টাইটানিয়ামের সর্বোচ্চ জারণ অবস্থা কি? টাইটানিয়াম ধাতু। টাইটানিয়ামের বৈশিষ্ট্য। টাইটানিয়াম প্রয়োগ. টাইটানিয়ামের গ্রেড এবং রাসায়নিক গঠন। সংযোগ আকারে

সংজ্ঞা

টাইটানিয়ামপর্যায় সারণীর মাধ্যমিক (B) উপগোষ্ঠীর চতুর্থ গ্রুপের চতুর্থ পর্বে অবস্থিত। পদবী - Ti. একটি সাধারণ পদার্থের আকারে, টাইটানিয়াম একটি রূপালী-সাদা ধাতু।

হালকা ধাতু বোঝায়। অবাধ্য। ঘনত্ব - 4.50 গ্রাম/সেমি 3। গলে যাওয়া এবং ফুটন্ত পয়েন্ট যথাক্রমে 1668 o C এবং 3330 o C।

সাধারণ তাপমাত্রায় বাতাসের সংস্পর্শে এলে টাইটানিয়াম জারা-প্রতিরোধী, যা এর পৃষ্ঠে টিও 2 রচনার একটি প্রতিরক্ষামূলক ফিল্মের উপস্থিতি দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। অনেক আক্রমণাত্মক পরিবেশে রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল (সালফেট, ক্লোরাইড, সমুদ্রের জল, ইত্যাদির সমাধান)।

যৌগগুলিতে টাইটানিয়ামের জারণ অবস্থা

টাইটানিয়াম একটি সাধারণ পদার্থের আকারে থাকতে পারে - একটি ধাতু, এবং মৌলিক অবস্থায় ধাতুগুলির জারণ অবস্থা হল শূন্য, যেহেতু তাদের মধ্যে ইলেকট্রন ঘনত্বের বন্টন অভিন্ন।

এর যৌগগুলিতে, টাইটানিয়াম অক্সিডেশন অবস্থা প্রদর্শন করতে সক্ষম (+2) (Ti +2 H 2, Ti +2 O, Ti +2 (OH) 2, Ti +2 F 2, Ti +2 Cl 2, Ti +2 Br 2), (+3) (Ti +3 2 O 3 , Ti +3 (OH) 3 , Ti +3 F 3 , Ti +3 Cl 3 , Ti +3 2 S 3) এবং (+4) (Ti +4 F 4 , Ti +4 H 4 , Ti +4 Cl 4 , Ti +4 Br 4)।

সমস্যা সমাধানের উদাহরণ

উদাহরণ 1

ব্যায়াম	ভ্যালেন্স III এবং অক্সিডেশন অবস্থা (-3) যৌগে নাইট্রোজেন দেখায়: ক) N 2 H 4; খ) NH3; গ) NH 4 Cl; d) N 2 O 5
সমাধান	উত্থাপিত প্রশ্নের সঠিক উত্তর দেওয়ার জন্য, আমরা বিকল্পভাবে প্রস্তাবিত যৌগগুলিতে নাইট্রোজেনের ভ্যালেন্সি এবং অক্সিডেশন অবস্থা নির্ধারণ করব। ক) হাইড্রোজেনের ভ্যালেন্স সবসময় I এর সমান। হাইড্রোজেন ভ্যালেন্স ইউনিটের মোট সংখ্যা 4 (1 × 4 = 4)। অণুতে নাইট্রোজেন পরমাণুর সংখ্যা দ্বারা প্রাপ্ত মানকে ভাগ করুন: 4/2 \u003d 2, অতএব, নাইট্রোজেন ভ্যালেন্সি হল II। এই উত্তরটি ভুল। b) হাইড্রোজেনের ভ্যালেন্সি সবসময় I এর সমান। হাইড্রোজেন ভ্যালেন্সি ইউনিটের মোট সংখ্যা 3 (1 × 3 = 3)। আমরা প্রাপ্ত মানটিকে অণুর নাইট্রোজেন পরমাণুর সংখ্যা দ্বারা ভাগ করি: 3/1 \u003d 2, অতএব, নাইট্রোজেন ভ্যালেন্সি হল III। অ্যামোনিয়ায় নাইট্রোজেনের জারণ অবস্থা হল (-3): এটা সঠিক উত্তর.
উত্তর	বিকল্প (খ)।

উদাহরণ 2

ব্যায়াম	দুটি যৌগের প্রতিটিতে ক্লোরিনের একই জারণ অবস্থা রয়েছে: ক) FeCl 3 এবং Cl 2 O 5; খ) KClO 3 এবং Cl 2 O 5; গ) NaCl এবং HClO; d) KClO 2 এবং CaCl 2।
সমাধান	উত্থাপিত প্রশ্নের সঠিক উত্তর দেওয়ার জন্য, আমরা প্রস্তাবিত যৌগগুলির প্রতিটি জোড়ায় ক্লোরিনের অক্সিডেশন ডিগ্রী পর্যায়ক্রমে নির্ধারণ করব। ক) লোহার জারণ অবস্থা হল (+3), এবং অক্সিজেন - (-2)। আয়রন (III) ক্লোরাইড এবং ক্লোরিন অক্সাইডে যথাক্রমে "x" এবং "y" হিসাবে ক্লোরিনের অক্সিডেশন অবস্থার মান ধরা যাক: y×2 + (-2)×5 = 0; উত্তরটি ভুল। b) পটাসিয়াম এবং অক্সিজেনের জারণ অবস্থা যথাক্রমে (+1) এবং (-2)। প্রস্তাবিত যৌগগুলিতে "x" এবং "y" হিসাবে ক্লোরিনের অক্সিডেশন অবস্থার মান ধরা যাক: 1 + x + (-2) × 3 = 0; y×2 + (-2)×5 = 0; উত্তরটি সঠিক।
উত্তর	বিকল্প (খ)।

জিরকোনিয়াম এবং হাফনিয়াম +4 অক্সিডেশন অবস্থায় যৌগ গঠন করে, টাইটানিয়াম +3 জারণ অবস্থায় যৌগ গঠন করতেও সক্ষম।

+3 একটি জারণ অবস্থা সহ যৌগ. টাইটানিয়াম (III) যৌগগুলি টাইটানিয়াম (IV) যৌগগুলির হ্রাস দ্বারা প্রাপ্ত হয়। উদাহরণ স্বরূপ:

1200 ºС 650 ºС

2TiO 2 + H 2 ¾® Ti 2 O 3 + H 2 O; 2TiCl 4 + H 2 ¾® 2TiCl 3 + 2HCl

টাইটানিয়াম (III) যৌগগুলি বেগুনি। টাইটানিয়াম অক্সাইড কার্যত জলে দ্রবীভূত হয় না, এটি মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে। অক্সাইড, ক্লোরাইড, Ti 3+ লবণ শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্ট:

4Ti +3 Cl 3 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4Ti +4 OCl 2 + 4HCl

টাইটানিয়াম (III) যৌগগুলির জন্য, অসামঞ্জস্য প্রতিক্রিয়া সম্ভব:

2Ti +3 Cl 3 (t) ¾® Ti +4 Cl 4 (g) + Ti +2 Cl 2 (t)

আরও গরম করার সময়, টাইটানিয়াম (II) ক্লোরাইডও অসামঞ্জস্যপূর্ণ:

2Ti +2 Cl 2 (t) \u003d Ti 0 (t) + Ti +4 Cl 4 (g)

+4 একটি জারণ অবস্থা সহ যৌগ.টাইটানিয়াম (IV), জিরকোনিয়াম (IV) এবং হাফনিয়াম (IV) অক্সাইডগুলি অবাধ্য, রাসায়নিকভাবে বরং জড় পদার্থ। তারা অ্যামফোটেরিক অক্সাইডের বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে: তারা দীর্ঘায়িত ফুটন্ত সময় ধীরে ধীরে অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে এবং ফিউশনের সময় ক্ষারগুলির সাথে যোগাযোগ করে:

TiO 2 + 2H 2 SO 4 \u003d Ti (SO 4) 2 + 2H 2 O;

TiO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 TiO 3 + H 2 O

টাইটানিয়াম অক্সাইড TiO 2 সবচেয়ে প্রশস্ত প্রয়োগ খুঁজে পায়; এটি পেইন্ট, রাবার এবং প্লাস্টিক উত্পাদনে একটি ফিলার হিসাবে ব্যবহৃত হয়। জিরকোনিয়াম অক্সাইড ZrO 2 অবাধ্য ক্রুসিবল এবং প্লেট তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়।

হাইড্রক্সাইডটাইটানিয়াম (IV), জিরকোনিয়াম (IV) এবং হাফনিয়াম (IV) - পরিবর্তনশীল রচনার নিরাকার যৌগ - EO 2 × nH 2 O। সদ্য প্রাপ্ত পদার্থগুলি বেশ প্রতিক্রিয়াশীল এবং অ্যাসিডে দ্রবীভূত হয়, টাইটানিয়াম হাইড্রক্সাইড ক্ষারগুলিতেও দ্রবণীয়। বয়স্ক পলল অত্যন্ত জড়।

