির জন্য ক্রোল প্রক্রিয়া একটি শীর্ষস্থানীয় পদ্ধতি হিসাবে রয়ে গেছে।

এই দিক থেকে, টাইটানিয়ামের ইতিহাসটি এরোস্পেস এবং সামরিক শিল্পগুলির জন্য প্রয়োগগুলির ক্ষেত্রে এর মিশ্রণগুলি অনুসরণ করে।

কাঠামো এবং বৈদ্যুতিন কনফিগারেশন

খাঁটি টাইটানিয়াম দুটি কাঠামোর সাথে ক্রিস্টলাইজ করতে পারে: একটি কমপ্যাক্ট হেক্সাগোনাল (এইচসিপি), যাকে α ফেজ বলা হয় এবং একটি দেহকেন্দ্রিক ঘনক (বিসিসি), যাকে β ফেজ বলা হয়। সুতরাং, এটি একটি ডাইমোরফিক ধাতু, এইচসিপি এবং সিসি কাঠামোর মধ্যে অ্যালোট্রপিক (বা ফেজ) স্থানান্তর করতে সক্ষম।

দ্বি-পর্যায়টি দ্বিপথের পরমাণু এবং বারোটি প্রতিবেশী দ্বারা ঘিরে পরিবেশের তাপমাত্রা এবং চাপে সবচেয়ে স্থিতিশীল। তাপমাত্রা যখন ৮৮২ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে বৃদ্ধি করা হয়, ষড়ভুজাকৃতির স্ফটিকটি একটি কম ঘন ঘনকূপে রূপান্তরিত হয় যা তাপ দ্বারা উত্পাদিত উচ্চতর পারমাণবিক কম্পনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, α ধাপটি বৃহত্তর তাপ প্রতিরোধের বিরোধিতা করে; অর্থাৎ এর নির্দিষ্ট তাপও বৃদ্ধি পায়, যাতে 882 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে পৌঁছতে আরও বেশি তাপের প্রয়োজন হয়

তাপমাত্রা বৃদ্ধির পরিবর্তে চাপটি কী হয়? তারপরে আপনি বিকিসি স্ফটিক পেতে পারেন।

লিঙ্ক

এই ধাতব স্ফটিকগুলিতে, 3 ডি এবং 4 এর কক্ষপথের ভ্যালেন্স ইলেক্ট্রনগুলি ত্রি পরমাণুগুলিতে মিশ্রিত বন্ধনে হস্তক্ষেপ করে, বৈদ্যুতিন কনফিগারেশন অনুযায়ী:

3 ডি ^{2 4} এস ²

এর প্রতিবেশীদের সাথে ভাগ করে নেওয়ার জন্য মাত্র চারটি ইলেক্ট্রন রয়েছে, ফলস্বরূপ প্রায় 3 টি ব্যান্ড ফাঁকা রয়েছে এবং তাই টাইটানিয়াম অন্যান্য ধাতুর মতো বিদ্যুত বা উত্তাপের চালক হিসাবে ভাল নয়।

করতোয়া

টাইটানিয়ামের স্ফটিক কাঠামোর বিষয়ে যা বলা হয়েছে তার চেয়েও গুরুত্বপূর্ণ, that এবং both উভয় পর্যায় তাদের নিজস্ব মিশ্র গঠন করতে পারে। এগুলিতে খাঁটি α বা β মিশ্র, বা উভয় মিশ্রণ বিভিন্ন অনুপাতে (α + β) সমন্বিত থাকতে পারে।

তেমনি, তাদের নিজ নিজ স্ফটিক শস্যগুলির আকার উল্লিখিত টাইটানিয়াম অ্যালোগুলির চূড়ান্ত বৈশিষ্ট্যগুলির পাশাপাশি ভর সংমিশ্রণ এবং যুক্ত সংযোজকগুলির সম্পর্ক (কয়েকটি অন্যান্য ধাতব বা এন, ও, সি বা এইচ পরমাণু)কে প্রভাবিত করে।