হ্যালিডস(ক্লোরাইড, ব্রোমাইড এবং আয়োডাইড) Ti(IV), Zr(IV) এবং Hf(IV) এর একটি আণবিক গঠন রয়েছে, এটি উদ্বায়ী এবং প্রতিক্রিয়াশীল এবং সহজেই হাইড্রোলাইজড হয়। উত্তপ্ত হলে, আয়োডাইডগুলি পচে ধাতু তৈরি করে, যা উচ্চ বিশুদ্ধ ধাতু তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণ স্বরূপ:

TiI 4 = Ti + 2I 2

টাইটানিয়াম, জিরকোনিয়াম এবং হাফনিয়াম ফ্লোরাইডগুলি পলিমারিক এবং খারাপভাবে প্রতিক্রিয়াশীল।

লবণ+4 অক্সিডেশন অবস্থায় টাইটানিয়াম সাবগ্রুপের উপাদানগুলি কম এবং হাইড্রোলিটিক্যালি অস্থির। সাধারণত, যখন অক্সাইড বা হাইড্রোক্সাইড অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে, তখন মাঝারি লবণ তৈরি হয় না, কিন্তু অক্সো- বা হাইড্রোক্সো ডেরিভেটিভস তৈরি হয়। উদাহরণ স্বরূপ:

TiO 2 + 2H 2 SO 4 \u003d TiOSO 4 + H 2 O; Ti (OH) 4 + 2HCl \u003d TiOСl 2 + H 2 O

টাইটানিয়াম, জিরকোনিয়াম এবং হাফনিয়ামের বিপুল সংখ্যক অ্যানিওনিক কমপ্লেক্স বর্ণনা করা হয়েছে। সমাধানে সবচেয়ে স্থিতিশীল এবং সহজেই গঠিত ফ্লোরাইড যৌগ:

EO 2 + 6HF \u003d H 2 [EF 6] + 2H 2 O; EF 4 + 2KF \u003d K 2 [EF 6]

টাইটানিয়াম এবং এর অ্যানালগগুলি সমন্বয় যৌগ দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যেখানে পারক্সাইড অ্যানিয়ন একটি লিগ্যান্ডের ভূমিকা পালন করে:

E (SO 4) 2 + H 2 O 2 \u003d H 2 [E (O 2) (SO 4) 2]

এই ক্ষেত্রে, টাইটানিয়াম (IV) যৌগগুলির সমাধানগুলি একটি হলুদ-কমলা রঙ অর্জন করে, যা বিশ্লেষণাত্মকভাবে টাইটানিয়াম (IV) ক্যাটেশন এবং হাইড্রোজেন পারক্সাইড সনাক্ত করা সম্ভব করে।

হাইড্রাইডস (EN 2), কার্বাইড (ES), নাইট্রাইডস (EN), সিলিসাইড (ESi 2) এবং বোরাইড (EV, EV 2) হল পরিবর্তনশীল রচনার যৌগ, ধাতুর মতো। বাইনারি যৌগগুলির মূল্যবান বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা তাদের প্রযুক্তিতে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। উদাহরণস্বরূপ, 20% HfC এবং 80% TiC একটি সংকর ধাতু হল সবচেয়ে অবাধ্য, m.p. 4400 ºС।

শাশ্বত, রহস্যময়, মহাজাগতিক - এই সমস্ত এবং অন্যান্য অনেক এপিথেটগুলি বিভিন্ন উত্সে টাইটানিয়ামে বরাদ্দ করা হয়েছে। এই ধাতু আবিষ্কারের ইতিহাস তুচ্ছ ছিল না: একই সময়ে, বেশ কয়েকজন বিজ্ঞানী উপাদানটিকে বিশুদ্ধ আকারে বিচ্ছিন্ন করার জন্য কাজ করেছিলেন। ভৌত, রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন এবং আজ এর প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলি নির্ধারণ করার প্রক্রিয়া। টাইটানিয়াম ভবিষ্যতের ধাতু, মানুষের জীবনে এর স্থান এখনও চূড়ান্তভাবে নির্ধারিত হয়নি, যা আধুনিক গবেষকদের সৃজনশীলতা এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণার জন্য একটি বিশাল সুযোগ দেয়।

চারিত্রিক

রাসায়নিক উপাদানটি D. I. মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণীতে Ti প্রতীক দ্বারা নির্দেশিত হয়েছে। এটি চতুর্থ পিরিয়ডের গ্রুপ IV এর সেকেন্ডারি সাবগ্রুপে অবস্থিত এবং এর ক্রমিক নম্বর 22 রয়েছে। টাইটানিয়াম হল একটি সাদা-রূপালী ধাতু, হালকা এবং টেকসই। একটি পরমাণুর ইলেকট্রনিক কনফিগারেশনের নিম্নলিখিত কাঠামো রয়েছে: +22)2)8)10)2, 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 2 4S 2। তদনুসারে, টাইটানিয়ামের বেশ কয়েকটি সম্ভাব্য অক্সিডেশন অবস্থা রয়েছে: 2, 3, 4; সবচেয়ে স্থিতিশীল যৌগগুলিতে, এটি টেট্রাভ্যালেন্ট।

টাইটানিয়াম - খাদ বা ধাতু?

এই প্রশ্নটি অনেকেরই আগ্রহ। 1910 সালে, আমেরিকান রসায়নবিদ হান্টার প্রথম বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম পান। ধাতুটিতে কেবলমাত্র 1% অমেধ্য রয়েছে, তবে একই সময়ে, এর পরিমাণ নগণ্য বলে প্রমাণিত হয়েছিল এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলি আরও অধ্যয়ন করা সম্ভব করেনি। প্রাপ্ত পদার্থের প্লাস্টিকতা শুধুমাত্র উচ্চ তাপমাত্রার প্রভাবের অধীনে অর্জন করা হয়েছিল; সাধারণ অবস্থার অধীনে (ঘরের তাপমাত্রা), নমুনাটি খুব ভঙ্গুর ছিল। আসলে, এই উপাদানটি বিজ্ঞানীদের আগ্রহী করেনি, যেহেতু এর ব্যবহারের সম্ভাবনাগুলি খুব অনিশ্চিত বলে মনে হয়েছিল। প্রাপ্তি এবং গবেষণার অসুবিধা এর প্রয়োগের সম্ভাবনাকে আরও কমিয়ে দিয়েছে। শুধুমাত্র 1925 সালে, নেদারল্যান্ডস আই ডি বোয়ের এবং এ ভ্যান আর্কেলের রসায়নবিদরা টাইটানিয়াম ধাতু পেয়েছিলেন, যার বৈশিষ্ট্যগুলি সারা বিশ্বের প্রকৌশলী এবং ডিজাইনারদের দৃষ্টি আকর্ষণ করেছিল। এই উপাদানটির অধ্যয়নের ইতিহাস 1790 সালে শুরু হয়, ঠিক এই সময়ে, সমান্তরালভাবে, একে অপরের থেকে স্বাধীনভাবে, দুই বিজ্ঞানী রাসায়নিক উপাদান হিসাবে টাইটানিয়াম আবিষ্কার করেন। তাদের প্রত্যেকে একটি পদার্থের যৌগ (অক্সাইড) গ্রহণ করে, ধাতুটিকে তার বিশুদ্ধ আকারে বিচ্ছিন্ন করতে ব্যর্থ হয়। টাইটানিয়ামের আবিষ্কারক হলেন ইংরেজ খনিজবিদ সন্ন্যাসী উইলিয়াম গ্রেগর। ইংল্যান্ডের দক্ষিণ-পশ্চিমাঞ্চলে অবস্থিত তার প্যারিশের অঞ্চলে, তরুণ বিজ্ঞানী মেনাকেন উপত্যকার কালো বালি অধ্যয়ন শুরু করেছিলেন। এর ফলে চকচকে দানা নির্গত হয়, যা ছিল টাইটানিয়াম যৌগ। একই সময়ে, জার্মানিতে, রসায়নবিদ মার্টিন হেনরিক ক্ল্যাপ্রথ খনিজ রুটাইল থেকে একটি নতুন পদার্থ বিচ্ছিন্ন করেছিলেন। 1797 সালে, তিনি প্রমাণ করেছিলেন যে সমান্তরালভাবে খোলা উপাদানগুলি একই রকম। টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড এক শতাব্দীরও বেশি সময় ধরে অনেক রসায়নবিদদের কাছে একটি রহস্য ছিল, এমনকি বারজেলিয়াসও বিশুদ্ধ ধাতু পেতে অক্ষম ছিলেন। 20 শতকের সর্বশেষ প্রযুক্তিগুলি উল্লেখিত উপাদান অধ্যয়নের প্রক্রিয়াটিকে উল্লেখযোগ্যভাবে ত্বরান্বিত করেছে এবং এর ব্যবহারের জন্য প্রাথমিক দিকনির্দেশ নির্ধারণ করেছে। একই সময়ে, আবেদনের পরিধি ক্রমাগত প্রসারিত হচ্ছে। বিশুদ্ধ টাইটানিয়ামের মতো পদার্থ পাওয়ার প্রক্রিয়ার জটিলতাই এর সুযোগকে সীমিত করতে পারে। খাদ এবং ধাতুর দাম বেশ বেশি, তাই আজ এটি ঐতিহ্যবাহী লোহা এবং অ্যালুমিনিয়ামকে স্থানচ্যুত করতে পারে না।

নামের উৎপত্তি

মেনাকিন হল টাইটানিয়ামের প্রথম নাম, যা 1795 সাল পর্যন্ত ব্যবহৃত হয়েছিল। এভাবেই, আঞ্চলিক অধিভুক্তি দ্বারা, ডব্লিউ. গ্রেগর নতুন উপাদানটিকে ডাকলেন। মার্টিন ক্ল্যাপ্রথ 1797 সালে উপাদানটিকে "টাইটানিয়াম" নাম দেন। এই সময়ে, তার ফরাসি সহকর্মীরা, একজন মোটামুটি স্বনামধন্য রসায়নবিদ A. L. Lavoisier-এর নেতৃত্বে, নতুন আবিষ্কৃত পদার্থগুলির মৌলিক বৈশিষ্ট্য অনুসারে নামকরণের প্রস্তাব করেছিলেন। জার্মান বিজ্ঞানী এই পদ্ধতির সাথে একমত হননি, তিনি যথেষ্ট যুক্তিসঙ্গতভাবে বিশ্বাস করেছিলেন যে আবিষ্কারের পর্যায়ে একটি পদার্থের অন্তর্নিহিত সমস্ত বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করা এবং তাদের নামে প্রতিফলিত করা বরং কঠিন। যাইহোক, এটি স্বীকৃত হওয়া উচিত যে ক্ল্যাপ্রথ দ্বারা স্বজ্ঞাতভাবে নির্বাচিত শব্দটি সম্পূর্ণরূপে ধাতুর সাথে মিলে যায় - এটি আধুনিক বিজ্ঞানীদের দ্বারা বারবার জোর দেওয়া হয়েছে। টাইটানিয়াম নামের উৎপত্তির জন্য দুটি প্রধান তত্ত্ব রয়েছে। এলভেন রানী টাইটানিয়া (জার্মানিক পুরাণের একটি চরিত্র) সম্মানে ধাতুটিকে মনোনীত করা যেতে পারে। এই নামটি পদার্থের লঘুতা এবং শক্তি উভয়েরই প্রতীক। বেশিরভাগ বিজ্ঞানী প্রাচীন গ্রীক পৌরাণিক কাহিনীর ব্যবহারের সংস্করণটি ব্যবহার করার দিকে ঝুঁকেছেন, যেখানে পৃথিবীর দেবী গায়ার শক্তিশালী পুত্রদের টাইটান বলা হয়েছিল। পূর্বে আবিষ্কৃত মৌলটির নাম, ইউরেনিয়ামও এই সংস্করণের পক্ষে কথা বলে।

প্রকৃতিতে থাকা

মানুষের জন্য প্রযুক্তিগতভাবে মূল্যবান ধাতুগুলির মধ্যে টাইটানিয়াম পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে চতুর্থ সর্বাধিক প্রচুর। শুধুমাত্র লোহা, ম্যাগনেসিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম প্রকৃতিতে একটি বড় শতাংশ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। টাইটানিয়ামের সর্বোচ্চ বিষয়বস্তু বেসাল্ট শেলে উল্লেখ করা হয়, গ্রানাইট স্তরে কিছুটা কম। সমুদ্রের জলে, এই পদার্থের পরিমাণ কম - প্রায় 0.001 মিলিগ্রাম / লি। রাসায়নিক উপাদান টাইটানিয়াম বেশ সক্রিয়, তাই এটি তার বিশুদ্ধ আকারে পাওয়া যায় না। প্রায়শই, এটি অক্সিজেন সহ যৌগগুলিতে উপস্থিত থাকে, যখন এটির চারটি ভ্যালেন্সি থাকে। টাইটানিয়াম-ধারণকারী খনিজগুলির সংখ্যা 63 থেকে 75 (বিভিন্ন উত্সগুলিতে) পরিবর্তিত হয়, যখন গবেষণার বর্তমান পর্যায়ে, বিজ্ঞানীরা এর যৌগগুলির নতুন রূপ আবিষ্কার করতে থাকেন। ব্যবহারিক ব্যবহারের জন্য, নিম্নলিখিত খনিজগুলি সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ:

1. ইলমেনাইট (FeTiO 3)।
2. রুটাইল (TiO 2)।
3. টাইটানাইট (CaTiSiO 5)।
4. Perovskite (CaTiO 3)।
5. টাইটানোম্যাগনেটাইট (FeTiO 3 + Fe 3 O 4), ইত্যাদি।

সমস্ত বিদ্যমান টাইটানিয়াম ধারণকারী আকরিক প্লেসার এবং মৌলিক বিভক্ত করা হয়. এই উপাদানটি একটি দুর্বল অভিবাসী, এটি কেবল পাথরের টুকরো বা চলন্ত নীচ পাথরের আকারে ভ্রমণ করতে পারে। জীবজগতে, টাইটানিয়ামের সর্বাধিক পরিমাণ শৈবাল পাওয়া যায়। স্থলজ প্রাণীর প্রতিনিধিদের মধ্যে, উপাদানটি শৃঙ্গাকার টিস্যুতে, চুলে জমা হয়। মানবদেহ প্লীহা, অ্যাড্রিনাল গ্রন্থি, প্লাসেন্টা, থাইরয়েড গ্রন্থিতে টাইটানিয়ামের উপস্থিতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।

শারীরিক বৈশিষ্ট্য

টাইটানিয়াম হল একটি নন-লৌহঘটিত ধাতু যার রূপালী-সাদা রঙ দেখতে ইস্পাতের মতো। 0 0 সেঃ তাপমাত্রায়, এর ঘনত্ব 4.517 গ্রাম / সেমি 3। পদার্থটির একটি কম নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ রয়েছে, যা ক্ষারীয় ধাতুগুলির জন্য সাধারণ (ক্যাডমিয়াম, সোডিয়াম, লিথিয়াম, সিজিয়াম)। ঘনত্বের পরিপ্রেক্ষিতে, টাইটানিয়াম লোহা এবং অ্যালুমিনিয়ামের মধ্যে একটি মধ্যবর্তী অবস্থান দখল করে, যখন এর কার্যক্ষমতা উভয় উপাদানের চেয়ে বেশি। ধাতুগুলির প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি, যা তাদের প্রয়োগের সুযোগ নির্ধারণ করার সময় বিবেচনা করা হয়, কঠোরতা। টাইটানিয়াম অ্যালুমিনিয়ামের চেয়ে 12 গুণ শক্তিশালী, লোহা এবং তামার চেয়ে 4 গুণ শক্তিশালী, যদিও অনেক হালকা। প্লাস্টিসিটি এবং এর ফলন শক্তি কম এবং উচ্চ তাপমাত্রায় প্রক্রিয়াকরণের অনুমতি দেয়, যেমন অন্যান্য ধাতুর ক্ষেত্রে যেমন, রিভেটিং, ফরজিং, ঢালাই, ঘূর্ণায়মান। টাইটানিয়ামের একটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হল এর নিম্ন তাপীয় এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, যখন এই বৈশিষ্ট্যগুলি উচ্চ তাপমাত্রায়, 500 0 সি পর্যন্ত সংরক্ষণ করা হয়। একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে, টাইটানিয়াম একটি প্যারাম্যাগনেটিক উপাদান, এটি লোহার মতো আকৃষ্ট হয় না এবং ধাক্কা দেওয়া হয় না। তামার মত আউট. আক্রমনাত্মক পরিবেশে এবং যান্ত্রিক চাপের অধীনে খুব উচ্চ অ্যান্টি-জারা কর্মক্ষমতা অনন্য। সমুদ্রের জলে থাকা 10 বছরেরও বেশি সময় টাইটানিয়াম প্লেটের চেহারা এবং গঠন পরিবর্তন করেনি। এই ক্ষেত্রে লোহা সম্পূর্ণরূপে ক্ষয় দ্বারা ধ্বংস হবে.