অ্যাডিটিভগুলি টাইটানিয়াম অ্যালোগুলিতে উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে কারণ তারা দুটি নির্দিষ্ট পর্যায়ে কিছু স্থিতিশীল করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ: আল, ও, গা, জেআর, স্ন এবং এন এমন সংযোজক যা α পর্বকে স্থিতিশীল করে (ঘনক এইচসিপি স্ফটিক); এবং মো, ভি, ডাব্লু, কিউ, এমএন, এইচ, ফে এবং অন্যান্যগুলি এমন সংযোজন যা। পর্বকে স্থিতিশীল করে (কম ঘন বিসিসি স্ফটিক))

এই সমস্ত টাইটানিয়াম খাদ, তাদের কাঠামো, রচনা, বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলির অধ্যয়ন হ'ল ধাতুবিদ্যার কাজগুলি যা ক্রিস্টালোগ্রাফির উপর নির্ভর করে।

জারণ সংখ্যা

ইলেক্ট্রন কনফিগারেশন অনুসারে, 3 ডি কক্ষপথ পুরোপুরি পূরণ করতে টাইটানিয়ামের জন্য আটটি ইলেক্ট্রন লাগবে। এটি এর কোনও যৌগেই অর্জন করা যায় না এবং সর্বাধিক এটি দুটি ইলেক্ট্রন পর্যন্ত অর্জন করে; অর্থাৎ এটি নেতিবাচক জারণ সংখ্যা অর্জন করতে পারে: -2 (3 ডি ⁴) এবং -1 (3 ডি ³)।

কারণটি টাইটানিয়ামের বৈদ্যুতিন কার্যকারিতা এবং এটি ছাড়াও, এটি একটি ধাতু, সুতরাং এটিতে ইতিবাচক জারণ সংখ্যার বেশি প্রবণতা রয়েছে; যেমন +1 (3 ডি ² 4s ¹), +2 (3 ডি ^{2 4} এস ⁰), +3 (3 ডি ¹ 4 এস ⁰) এবং +4 (3 ডি ⁰ 4 এস ⁰)।

ত্রি ⁺ ও 4 এর কক্ষপথের ইলেক্ট্রনগুলি টিআই ⁺, টিআই ²⁺ ইত্যাদির কেশনগুলির অস্তিত্ব হিসাবে কীভাবে চলে যাচ্ছে তা নোট করুন।

জারণ সংখ্যা +4 (টিআই ⁴⁺) সকলের মধ্যে সর্বাধিক প্রতিনিধি কারণ এটি এর অক্সাইডে টাইটানিয়ামের সাথে মিলিত হয়: টিওও ₂ (টিআই ⁴⁺ ও ₂ ^2-)।

সম্পত্তি

শারীরিক চেহারা

ধূসর রৌপ্য ধাতু।

পেষক ভর

47.867 গ্রাম / মোল।

গলনাঙ্ক

1668 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড এই তুলনামূলকভাবে উচ্চ গলনাঙ্ক এটি একটি অবাধ্য ধাতু করে তোলে।

স্ফুটনাঙ্ক

3287 ডিগ্রি সে।

স্বতঃশক্তি তাপমাত্রা

খাঁটি ধাতব জন্য 1200 ° সি, এবং সূক্ষ্মভাবে বিভক্ত গুঁড়া জন্য 250 ° সে।

নমনীয়তা

অক্সিজেনের অভাব থাকলে টাইটানিয়াম হ'ল একটি নমনীয় ধাতু।

ঘনত্ব

4.506 গ্রাম / এমএল। এবং এর গলনাঙ্কে, 4.11 গ্রাম / এমএল।

ফিউশন গরম

14.15 কেজে / মোল।

বাষ্পীভবনের উত্তাপ

425 কেজে / মোল।

মোলার তাপ ক্ষমতা

25060 জে / মোল · কে।

তড়িৎ

পলিং স্কেলে 1.54।

আয়নীকরণ শক্তি

প্রথম: 658.8 কেজে / মোল।

দ্বিতীয়: 1309.8 কেজে / মোল।

তৃতীয়: 2652.5 কেজে / মোল।

মহস কঠোরতা

6.0।

নামাবলী

জারণ সংখ্যাগুলির মধ্যে, +2, +3 এবং +4 সর্বাধিক প্রচলিত, কারণ টাইটানিয়াম যৌগিক নামকরণ করার সময় এগুলিকে প্রচলিত নামকরণে উল্লেখ করা হয়। অন্যথায়, স্টক এবং পদ্ধতিগত নামকরণের নিয়ম একই থাকে remain