টাইটানিয়ামের থার্মোডাইনামিক বৈশিষ্ট্য

1. ঘনত্ব (স্বাভাবিক অবস্থার অধীনে) 4.54 গ্রাম/সেমি 3।
2. পারমাণবিক সংখ্যা 22।
3. ধাতুর গ্রুপ - অবাধ্য, আলো।
4. টাইটানিয়ামের পারমাণবিক ভর 47.0।
5. স্ফুটনাঙ্ক (0 C) - 3260।
6. মোলার আয়তন সেমি 3 / mol - 10.6।
7. টাইটানিয়ামের গলনাঙ্ক (0 C) হল 1668।
8. বাষ্পীভবনের নির্দিষ্ট তাপ (kJ/mol) - 422.6।
9. বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ (20 0 সেঃ এ) ওহম * সেমি * 10 -6 - 45।

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

উপাদানটির বর্ধিত জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা পৃষ্ঠের উপর একটি ছোট অক্সাইড ফিল্ম গঠন দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। এটি টাইটানিয়াম ধাতুর মতো একটি উপাদানের পার্শ্ববর্তী বায়ুমণ্ডলে গ্যাস (অক্সিজেন, হাইড্রোজেন) থেকে (স্বাভাবিক অবস্থার অধীনে) প্রতিরোধ করে। তাপমাত্রার প্রভাবে এর বৈশিষ্ট্য পরিবর্তিত হয়। যখন এটি 600 0 সেন্টিগ্রেডে বৃদ্ধি পায়, তখন অক্সিজেনের সাথে একটি মিথস্ক্রিয়া প্রতিক্রিয়া ঘটে, যার ফলে টাইটানিয়াম অক্সাইড (TiO 2) তৈরি হয়। বায়ুমণ্ডলীয় গ্যাস শোষণের ক্ষেত্রে, ভঙ্গুর জয়েন্টগুলি তৈরি হয় যার কোনও ব্যবহারিক প্রয়োগ নেই, তাই টাইটানিয়ামের ঢালাই এবং গলন ভ্যাকুয়াম অবস্থার অধীনে করা হয়। বিপরীতমুখী প্রতিক্রিয়া হল ধাতুতে হাইড্রোজেন দ্রবীভূত করার প্রক্রিয়া, এটি তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে আরও সক্রিয়ভাবে ঘটে (400 0 C এবং তার উপরে)। টাইটানিয়াম, বিশেষ করে এর ছোট কণা (পাতলা প্লেট বা তার), নাইট্রোজেন বায়ুমণ্ডলে পুড়ে যায়। মিথস্ক্রিয়া একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া শুধুমাত্র 700 0 C তাপমাত্রায় সম্ভব, ফলে TiN নাইট্রাইড গঠন হয়। অনেক ধাতু সহ অত্যন্ত শক্ত খাদ তৈরি করে, প্রায়শই একটি সংকর উপাদান হিসাবে। এটি হ্যালোজেন (ক্রোমিয়াম, ব্রোমিন, আয়োডিন) সাথে প্রতিক্রিয়া করে শুধুমাত্র একটি অনুঘটকের উপস্থিতিতে (উচ্চ তাপমাত্রা) এবং শুষ্ক পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া সাপেক্ষে। এই ক্ষেত্রে, খুব কঠিন অবাধ্য সংকর ধাতু গঠিত হয়। বেশিরভাগ ক্ষার এবং অ্যাসিডের সমাধানের সাথে, টাইটানিয়াম রাসায়নিকভাবে সক্রিয় নয়, ঘনীভূত সালফিউরিক (দীর্ঘক্ষণ ফুটন্ত সহ), হাইড্রোফ্লোরিক, গরম জৈব (ফর্মিক, অক্সালিক) ব্যতীত।

জন্মস্থান

ইলমেনাইট আকরিকগুলি প্রকৃতিতে সবচেয়ে সাধারণ - তাদের মজুদ 800 মিলিয়ন টন আনুমানিক। রুটাইল আমানতের আমানত অনেক বেশি পরিমিত, তবে মোট আয়তন - উৎপাদনের বৃদ্ধি বজায় রাখার সময় - মানবজাতিকে টাইটানিয়ামের মতো ধাতু দিয়ে পরবর্তী 120 বছরের জন্য প্রদান করা উচিত। সমাপ্ত পণ্যের দাম চাহিদা এবং উত্পাদনশীলতার স্তরের বৃদ্ধির উপর নির্ভর করবে, তবে গড়ে এটি 1200 থেকে 1800 রুবেল/কেজি পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। ধ্রুবক প্রযুক্তিগত উন্নতির পরিস্থিতিতে, সমস্ত উত্পাদন প্রক্রিয়ার ব্যয় তাদের সময়মত আধুনিকীকরণের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। চীন এবং রাশিয়ার সবচেয়ে বড় মজুদ রয়েছে, জাপান, দক্ষিণ আফ্রিকা, অস্ট্রেলিয়া, কাজাখস্তান, ভারত, দক্ষিণ কোরিয়া, ইউক্রেন, সিলনেরও খনিজ সম্পদের ভিত্তি রয়েছে। আমানতগুলি উত্পাদনের পরিমাণ এবং আকরিকের টাইটানিয়ামের শতাংশের মধ্যে পৃথক, ভূতাত্ত্বিক সমীক্ষা চলমান রয়েছে, যা ধাতুর বাজার মূল্য হ্রাস এবং এর ব্যাপক ব্যবহার অনুমান করা সম্ভব করে তোলে। রাশিয়া এখন পর্যন্ত টাইটানিয়ামের বৃহত্তম উত্পাদক।

রসিদ

টাইটানিয়াম উত্পাদনের জন্য, টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড, যা ন্যূনতম পরিমাণে অমেধ্য রয়েছে, প্রায়শই ব্যবহৃত হয়। এটি ইলমেনাইট ঘনীভূত বা রুটাইল আকরিক সমৃদ্ধকরণ দ্বারা প্রাপ্ত হয়। বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেসে, আকরিকের তাপ চিকিত্সা হয়, যা লোহার পৃথকীকরণ এবং টাইটানিয়াম অক্সাইডযুক্ত স্ল্যাগ গঠনের সাথে থাকে। লোহা-মুক্ত ভগ্নাংশ প্রক্রিয়া করতে সালফেট বা ক্লোরাইড পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। টাইটানিয়াম অক্সাইড একটি ধূসর পাউডার (ছবি দেখুন)। টাইটানিয়াম ধাতু তার পর্যায়ক্রমে প্রক্রিয়াকরণ দ্বারা প্রাপ্ত করা হয়.

প্রথম ধাপ হল কোক দিয়ে স্ল্যাগ সিন্টারিং এবং ক্লোরিন বাষ্পের সংস্পর্শে আসার প্রক্রিয়া। ফলস্বরূপ TiCl 4 ম্যাগনেসিয়াম বা সোডিয়ামের সাথে হ্রাস পায় যখন 850 0 সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসে। রাসায়নিক বিক্রিয়ার ফলে প্রাপ্ত টাইটানিয়াম স্পঞ্জ (ছিদ্রযুক্ত ফিউজড ভর) বিশুদ্ধ হয় বা গলে যায়। ব্যবহারের পরবর্তী দিকের উপর নির্ভর করে, একটি সংকর ধাতু বা বিশুদ্ধ ধাতু গঠিত হয় (1000 0 সেন্টিগ্রেডে গরম করার মাধ্যমে অমেধ্য অপসারণ করা হয়)। 0.01% এর অপরিষ্কার সামগ্রী সহ একটি পদার্থের উত্পাদনের জন্য, আয়োডাইড পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। এটি হ্যালোজেনের সাথে প্রাক-চিকিত্সা করা টাইটানিয়াম স্পঞ্জ থেকে এর বাষ্পের বাষ্পীভবনের প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে।

অ্যাপ্লিকেশন

টাইটানিয়ামের গলে যাওয়া তাপমাত্রা বেশ বেশি, যা, ধাতুর হালকাতা দেওয়া, এটি একটি কাঠামোগত উপাদান হিসাবে ব্যবহার করার একটি অমূল্য সুবিধা। অতএব, এটি জাহাজ নির্মাণ, বিমান শিল্প, রকেট তৈরি এবং রাসায়নিক শিল্পে সর্বাধিক প্রয়োগ খুঁজে পায়। টাইটানিয়াম প্রায়শই বিভিন্ন সংকর ধাতুগুলিতে একটি সংকর সংযোজক হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যার কঠোরতা এবং তাপ প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্যগুলি বৃদ্ধি পেয়েছে। উচ্চ ক্ষয়-বিরোধী বৈশিষ্ট্য এবং সর্বাধিক আক্রমণাত্মক পরিবেশ সহ্য করার ক্ষমতা এই ধাতুটিকে রাসায়নিক শিল্পের জন্য অপরিহার্য করে তোলে। টাইটানিয়াম (এর মিশ্রণ) পাইপলাইন, ট্যাঙ্ক, ভালভ, অ্যাসিড এবং অন্যান্য রাসায়নিকভাবে সক্রিয় পদার্থের পাতন এবং পরিবহনে ব্যবহৃত ফিল্টার তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। উন্নত তাপমাত্রা সূচকের পরিস্থিতিতে কাজ করে এমন ডিভাইস তৈরি করার সময় এটির চাহিদা রয়েছে। টাইটানিয়াম যৌগগুলি টেকসই কাটার সরঞ্জাম, রঙ, প্লাস্টিক এবং কাগজ, অস্ত্রোপচারের যন্ত্র, ইমপ্লান্ট, গয়না, সমাপ্তি উপকরণ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় এবং খাদ্য শিল্পে ব্যবহৃত হয়। সমস্ত দিক বর্ণনা করা কঠিন। আধুনিক ওষুধ, সম্পূর্ণ জৈবিক নিরাপত্তার কারণে, প্রায়ই টাইটানিয়াম ধাতু ব্যবহার করে। মূল্য হল একমাত্র কারণ যা এখন পর্যন্ত এই উপাদানটির প্রয়োগের প্রস্থকে প্রভাবিত করে। এটা বলা ন্যায্য যে টাইটানিয়াম ভবিষ্যতের উপাদান, যা অধ্যয়ন করে মানবতা উন্নয়নের একটি নতুন পর্যায়ে চলে যাবে।