উদাহরণস্বরূপ, টাইটানিয়ামের সবচেয়ে সুপরিচিত দুটি যৌগের মধ্যে টিআইও ₂ এবং টিআইসিএল ₄ বিবেচনা করুন ।

এটি ইতিমধ্যে বলা হয়েছে যে টিও ₂ -তে টাইটানিয়ামের জারণ সংখ্যাটি +4 এবং সুতরাং, বৃহত্তম (বা ধনাত্মক) হওয়ায় নামটি অবশ্যই প্রত্যয়-আইকো দিয়ে শেষ হওয়া উচিত। সুতরাং, প্রথাগত নাম অনুসারে এর নামটি টাইটানিক অক্সাইড; স্টক নাম অনুসারে টাইটানিয়াম (চতুর্থ) অক্সাইড; পদ্ধতিতে নাম অনুসারে টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড।

এবং টিআইসিএল _{4 এর জন্য} আমরা আরও সরাসরি এগিয়ে যাব:

নামকরণ: নাম

Raতিহ্যবাহী: টাইটানিক ক্লোরাইড

-স্টক: টাইটানিয়াম (চতুর্থ) ক্লোরাইড

-সিস্টেমেটিক: টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড

ইংরেজিতে এই যৌগটি প্রায়শই 'টিকল' নামে পরিচিত।

প্রতিটি টাইটানিয়াম যৌগের নামকরণের বিধিগুলির বাইরেও সঠিক নাম থাকতে পারে এবং এটি ক্ষেত্রের প্রযুক্তিগত জার্গনের উপর নির্ভর করবে।

কোথায় সন্ধান এবং উত্পাদন

টাইটনিফরাস খনিজ

রুটাইল কোয়ার্টজ, টাইটানিয়ামের সর্বোচ্চ সামগ্রী সহ খনিজগুলির মধ্যে একটি। সূত্র: দিদিয়ের ডেস্কউইনস

টাইটানিয়াম, যদিও এটি পৃথিবীর সপ্তম সর্বাধিক প্রচুর পরিমাণে ধাতু এবং পৃথিবীর ভূত্বকগুলির মধ্যে নবমটি প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়, প্রকৃতিতে খাঁটি ধাতু হিসাবে পাওয়া যায় নি তবে খনিজ অক্সাইডের অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে মিল পাওয়া যায় না; টাইটানাইফরাস খনিজ হিসাবে ভাল পরিচিত।

সুতরাং, এটি পাওয়ার জন্য এই খনিজগুলি কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহার করা প্রয়োজন। এর মধ্যে কয়েকটি হ'ল:

-টাইটানাইট বা স্পেন (CaTiSiO ₅), লোহা এবং অ্যালুমিনিয়াম অমেধ্য সহ যা তাদের স্ফটিককে সবুজ করে তোলে ।

ব্রোকাইট (অর্থোহম্বিক টিও ₂)।

-রুইটাইল, টিআইও _2- র সর্বাধিক স্থিতিশীল পলিমার্ফ এবং এরপরে খনিজগুলি অ্যানাটেজ এবং ব্রুকাইট।

-ইলম্যানাইট (ফেটিও ₃)।

-পেরোভস্কাইট (CaTiO ₃)

-লিউকক্সিন (অ্যানাটেজ, রুটিল এবং পেরভস্কাইটের ভিন্ন ভিন্ন মিশ্রণ)।

নোট করুন যে এখানে বেশ কয়েকটি টাইটানাইফরাস খনিজ উল্লেখ করা হয়েছে, যদিও অন্য রয়েছে। তবে, এগুলির সমস্তই সমানভাবে প্রচুর নয় এবং একইভাবে, এগুলিতে এমন অমেধ্য থাকতে পারে যা মুছে ফেলা কঠিন এবং চূড়ান্ত ধাতব টাইটানিয়ামের বৈশিষ্ট্যগুলি ঝুঁকিতে ফেলে।

এ কারণেই স্পেন এবং পেরভস্কাইট প্রায়শই টাইটানিয়াম উত্পাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়, কারণ তাদের ক্যালসিয়াম এবং সিলিকন সামগ্রী প্রতিক্রিয়া মিশ্রণ থেকে অপসারণ করা কঠিন।

এই সমস্ত খনিজগুলির মধ্যে, রুটাইল এবং ইলামানাইট টিআইও ₂ এর উচ্চ সামগ্রীর কারণে বাণিজ্যিকভাবে এবং শিল্পে সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়; যে তারা টাইটানিয়াম সমৃদ্ধ।

ক্রোল প্রক্রিয়া

যে কোনও খনিজকে কাঁচামাল হিসাবে নির্বাচন করা, সেগুলির মধ্যে টিআইও ₂ হ্রাস করতে হবে। এটি করার জন্য, খনিজগুলি, কয়লার সাথে একত্রে 1000 ° সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রার বিছানা চুল্লীতে লাল গরম গরম করা হয় are সেখানে, টিআইও ₂ নিম্নলিখিত রাসায়নিক সমীকরণ অনুযায়ী ক্লোরিন গ্যাসের সাথে প্রতিক্রিয়া জানিয়েছে:

টিও ₂ (গুলি) + সি (গুলি) + 2Cl ₂ (ছ) => টিআইসিএল ₄ (এল) + সিও ₂ (ছ)

টিআইসিএল ₄ অপরিষ্কার বর্ণহীন তরল, যেহেতু সেই তাপমাত্রায় এটি খনিজগুলিতে উপস্থিত অমেধ্য থেকে উদ্ভূত অন্যান্য ধাতব ক্লোরাইডের (লোহা, ভ্যানডিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম, জিরকোনিয়াম এবং সিলিকন) একসাথে দ্রবীভূত হয়। অতএব, টিআইসিএল _{4 এর} পরে ভগ্নাংশ পাতন এবং বৃষ্টিপাত দ্বারা শুদ্ধ করা হয়।

একবার শুদ্ধ হয়ে গেলে, টিআইসিএল ₄ নামক একটি প্রজাতি হ্রাস করা সহজ স্টেইনলেস স্টিলের ধারকটিতে a েলে দেওয়া হয় যেখানে শূন্যতা প্রয়োগ করা হয়, অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন নির্মূল করতে এবং আর্গনে ভরা যাতে জড় পরিবেশকে টাইটানিয়াম প্রভাবিত করে না তা নিশ্চিত করে। উত্পাদিত প্রক্রিয়াটিতে ম্যাগনেসিয়াম যুক্ত করা হয়, যা নিম্নলিখিত রাসায়নিক সমীকরণ অনুযায়ী 800 ° C তে প্রতিক্রিয়া দেখায়:

টিআইসিএল ₄ (l) + 2Mg (l) => টিআই (গুলি) + ₂ এমজিসিএল ₂ (এল)

টাইটানিয়াম একটি স্পঞ্জি কঠিন হিসাবে অবসন্ন হয়, যা এটিকে শুদ্ধ করার জন্য এবং আরও ভাল কঠিন রূপ দেওয়ার জন্য চিকিত্সা করা হয়, বা সরাসরি টাইটানিয়াম খনিজ উত্পাদনতে ব্যবহৃত হয়।

প্রতিক্রিয়া

বাতাসের সাথে

টিআইও ₂ এর একটি স্তরের কারণে টাইটানিয়ামের জারাতে একটি উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে যা ধাতুর অভ্যন্তরটিকে জারণ থেকে রক্ষা করে। যাইহোক, তাপমাত্রা যখন 400 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের উপরে উঠে যায় তখন টিআইও ₂ এবং টিআইএন এর মিশ্রণ গঠনের জন্য ধাতুর একটি পাতলা টুকরো পুরোপুরি জ্বলতে শুরু করে:

টি (গুলি) + ও ₂ (ছ) => টিও ₂ (গুলি)

2 টিআই (গুলি) + এন ₂ (ছ) => টিআইএন

হে ₂ এবং এন ₂, উভয়ই গ্যাস যৌক্তিকভাবে বাতাসে রয়েছে। টাইটানিয়াম উত্তপ্ত লাল গরম হয়ে গেলে এই দুটি প্রতিক্রিয়া দ্রুত ঘটে। এবং যদি এটি একটি সূক্ষ্মভাবে বিভক্ত গুঁড়া হিসাবে পাওয়া যায়, প্রতিক্রিয়া আরও জোরালো হয়, এই শক্ত অবস্থায় টাইটানিয়াম তৈরি করে অত্যন্ত জ্বলনযোগ্য।