TiO 2 আবিষ্কারটি ইংরেজ ডব্লিউ গ্রেগর এবং জার্মান রসায়নবিদ M. G. Klaproth দ্বারা প্রায় একই সময়ে এবং স্বাধীনভাবে করা হয়েছিল। ডব্লিউ. গ্রেগর, চৌম্বকীয় ferruginous বালির গঠন অধ্যয়নরত (Creed, Cornwall, England, 1789), একটি অজানা ধাতুর একটি নতুন "আর্থ" (অক্সাইড) বিচ্ছিন্ন করেন, যাকে তিনি মেনাকেন নামে অভিহিত করেন। 1795 সালে, জার্মান রসায়নবিদ ক্ল্যাপ্রোথ খনিজ রুটাইলে একটি নতুন উপাদান আবিষ্কার করেন এবং এটিকে টাইটানিয়াম নামে অভিহিত করেন এবং পরে প্রতিষ্ঠিত করেন যে রুটাইল এবং মেনাকেন আর্থ একই উপাদানের অক্সাইড। ধাতব টাইটানিয়ামের প্রথম নমুনা জে ইয়া বার্জেলিয়াস 1825 সালে পেয়েছিলেন। 1925 সালে ডাচ এ. ভ্যান আর্কেল এবং জে. ডি বোয়ের টাইটানিয়াম আয়োডাইড TiI 4 বাষ্পের তাপ পচনের মাধ্যমে একটি বিশুদ্ধ Ti নমুনা পেয়েছিলেন।

শারীরিক বৈশিষ্ট্য:

টাইটানিয়াম একটি হালকা, রূপালী-সাদা ধাতু। প্লাস্টিক, একটি জড় বায়ুমণ্ডলে ঢালাই.
এটির একটি উচ্চ সান্দ্রতা রয়েছে, মেশিনিংয়ের সময় এটি কাটার সরঞ্জামের সাথে লেগে থাকার প্রবণতা রয়েছে এবং সেইজন্য সরঞ্জামটিতে বিশেষ আবরণ প্রয়োগের জন্য বিভিন্ন লুব্রিকেন্টের প্রয়োজন হয়।

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য:

স্বাভাবিক তাপমাত্রায়, এটি একটি প্রতিরক্ষামূলক প্যাসিভেটিং অক্সাইড ফিল্ম দিয়ে আচ্ছাদিত হয়, এটি জারা-প্রতিরোধী, কিন্তু যখন একটি পাউডারে চূর্ণ হয়, এটি বাতাসে পুড়ে যায়। টাইটানিয়াম ধুলো বিস্ফোরিত হতে পারে (ফ্ল্যাশ পয়েন্ট 400 ডিগ্রি সেলসিয়াস)। যখন বাতাসে 1200 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়, তখন টাইটানিয়াম টিও x পরিবর্তনশীল রচনার অক্সাইড পর্যায়গুলির গঠনের সাথে পুড়ে যায়।
টাইটানিয়াম অনেক অ্যাসিড এবং ক্ষার (HF, H 3 PO 4 এবং ঘনীভূত H 2 SO 4 ব্যতীত) এর পাতলা দ্রবণে প্রতিরোধী, তবে, এটি জটিল এজেন্টের উপস্থিতিতে দুর্বল অ্যাসিডের সাথেও সহজে প্রতিক্রিয়া দেখায়, উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড HF এর সাথে একটি জটিল anion গঠন করে 2-।
উত্তপ্ত হলে, টাইটানিয়াম হ্যালোজেনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। 400°C এর উপরে নাইট্রোজেন থাকলে, টাইটানিয়াম নাইট্রাইড টিআইএন x (x=0.58-1.00) গঠন করে। যখন টাইটানিয়াম কার্বনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তখন টাইটানিয়াম কার্বাইড TiC x (x=0.49-1.00) গঠিত হয়।
টাইটানিয়াম হাইড্রোজেন শোষণ করে, পরিবর্তনশীল রচনা TiH x এর যৌগ গঠন করে। উত্তপ্ত হলে, এই হাইড্রাইডগুলি H 2 প্রকাশের সাথে সাথে পচে যায়।
টাইটানিয়াম অনেক ধাতু দিয়ে সংকর ধাতু তৈরি করে।
যৌগগুলিতে, টাইটানিয়াম +2, +3 এবং +4 জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে। সবচেয়ে স্থিতিশীল জারণ অবস্থা হল +4।

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সংযোগ:

টাইটানিয়াম ডাইঅক্সাইড, TiO 2। সাদা পাউডার, গরম হলে হলুদ, ঘনত্ব 3.9-4.25 গ্রাম/সেমি 3। অ্যামফোটেরিন। ঘনীভূত H 2 SO 4-এ এটি শুধুমাত্র দীর্ঘায়িত গরমে দ্রবীভূত হয়। সোডা Na 2 CO 3 বা পটাশ K 2 CO 3 এর সাথে মিশ্রিত হলে, TiO 2 অক্সাইড টাইটানেট তৈরি করে:
TiO 2 + K 2 CO 3 \u003d K 2 TiO 3 + CO 2
টাইটানিয়াম (IV) হাইড্রক্সাইড, TiO(OH) 2 *xH 2 O, টাইটানিয়াম সল্টের দ্রবণ থেকে উদ্ভূত হয়, এটি TiO 2 অক্সাইড পেতে সাবধানে ক্যালসাইন করা হয়। টাইটানিয়াম (IV) হাইড্রক্সাইড অ্যামফোটেরিক।
টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড, TiCl 4 , স্বাভাবিক অবস্থায় - বাতাসে হলুদাভ, অত্যন্ত ধোঁয়াটে তরল, যা জলীয় বাষ্পের সাথে TiCl 4 এর শক্তিশালী হাইড্রোলাইসিস এবং HCl-এর ক্ষুদ্র ফোঁটা এবং টাইটানিয়াম হাইড্রক্সাইডের সাসপেনশন দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। ফুটন্ত জল হাইড্রোলাইজ করে টাইটানিক অ্যাসিড(??)। টাইটানিয়াম(IV) ক্লোরাইড সংযোজন পণ্যগুলির গঠন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, TiCl 4 *6NH 3, TiCl 4 *8NH 3, TiCl 4 *PCl 3, ইত্যাদি। টাইটানিয়াম (IV) ক্লোরাইড যখন HCl-এ দ্রবীভূত হয়, তখন জটিল অ্যাসিড H 2 তৈরি হয়, যা মুক্ত অবস্থায় অজানা; এর মি 2 লবণ ভালভাবে স্ফটিক করে এবং বাতাসে স্থিতিশীল থাকে।
হাইড্রোজেন, অ্যালুমিনিয়াম, সিলিকন এবং অন্যান্য শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্ট, টাইটানিয়াম ট্রাইক্লোরাইড এবং ডাইক্লোরাইড TiCl 3 এবং TiCl 2 সহ TiCl 4 এর হ্রাস পাওয়া যায় - শক্তিশালী হ্রাসকারী বৈশিষ্ট্য সহ কঠিন পদার্থ।
টাইটানিয়াম নাইট্রাইড- একজাতীয়তার বিস্তৃত এলাকা সহ একটি আন্তঃস্থায়ী পর্যায়, একটি ঘন মুখ-কেন্দ্রিক জালি সহ স্ফটিক। প্রাপ্তি - 1200 ডিগ্রি সেলসিয়াসে নাইট্রাইডিং টাইটানিয়াম বা অন্যান্য পদ্ধতি দ্বারা। এটি পরিধান-প্রতিরোধী আবরণ তৈরি করতে একটি তাপ-প্রতিরোধী উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

আবেদন:

খাদ আকারে।ধাতুটি রাসায়নিক শিল্পে (চুল্লী, পাইপলাইন, পাম্প), হালকা সংকর, অস্টিওপ্রোস্থেসিস ব্যবহার করা হয়। এটি বিমান, রকেট এবং জাহাজ নির্মাণের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাঠামোগত উপাদান।
টাইটানিয়াম কিছু ইস্পাত গ্রেডে একটি সংকর সংযোজন।
নিটিনল (নিকেল-টাইটানিয়াম) ওষুধ এবং প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত একটি আকৃতির মেমরি খাদ।
টাইটানিয়াম অ্যালুমিনাইডগুলি অক্সিডেশন এবং তাপ-প্রতিরোধী খুব প্রতিরোধী, যা পরিবর্তিতভাবে কাঠামোগত উপকরণ হিসাবে বিমান এবং স্বয়ংচালিত শিল্পে তাদের ব্যবহার নির্ধারণ করে।
সংযোগ আকারেসাদা টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড পেইন্টগুলিতে (উদাহরণস্বরূপ, টাইটানিয়াম সাদা), সেইসাথে কাগজ এবং প্লাস্টিকের উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়। খাদ্য সংযোজন E171.
অর্গানোটাইটেনিয়াম যৌগগুলি (যেমন টেট্রাবুটক্সিটাইটানিয়াম) রাসায়নিক এবং রং শিল্পে অনুঘটক এবং শক্তকারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
অজৈব টাইটানিয়াম যৌগগুলি রাসায়নিক, ইলেকট্রনিক, ফাইবারগ্লাস শিল্পে একটি সংযোজন হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

মাটিগোরভ এ.ভি.
এইচএফ টিউমেন স্টেট ইউনিভার্সিটি

1941 ফুটন্ত তাপমাত্রা 3560 ওউদ। ফিউশনের তাপ 18.8 kJ/mol ওউদ। বাষ্পীভবনের তাপ 422.6 kJ/mol মোলার তাপ ক্ষমতা 25.1 J/(K mol) মোলার আয়তন 10.6 cm³/mol একটি সরল পদার্থের স্ফটিক জালি জালি কাঠামো ষড়ভুজ
ক্লোজ-প্যাকড (α-Ti) জালি পরামিতি a=2.951 c=4.697 (α-Ti) মনোভাব গ/ক 1,587 তাপমাত্রা - ডেবি 380 অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলি তাপ পরিবাহিতা (300 K) 21.9 W/(m K) না-সিএএস 7440-32-6

বিশ্বকোষীয় ইউটিউব

1 / 5

✪ টাইটানিয়াম / টাইটানিয়াম। রসায়ন সহজ

✪ টাইটানিয়াম পৃথিবীর সবচেয়ে শক্তিশালী ধাতু!

✪ রসায়ন 57. মৌলটি হল টাইটানিয়াম। পারদ উপাদান - বিনোদন বিজ্ঞান একাডেমী

✪ টাইটানিয়াম উৎপাদন। টাইটানিয়াম বিশ্বের শক্তিশালী ধাতুগুলির মধ্যে একটি!

✪ ইরিডিয়াম - পৃথিবীর সবচেয়ে দুর্লভ ধাতু!