অ্যাসিড এবং ঘাঁটি সঙ্গে

এই টিওও _2- টিআইএন স্তরটি কেবল টাইটানিয়ামকে ক্ষয় থেকে রক্ষা করে না, অ্যাসিড এবং ঘাঁটি দ্বারা আক্রমন থেকেও রক্ষা করে, তাই এটি দ্রবীভূত করা সহজ ধাতু নয়।

এটি অর্জনের জন্য, উচ্চ ঘন ঘন অ্যাসিডগুলি ব্যবহার করতে হবে এবং একটি ফোঁড়াতে সিদ্ধ করতে হবে, টাইটানিয়ামের জলীয় কমপ্লেক্সগুলির ফলে রক্তবর্ণ দ্রবণ গ্রহণ করতে হবে; উদাহরণস্বরূপ, ⁺³ ।

তবে, একটি অ্যাসিড রয়েছে যা এটি বহু জটিলতা ছাড়াই দ্রবীভূত করতে পারে: হাইড্রোফ্লুওরিক এসিড:

2 টিআই (গুলি) + 12 এইচএফ (একা) 2 ^3- (একা) + 3 এইচ ₂ (জি) + 6 এইচ ⁺ (একা)

হ্যালোজেন সহ

টাইটানিয়াম হ্যালোজনগুলির সাথে সরাসরি সম্পর্কিত প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে ha উদাহরণস্বরূপ, আয়োডিন সম্পর্কে আপনার প্রতিক্রিয়া নিম্নরূপ:

Ti (গুলি) + + 2 আমি ₂ (গুলি) => টিই ₄ (গুলি)

একইভাবে ফ্লুরিন, ক্লোরিন এবং ব্রোমিনের সাথে, যেখানে একটি তীব্র শিখা তৈরি হয়।

শক্তিশালী অক্সিডেন্ট সহ

যখন টাইটানিয়াম সূক্ষ্মভাবে বিভক্ত হয়, এটি কেবল জ্বলন প্রবণ নয়, তাপের সামান্যতম উত্সটিতে শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্টগুলির সাথে জোরালো প্রতিক্রিয়া দেখাও।

উজ্জ্বল সাদা স্ফুলিঙ্গ উত্পন্ন হওয়ায় এই প্রতিক্রিয়ার একটি অংশ পাইরোটেকনিকসের জন্য ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, এটি রাসায়নিক সমীকরণ অনুসারে অ্যামোনিয়াম পার্ক্লোরেটের সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায়:

2 টিআই (গুলি) + ₂ এনএইচ ₄ ক্লো ₄ (গুলি) = ₂ টিআইও ₂ (গুলি) + এন ₂ (ছ) + সিএল ₂ (ছ) + 4 এইচ ₂ ও (ছ)

ঝুঁকি

ধাতব টাইটানিয়াম

টাইটানিয়াম পাউডার একটি অত্যন্ত জ্বলনযোগ্য কঠিন। সূত্র: ডব্লিউ ওয়েলেন

ধাতব টাইটানিয়াম নিজে থেকে যারা এটি নিয়ে কাজ করে তাদের স্বাস্থ্যের জন্য কোনও ঝুঁকি প্রতিনিধিত্ব করে না। এটি একটি নিরীহ শক্ত; যতক্ষণ না, এটি সূক্ষ্ম কণা গুঁড়া হিসাবে স্থল। প্রতিক্রিয়া বিভাগে উল্লিখিত এটির উচ্চ দাহ্যতার কারণে এই সাদা পাউডারটি বিপজ্জনক হতে পারে।

টাইটানিয়াম যখন স্থল থাকে তখন অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের সাথে এর প্রতিক্রিয়া দ্রুত এবং আরও জোরালো হয় এবং এটি বিস্ফোরকভাবে জ্বলতেও পারে। এ কারণেই এটি একটি ভয়াবহ আগুনের ঝুঁকির প্রতিনিধিত্ব করে যদি এটি সঞ্চিত থাকে তবে এটি শিখায় আক্রান্ত হয়।

জ্বলন্ত সময়, আগুন কেবল গ্রাফাইট বা সোডিয়াম ক্লোরাইড দিয়ে বের করা যায়; জল দিয়ে কখনও না, অন্তত এই ক্ষেত্রে।