সাবটাইটেল

হাই সব! আলেকজান্ডার ইভানভ আপনার সাথে আছেন এবং এই প্রকল্পটি "রসায়ন সহজ" এবং এখন আমরা টাইটানিয়াম দিয়ে এটিকে একটু আলোকিত করব! কয়েক গ্রাম খাঁটি টাইটানিয়াম দেখতে কেমন লাগে, যা অনেক আগে ম্যানচেস্টার ইউনিভার্সিটি থেকে পাওয়া গিয়েছিল, যখন এটি এখনও বিশ্ববিদ্যালয় ছিল না। এই নমুনাটি সেই একই জাদুঘরের। এভাবেই মূল খনিজ যা থেকে টাইটানিয়াম নিষ্কাশন করা হয় এমন দেখায়। এটি রুটাইল। টাইটানিয়াম থাকে 1867 সালে, টাইটানিয়াম সম্পর্কে লোকেরা যা জানত তা 1 পৃষ্ঠায় একটি পাঠ্যপুস্তকে ফিট করে। 20 শতকের শুরুতে, আসলে কিছুই পরিবর্তন হয়নি 1791 সালে, ইংরেজ রসায়নবিদ এবং খনিজবিদ উইলিয়াম গ্রেগর আবিষ্কার করেছিলেন। খনিজ মেনাকিনাইটের একটি নতুন উপাদান এবং এটিকে "মেনাকিন" বলা হয় একটু পরে, 1795 সালে, জার্মান রসায়নবিদ মার্টিন ক্ল্যাপ্রোথ আরেকটি খনিজ - রুটাইলে একটি নতুন রাসায়নিক উপাদান আবিষ্কার করেছিলেন। টাইটানিয়াম এর নামটি ক্ল্যাপ্রথ থেকে পেয়েছিল, যিনি এটির নামকরণ করেছিলেন এলভস টাইটানিয়ার রানী। যাইহোক, অন্য সংস্করণ অনুসারে, উপাদানটির নাম টাইটান থেকে এসেছে, পৃথিবীর দেবীর পরাক্রমশালী পুত্র - গেস যাইহোক, 1797 সালে দেখা গেল যে গ্রেগর এবং ক্ল্যাপ্রথ একই রাসায়নিক উপাদান আবিষ্কার করেছিলেন কিন্তু নাম ক্ল্যাপ্রোথ যেটা দিয়েছিল সেটাই রয়ে গেছে।কিন্তু, গ্রেগর বা ক্ল্যাপ্রোথ কেউই ধাতব টাইটানিয়াম পেতে সক্ষম হয়নি। তারা একটি সাদা স্ফটিক পাউডার পেয়েছিল, যা ছিল টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড। প্রথমবারের মতো ধাতব টাইটানিয়াম পেয়েছিলেন রাশিয়ান বিজ্ঞানী ডি.কে. 1875 সালে কিরিলভ কিন্তু যথাযথ কভারেজ ছাড়াই এটি ঘটেছিল, তার কাজটি লক্ষ্য করা যায়নি। এর পরে, বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম সুইডিশ এল. নিলসন এবং ও. পিটারসন এবং সেইসাথে ফরাসি মোইসান দ্বারা প্রাপ্ত হয়েছিল। এবং শুধুমাত্র 1910 সালে, আমেরিকান রসায়নবিদ। এম. হান্টার টাইটানিয়াম উৎপাদনের পূর্ববর্তী পদ্ধতিগুলিকে উন্নত করেছিলেন এবং বেশ কয়েক গ্রাম বিশুদ্ধ 99% টাইটানিয়াম পেয়েছিলেন৷ সেই কারণেই বেশিরভাগ বইয়ে এটি হান্টার যিনি ইঙ্গিত করেছেন যে কীভাবে ধাতব টাইটানিয়াম পাওয়া বিজ্ঞানী কেউ টাইটানিয়ামের জন্য একটি দুর্দান্ত ভবিষ্যতের ভবিষ্যদ্বাণী করেননি, যেহেতু সামান্য অমেধ্য এর সংমিশ্রণে এটিকে খুব ভঙ্গুর এবং ভঙ্গুর করে তুলেছিল, যা যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণের অনুমতি দেয়নি তাই, কিছু টাইটানিয়াম যৌগ ধাতুর আগে তাদের ব্যাপক ব্যবহার খুঁজে পেয়েছে। টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড প্রথম বিশ্বযুদ্ধে ধোঁয়ার পর্দা তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। খোলা বাতাসে, টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড হাইড্রোলাইজ করে টাইটানিয়াম অক্সিক্লোরাইড এবং টাইটানিয়াম অক্সাইড তৈরি করে। আমরা যে সাদা ধোঁয়া দেখি তা হল অক্সিক্লোরাইডের কণা এবং টাইটানিয়াম অক্সাইড এই কণাগুলো ঠিক কী? আমরা নিশ্চিত করতে পারি যদি আমরা টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইডের কয়েক ফোঁটা পানিতে ফেলে দিই। টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড বর্তমানে ধাতব টাইটানিয়াম পেতে ব্যবহৃত হয়। বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম পাওয়ার পদ্ধতি একশ বছরেও পরিবর্তিত হয়নি। প্রথমত, টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইডকে ক্লোরিন দিয়ে টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইডে রূপান্তরিত করা হয়। , যা আমরা আগে বলেছি। তারপর, ম্যাগনেসিয়ামথার্মিয়ার সাহায্যে, টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড থেকে টাইটানিয়াম ধাতু পাওয়া যায়, যা একটি স্পঞ্জ আকারে গঠিত হয়। এই প্রক্রিয়াটি 900 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ইস্পাত রিটর্টের কারণে সঞ্চালিত হয়। কঠোর প্রতিক্রিয়া অবস্থা, দুর্ভাগ্যবশত আমাদের এই প্রক্রিয়াটি দেখানোর সুযোগ নেই। ফলস্বরূপ, একটি টাইটানিয়াম স্পঞ্জ প্রাপ্ত হয়, যা একটি কমপ্যাক্ট ধাতুতে গলে যায়। আল্ট্রাপিওর টাইটানিয়াম পাওয়ার জন্য, একটি আয়োডাইড পরিশোধন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, যা আমরা করব। জিরকোনিয়াম সম্পর্কে ভিডিওতে বিস্তারিত আলোচনা করুন। আপনি ইতিমধ্যেই লক্ষ্য করেছেন, টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড হল একটি স্বচ্ছ, বর্ণহীন তরল স্বাভাবিক অবস্থায়। কিন্তু যদি আমরা টাইটানিয়াম ট্রাইক্লোরাইড গ্রহণ করি তবে এটি একটি শক্ত বেগুনি জিনিস। sity অণুতে মাত্র একটি কম ক্লোরিন পরমাণু, এবং ইতিমধ্যে একটি ভিন্ন অবস্থা টাইটানিয়াম ট্রাইক্লোরাইড হাইগ্রোস্কোপিক। অতএব, আপনি শুধুমাত্র একটি জড় বায়ুমণ্ডলে এটির সাথে কাজ করতে পারেন। টাইটানিয়াম ট্রাইক্লোরাইড হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডে ভালভাবে দ্রবীভূত হয়। আপনি এখন এই প্রক্রিয়াটি পর্যবেক্ষণ করছেন। দ্রবণে একটি জটিল আয়ন 3 তৈরি হয়। জটিল আয়ন কী, আমি আপনাকে অন্য কোন সময় বলব। পরের বার. এর মধ্যে, শুধু আতঙ্কিত হবেন :) যদি আপনি ফলাফলের দ্রবণে সামান্য নাইট্রিক অ্যাসিড যোগ করেন, তাহলে টাইটানিয়াম নাইট্রেট তৈরি হয় এবং বাদামী গ্যাস নির্গত হয়, যা আমরা আসলে দেখতে পাই। টাইটানিয়াম আয়নের একটি গুণগত প্রতিক্রিয়া আছে। আমরা হাইড্রোজেন পারক্সাইড ড্রপ করি। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, একটি উজ্জ্বল রঙের যৌগ তৈরির সাথে একটি প্রতিক্রিয়া ঘটে এটি হল পেরটিটানিক অ্যাসিড। 1908 সালে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড সাদা তৈরির জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল, যা সাদাকে প্রতিস্থাপিত করেছিল, যা সীসা এবং জিঙ্কের উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়েছিল। টাইটানিয়াম সাদা ছিল সীসা এবং জিঙ্কের মানের তুলনায় অনেক উন্নত। এছাড়াও, টাইটানিয়াম অক্সাইড এনামেল তৈরি করতে ব্যবহৃত হত, যা জাহাজ নির্মাণে ধাতু এবং কাঠের আবরণের জন্য ব্যবহৃত হত বর্তমানে, টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড খাদ্য শিল্পে সাদা রঞ্জক হিসাবে ব্যবহৃত হয় - এটি এটি একটি সংযোজক E171, যা কাঁকড়ার লাঠি, প্রাতঃরাশের সিরিয়াল, মেয়োনিজ, চুইংগাম, দুগ্ধজাত পণ্য ইত্যাদিতে পাওয়া যায়। এছাড়াও, প্রসাধনীতে টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড ব্যবহার করা হয় - সে এসওএসে প্রবেশ করে সানস্ক্রিন থাকা "সব চকচকে সোনা নয়" - আমরা শৈশব থেকেই এই কথাটি জানি এবং আধুনিক গির্জা এবং টাইটানিয়ামের সাথে সম্পর্কিত এটি আক্ষরিক অর্থে কাজ করে এবং মনে হয় চার্চ এবং টাইটানিয়ামের মধ্যে কী মিল থাকতে পারে? এবং এখানে যা আছে: গির্জার সমস্ত আধুনিক গম্বুজ যা সোনায় ঝলমল করে, বাস্তবে সোনার সাথে কিছুই করার নেই। আসলে, সমস্ত গম্বুজ টাইটানিয়াম নাইট্রাইড দিয়ে লেপা। এছাড়াও, ধাতব ড্রিলগুলি টাইটানিয়াম নাইট্রাইড দিয়ে প্রলিপ্ত। শুধুমাত্র 1925 সালে, উচ্চ -বিশুদ্ধতা টাইটানিয়াম প্রাপ্ত হয়েছিল, যা এটি অধ্যয়ন করা সম্ভব করেছে। ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য এবং তারা চমত্কার হতে পরিণত হয়েছে। দেখা গেল যে টাইটানিয়াম, লোহার তুলনায় প্রায় দ্বিগুণ হালকা, শক্তিতে অনেক স্টিলকে ছাড়িয়ে যায়। এছাড়াও, যদিও টাইটানিয়াম অ্যালুমিনিয়ামের চেয়ে দেড়গুণ ভারী, এটি তার চেয়ে ছয় গুণ বেশি শক্তিশালী এবং 500 ° C পর্যন্ত তার শক্তি ধরে রাখে। - উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং অ-চুম্বকত্বের কারণে, টাইটানিয়াম বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে উচ্চ আগ্রহের বিষয় টাইটানিয়াম একটি ক্ষয়ের জন্য উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা তার বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, টাইটানিয়াম মহাকাশ প্রযুক্তির জন্য একটি উপাদান হয়ে উঠেছে রাশিয়ায়, ভার্খনিয়া সালদায়, একটি কর্পোরেশন VSMPO-AVISMA রয়েছে, যা বিশ্ব মহাকাশ শিল্পের জন্য টাইটানিয়াম উত্পাদন করে ভার্খনে সালদা থেকে টাইটানিয়াম বোয়িং, এয়ারবাস, রোলস তৈরি করে -রো আইস কিউব, বিভিন্ন রাসায়নিক সরঞ্জাম এবং অন্যান্য অনেক ব্যয়বহুল আবর্জনা যাইহোক, আপনি প্রত্যেকে খাঁটি টাইটানিয়াম দিয়ে তৈরি একটি বেলচা বা কাকদণ্ড কিনতে পারেন! এবং এটি একটি রসিকতা নয়! এবং এভাবেই সূক্ষ্মভাবে বিচ্ছুরিত টাইটানিয়াম পাউডার বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেনের সাথে প্রতিক্রিয়া করে, এই ধরনের রঙিন দহনের জন্য ধন্যবাদ, টাইটানিয়াম পাইরোটেকনিক্সে অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পেয়েছে এবং এটিই সব, সদস্যতা নিন, আপনার আঙুল তুলে রাখুন, প্রকল্পটিকে সমর্থন করতে ভুলবেন না এবং আপনার বন্ধুদের বলুন! বিদায় !

গল্প

TiO 2 আবিষ্কারটি প্রায় একযোগে এবং স্বাধীনভাবে একজন ইংরেজ দ্বারা করা হয়েছিল ডব্লিউ গ্রেগর?!এবং জার্মান রসায়নবিদ M. G. Klaproth. ডব্লিউ. গ্রেগর, চৌম্বকীয় ফেরুজিনাস বালির (ক্রিড, কর্নওয়াল, ইংল্যান্ড,) গঠনের তদন্ত করে একটি অজানা ধাতুর একটি নতুন "পৃথিবী" (অক্সাইড) বিচ্ছিন্ন করেন, যাকে তিনি মেনাকেন বলে। 1795 সালে, জার্মান রসায়নবিদ ক্লাপ্রথ খনিজ রুটিলে একটি নতুন উপাদান আবিষ্কার করেন এবং এটির নাম দেন টাইটানিয়াম। দুই বছর পরে, ক্ল্যাপ্রথ প্রতিষ্ঠা করেন যে রুটাইল এবং মেনাকেন আর্থ একই উপাদানের অক্সাইড, যার পিছনে ক্ল্যাপ্রথের প্রস্তাবিত "টাইটানিয়াম" নামটি রয়ে গেছে। 10 বছর পর, টাইটানিয়াম আবিষ্কার তৃতীয়বারের মতো হয়েছিল। ফরাসি বিজ্ঞানী L. Vauquelin অ্যানাটেজে টাইটানিয়াম আবিষ্কার করেন এবং প্রমাণ করেন যে রুটাইল এবং অ্যানাটেস অভিন্ন টাইটানিয়াম অক্সাইড।

ধাতব টাইটানিয়ামের প্রথম নমুনা জে ইয়া বার্জেলিয়াস 1825 সালে পেয়েছিলেন। টাইটানিয়ামের উচ্চ রাসায়নিক ক্রিয়াকলাপ এবং এর পরিশোধনের জটিলতার কারণে, ডাচ এ. ভ্যান আর্কেল এবং আই. ডি বোয়ার 1925 সালে টাইটানিয়াম আয়োডাইড বাষ্প TiI 4 এর তাপীয় পচনের মাধ্যমে Ti এর একটি বিশুদ্ধ নমুনা পান।