তেমনি, হ্যালোজেনগুলির সাথে তাদের যোগাযোগটি সর্বদা এড়ানো উচিত; এটি হ'ল ফ্লোরিন বা ক্লোরিনের কিছু বায়বীয় ফুটো, বা ব্রোমিনের লালচে তরল বা আয়োডিনের উদ্বায়ী স্ফটিকের সাথে আলাপচারিতা। যদি এটি ঘটে তবে টাইটানিয়াম আগুন ধরে। বা এটি শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্টগুলির সাথে যোগাযোগ করা উচিত নয়: পারম্যাঙ্গনেটস, ক্লোরেটস, পার্ক্লোরেটস, নাইট্রেটস ইত্যাদি

অন্যথায়, এর ইনটস বা অ্যালোগুলি শারীরিক আঘাতের চেয়ে বেশি ঝুঁকির প্রতিনিধিত্ব করতে পারে না, যেহেতু তারা তাপ বা বিদ্যুতের খুব ভাল কন্ডাক্টর নয় এবং স্পর্শে আনন্দদায়ক হয়।

ন্যানো পার্টিকেলস

যদি সূক্ষ্মভাবে বিভক্ত কঠিনটি জ্বলনযোগ্য হয় তবে এটি আরও বেশি হওয়া উচিত যাতে টাইটানিয়াম ন্যানো পার্টিকেলগুলি গঠিত। যাইহোক, এই উপচ্ছেদের কেন্দ্রীয় বিন্দু টিআইও ₂ ন্যানো পার্টিকেলের কারণে, যা অন্তহীন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়েছে যেখানে তারা তাদের সাদা রঙের প্রাপ্য; মিষ্টি এবং মিছরি মত।

যদিও এর শোষণ, বিতরণ, মলত্যাগ বা শরীরে বিষাক্ততার বিষয়টি জানা যায় না, তবে ইঁদুর নিয়ে গবেষণায় এগুলি বিষাক্ত বলে প্রমাণিত হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, তারা দেখিয়েছিল যে এটি তাদের ফুসফুসে এম্ফিজিমা এবং লালভাব তৈরি করে, পাশাপাশি তাদের বিকাশে শ্বাসকষ্টের অন্যান্য ব্যাধি ঘটায়।

আমাদের কাছে ইঁদুর থেকে এক্সট্রোলপোশনের মাধ্যমে, এই সিদ্ধান্তে পৌঁছে যে টিআইও ₂ ন্যানো পার্টিকেলগুলি শ্বাস নেওয়া আমাদের ফুসফুসকে প্রভাবিত করে। তারা মস্তিষ্কের হিপ্পোক্যাম্পাস অঞ্চলও পরিবর্তন করতে পারে। অধিকন্তু, ক্যান্সার সম্পর্কিত গবেষণা সংস্থা ইন্টারন্যাশনাল ক্যান্সোজেনগুলি তাদের সম্ভাব্য প্রমাণ দেয় না।

অ্যাপ্লিকেশন

রঙ্গক এবং সংযোজক

টাইটানিয়াম ব্যবহার সম্পর্কে কথা বলা অগত্যা তার যৌগিক টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইডের উল্লেখ করে। টিআইও ₂ আসলে এই ধাতব সম্পর্কিত সমস্ত অ্যাপ্লিকেশনগুলির প্রায় 95% কভার করে। কারণগুলি: এটির সাদা রঙ, এটি দ্রবণীয় এবং এটি অ-বিষাক্ত (খাঁটি ন্যানো পার্টিকেলগুলির উল্লেখ না করা)।

যে কারণে সাদা রঙের প্রয়োজন এমন সমস্ত পণ্যগুলিতে এটি সাধারণত রঙ্গক বা যুক্ত হিসাবে ব্যবহৃত হয়; যেমন টুথপেস্ট, ওষুধ, ক্যান্ডি, কাগজপত্র, রত্ন, রঙ, প্লাস্টিক ইত্যাদি

লেপ

টিআইও _{2 টি} কোনও গ্লাস বা সার্জিকাল সরঞ্জামগুলির মতো কোনও পৃষ্ঠকে আবরণের জন্য ছায়াছবি তৈরি করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

এই আবরণগুলি রাখার পরে, জল এগুলি ভিজতে পারে না এবং তাদের উপরে চলে যায়, যেমন বৃষ্টির মতো গাড়ির উইন্ডশীল্ডগুলিতে পড়ে। এই লেপযুক্ত সরঞ্জামগুলি ইউভি বিকিরণ শোষণের মাধ্যমে ব্যাকটিরিয়াকে মেরে ফেলতে পারে।

টিওও ₂ এর ক্রিয়া দ্বারা কুকুরের প্রস্রাব বা চিউইংগামটি ডামাল বা সিমেন্টের উপর স্থির করা যায়নি, যা এর পরবর্তী অপসারণকে সহায়তা করবে।

সানস্ক্রিন

টিআইও 2 সানস্ক্রিনের অন্যতম সক্রিয় উপাদান। সূত্র: পিক্সাবে।

এবং অবশেষে টিও _{2 সম্পর্কে}, এটি একটি ফোটোক্যাটালিস্ট, জৈব র‌্যাডিকালগুলি উত্পন্ন করতে সক্ষম যা সানস্ক্রিনে সিলিকা বা এলুমিনা ফিল্ম দ্বারা নিরপেক্ষ। এর সাদা রঙ ইতিমধ্যে পরিষ্কারভাবে ইঙ্গিত করে যে এটিতে এই টাইটানিয়াম অক্সাইড থাকতে হবে।

মহাকাশ শিল্প

টাইটানিয়াম অ্যালোয়গুলি বড় বিমান বা দ্রুত জাহাজ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। সূত্র: Pxhere

টাইটানিয়াম একটি ধাতু যা এর কম ঘনত্বের ক্ষেত্রে যথেষ্ট শক্তি এবং কঠোরতা সহ। এটি এগুলি সমস্ত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য স্টিলের বিকল্প করে তোলে যেখানে উচ্চ গতির প্রয়োজন হয় বা বড় উইংসস্পেন বিমানগুলি ডিজাইন করা হয়েছে যেমন উপরের চিত্রের A380 বিমান।

এই কারণেই এই ধাতব মহাকাশ শিল্পে অনেকগুলি ব্যবহার রয়েছে, কারণ এটি জারণকে প্রতিরোধ করে, এটি হালকা, শক্তিশালী এবং এর মিশ্রণগুলি সঠিক সংযোজন দিয়ে উন্নত করা যেতে পারে।

খেলা

কেবল মহাকাশ শিল্পেই নয় টাইটানিয়াম এবং এর মিশ্রণগুলি কেন্দ্রের মঞ্চ নেয়, তবে ক্রীড়া শিল্পেও। এর কারণ এটির অনেকগুলি পাত্র হালকা হওয়া দরকার যাতে তাদের পরিধানকারী, খেলোয়াড় বা অ্যাথলেটরা খুব ভারী বোধ না করে এগুলি পরিচালনা করতে পারে।

এর মধ্যে কয়েকটি আইটেম হ'ল বাইসাইকেল, গল্ফ বা হকি স্টিক, ফুটবল হেলমেট, টেনিস বা ব্যাডমিন্টন র‌্যাকেট, বেড়া তরোয়াল, আইস স্কেট, স্কিসিসহ অন্যদের মধ্যে।

এছাড়াও, যদিও এটির উচ্চ ব্যয়ের কারণে অনেক কম ডিগ্রী পাওয়া যায়, তবুও টাইটানিয়াম এবং এর অ্যালোগুলি বিলাসিতা এবং স্পোর্টস গাড়িতে ব্যবহৃত হয়েছে।

পাইরেটেকনিক্স

গ্রাউন্ড টাইটানিয়াম মিশ্রিত করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, কেসিএলও ₄, এবং ফায়ারওয়ার্ক হিসাবে পরিবেশন করা; প্রকৃতপক্ষে, যারা পাইরোটেকনিক শোতে তাদের তৈরি করেন তারা করেন।

ওষুধ

টাইটানিয়াম এবং এর অ্যালোয়গুলি বায়োমেডিকাল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ধাতব পদার্থের সমান দক্ষতা। এগুলি হ'ল জৈব সামঞ্জস্যপূর্ণ, জড়, শক্তিশালী, অক্সিডাইজ করা শক্ত, অ-বিষাক্ত, এবং হাড়ের সাথে নির্বিঘ্নে সংহত করে।

এটি তাদের অর্থোপেডিক এবং ডেন্টাল ইমপ্লান্টগুলির জন্য, কৃত্রিম নিতম্ব এবং হাঁটুতে জয়েন্টগুলির জন্য, স্ক্রুক হিসাবে ফ্র্যাকচার ঠিক করার জন্য, পেসমেকার বা কৃত্রিম হৃদয়ের জন্য খুব দরকারী করে তোলে।

জৈবিক

টাইটানিয়ামের জৈবিক ভূমিকা অনিশ্চিত, এবং যদিও এটি জানা যায় যে এটি কিছু উদ্ভিদে জড়ো হতে পারে এবং নির্দিষ্ট কিছু কৃষি ফসলের (যেমন টমেটো) বিকাশের উপকার করতে পারে, যেখানে এটি হস্তক্ষেপ করে এমন পদ্ধতিগুলি অজানা।

বলা হয় এটি কার্বোহাইড্রেট, এনজাইম এবং ক্লোরোফিল গঠনের প্রচারকে বলে। তারা অনুমান করে যে এটি উদ্ভিদের জীবের প্রতিক্রিয়ার কারণে টাইটানিয়ামের স্বল্প জৈব উপলভ্য ঘনত্বের বিরুদ্ধে নিজেকে রক্ষা করতে পারে, যেহেতু তারা তাদের পক্ষে ক্ষতিকারক। তবে বিষয়টি এখনও অন্ধকারে রয়েছে।

তথ্যসূত্র

1. শিহর ও অ্যাটকিনস (2008)। অজৈব রসায়ন। (চতুর্থ সংস্করণ)। ম্যাক গ্রু হিল
2. উইকিপিডিয়া। (2019)। টাইটানিয়াম পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে
3. সুতি সাইমন। (2019)। টাইটানিয়াম রয়্যাল সোসাইটি অফ কেমিস্ট্রি। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: রসায়ন ওয়ার্ল্ড.কম
4. ডেভিস মারাউও। (2019)। টাইটানিয়াম কী? বৈশিষ্ট্য ও ব্যবহারসমূহ। অধ্যয়ন. থেকে উদ্ধার: অধ্যয়ন.কম
5. হেলম্যানস্টাইন, অ্যান মেরি, পিএইচডি। (জুলাই 03, 2019) টাইটানিয়াম রাসায়নিক এবং শারীরিক সম্পত্তি। পুনরুদ্ধার করা: চিন্তো ডটকম থেকে
6. কেডিএইচ ভাদেশিয়া। (SF)। টাইটানিয়াম এবং এর alloys ধাতুবিদ্যা। কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়. থেকে প্রাপ্ত: ফেজ-trans.msm.cam.ac.uk
7. চেম্বারস মিশেল। (ডিসেম্বর 7, 2017) টাইটানিয়াম কীভাবে জীবনকে সাহায্য করে। উদ্ধার করা হয়েছে: টাইটানিম্প্রোসেসিংসেন্টার ডট কম
8. ক্লার্ক জে। (জুন 05, 2019) টাইটানিয়াম রসায়ন। রসায়ন LibreTexts। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: chem.libretexts.org থেকে
9. ভেঙ্কটেশ বৈদ্যনাথন। (2019)। টাইটানিয়াম কীভাবে তৈরি হয়? বিজ্ঞান এবিসি। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: বিজ্ঞানবিসি.কম
10. এডওয়ার্ড গ্রুপের ডা। (10 সেপ্টেম্বর 2013)। টাইটানিয়ামের স্বাস্থ্য ঝুঁকি। গ্লোবাল নিরাময় কেন্দ্র। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: গ্লোবালহেলিংসটার.কম
11. ত্লুস্তো, ​​পি। ক্লেগার, এম। হুবু, এস.কুয়েল, জে। সোস্কোভা এবং জে বালেক। (2005)। বায়োমাস উত্পাদনে টাইটানিয়ামের ভূমিকা এবং ক্ষেত্রের ক্রমবর্ধমান ফসলের প্রয়োজনীয় উপাদানগুলির সামগ্রীতে এর প্রভাব। উদ্ভিদ মাটি পরিবেশ।, 51, (1): 19-25।
12. KYOCERA এসজিএস। (2019)। টাইটানিয়ামের ইতিহাস। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: kyocera-sgstool.eu