নামের উৎপত্তি

ধাতুটি টাইটানদের সম্মানে এর নাম পেয়েছে, প্রাচীন গ্রীক পৌরাণিক কাহিনীর চরিত্র, গাইয়ার সন্তান। মৌলটির নাম মার্টিন-ক্লাপ্রথ রাসায়নিক নামকরণের বিষয়ে তাঁর মতামত অনুসারে দিয়েছেন, ফরাসি রসায়ন বিদ্যালয়ের বিপরীতে, যেখানে তারা উপাদানটির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য দ্বারা নামকরণ করার চেষ্টা করেছিল। যেহেতু জার্মান গবেষক নিজেই একটি নতুন উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি শুধুমাত্র এর অক্সাইড দ্বারা নির্ণয় করার অসম্ভবতা উল্লেখ করেছেন, তাই তিনি পূর্বে আবিষ্কৃত ইউরেনিয়ামের সাথে সাদৃশ্য দ্বারা পৌরাণিক কাহিনী থেকে এটির জন্য একটি নাম বেছে নিয়েছিলেন।

প্রকৃতিতে থাকা

টাইটানিয়াম প্রকৃতিতে 10 তম সর্বাধিক প্রচুর। পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে বিষয়বস্তু ভর দ্বারা 0.57%, সমুদ্রের জলে - 0.001 মিলিগ্রাম / লি। আল্ট্রাব্যাসিক শিলায় 300 g/t, মৌলিক শিলায় 9 kg/t, অ্যাসিড শিলায় 2.3 kg/t, কাদামাটি এবং শেলগুলিতে 4.5 kg/t। পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে, টাইটানিয়াম প্রায় সবসময় টেট্রাভ্যালেন্ট থাকে এবং শুধুমাত্র অক্সিজেন যৌগগুলিতে উপস্থিত থাকে। এটি মুক্ত আকারে ঘটে না। আবহাওয়া এবং বৃষ্টিপাতের পরিস্থিতিতে টাইটানিয়ামের Al 2 O 3 এর সাথে ভূ-রাসায়নিক সম্পর্ক রয়েছে। এটি আবহাওয়ার ভূত্বকের বক্সাইটে এবং সামুদ্রিক কাদামাটি পলিতে ঘনীভূত হয়। টাইটানিয়াম স্থানান্তর খনিজ পদার্থের যান্ত্রিক টুকরা এবং কলয়েড আকারে সঞ্চালিত হয়। ওজন দ্বারা 30% টিও 2 পর্যন্ত কিছু কাদামাটিতে জমা হয়। টাইটানিয়াম খনিজগুলি আবহাওয়া প্রতিরোধী এবং প্লেসারগুলিতে বড় ঘনত্ব তৈরি করে। টাইটানিয়াম ধারণকারী 100 টিরও বেশি খনিজ পরিচিত। তাদের মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল: রুটাইল টিও 2 , ইলমেনাইট ফেটিআইও 3 , টাইটানোম্যাগনেটাইট ফেটিও 3 + ফে 3 ও 4 , পেরোভস্কাইট CaTiO 3 , টাইটানাইট CaTiSiO 5 । প্রাথমিক টাইটানিয়াম আকরিক আছে - ইলমেনাইট-টাইটানোম্যাগনেটাইট এবং প্লেসার - রুটাইল-ইলমেনাইট-জিরকন।

জন্মস্থান

টাইটানিয়াম আমানত দক্ষিণ আফ্রিকা, রাশিয়া, ইউক্রেন, চীন, জাপান, অস্ট্রেলিয়া, ভারত, সিলন, ব্রাজিল, দক্ষিণ কোরিয়া, কাজাখস্তানের ভূখণ্ডে অবস্থিত। CIS দেশগুলিতে, রাশিয়ান ফেডারেশন (58.5%) এবং ইউক্রেন (40.2%) টাইটানিয়াম আকরিকের অন্বেষিত মজুদের ক্ষেত্রে শীর্ষস্থানীয় স্থান নেয়। রাশিয়ার বৃহত্তম আমানত ইয়ারেগস্কয়।

রিজার্ভ এবং উৎপাদন

2002 সালে, টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড TiO 2 উৎপাদনের জন্য খননকৃত টাইটানিয়ামের 90% ব্যবহার করা হয়েছিল। টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইডের বিশ্ব উত্পাদন ছিল প্রতি বছর 4.5 মিলিয়ন টন। টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইডের নিশ্চিত মজুদ (রাশিয়া ছাড়া) প্রায় 800 মিলিয়ন টন। 2006 সালের জন্য, মার্কিন ভূতাত্ত্বিক জরিপ অনুসারে, টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইডের পরিপ্রেক্ষিতে এবং রাশিয়া বাদ দিয়ে, ইলমেনাইট আকরিকের মজুদের পরিমাণ 603-673 মিলিয়ন টন, এবং রুটিল - 49, 7-52.7 মিলিয়ন টন। এইভাবে, উৎপাদনের বর্তমান হারে, টাইটানিয়ামের বিশ্বের প্রমাণিত মজুদ (রাশিয়া বাদে) 150 বছরেরও বেশি সময় ধরে যথেষ্ট হবে।

চীনের পর রাশিয়ায় বিশ্বের দ্বিতীয় বৃহত্তম টাইটানিয়ামের মজুদ রয়েছে। রাশিয়ায় টাইটানিয়ামের খনিজ সম্পদের ভিত্তি 20টি আমানত (যার মধ্যে 11টি প্রাথমিক এবং 9টি পলিমাটি) দ্বারা গঠিত, মোটামুটিভাবে সারা দেশে ছড়িয়ে পড়ে। অন্বেষণ করা আমানতের মধ্যে বৃহত্তম (ইয়ারেগসকোয়ে) উখতা (কোমি প্রজাতন্ত্র) শহর থেকে 25 কিলোমিটার দূরে অবস্থিত। আমানতের মজুদ অনুমান করা হয় 2 বিলিয়ন টন আকরিক যার গড় টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইডের পরিমাণ প্রায় 10%।

বিশ্বের বৃহত্তম টাইটানিয়াম উৎপাদনকারী রাশিয়ান কোম্পানি VSMPO-AVISMA।

রসিদ

একটি নিয়ম হিসাবে, টাইটানিয়াম এবং এর যৌগগুলির উত্পাদনের জন্য প্রাথমিক উপাদান হল টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড তুলনামূলকভাবে অল্প পরিমাণে অমেধ্য। বিশেষ করে, এটি টাইটানিয়াম আকরিকের উপকারের সময় প্রাপ্ত একটি রুটাইল ঘনত্ব হতে পারে। যাইহোক, বিশ্বে রুটাইল মজুদ খুব সীমিত, এবং তথাকথিত সিন্থেটিক রুটাইল বা টাইটানিয়াম স্ল্যাগ, ইলমেনাইট ঘনীভূত প্রক্রিয়াকরণের সময় প্রাপ্ত, প্রায়শই ব্যবহৃত হয়। টাইটানিয়াম স্ল্যাগ পেতে, ইলমেনাইট ঘনত্ব একটি বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেসে হ্রাস করা হয়, যখন লোহাকে একটি ধাতব ফেজ (ঢালাই আয়রন) এ বিভক্ত করা হয় এবং টাইটানিয়াম অক্সাইড এবং অমেধ্য না কমে একটি স্ল্যাগ ফেজ গঠন করে। রিচ স্ল্যাগ ক্লোরাইড বা সালফিউরিক অ্যাসিড পদ্ধতি দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয়।

টাইটানিয়াম আকরিকের ঘনত্ব সালফিউরিক অ্যাসিড বা পাইরোমেটালার্জিক্যাল প্রক্রিয়াকরণের শিকার হয়। সালফিউরিক অ্যাসিড চিকিত্সার পণ্য হল টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড পাউডার টিও 2। পাইরোমেটালার্জিক্যাল পদ্ধতি ব্যবহার করে, আকরিককে কোক দিয়ে সিন্টার করা হয় এবং ক্লোরিন দিয়ে চিকিত্সা করা হয়, এক জোড়া টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড টিআইসিএল 4 পাওয়া যায়:

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)))

850 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গঠিত TiCl 4 বাষ্প ম্যাগনেসিয়ামের সাথে হ্রাস পায়:

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)))

উপরন্তু, তথাকথিত FFC কেমব্রিজ প্রক্রিয়া, যার ডেভেলপার ডেরেক ফ্রে, টম ফার্থিং এবং জর্জ চেনের নামে নামকরণ করা হয়েছে এবং ক্যামব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়, যেখানে এটি তৈরি করা হয়েছিল, এখন জনপ্রিয়তা পেতে শুরু করেছে। এই ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্রক্রিয়া ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড এবং কুইকলাইমের গলিত মিশ্রণে অক্সাইড থেকে টাইটানিয়ামের সরাসরি ক্রমাগত হ্রাস করতে দেয়। এই প্রক্রিয়াটি ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড এবং চুনের মিশ্রণে ভরা একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক স্নান ব্যবহার করে, একটি গ্রাফাইট স্যাক্রিফিসিয়াল (বা নিরপেক্ষ) অ্যানোড এবং একটি অক্সাইড থেকে তৈরি একটি ক্যাথোড হ্রাস করা হয়। যখন স্নানের মধ্য দিয়ে একটি স্রোত প্রবাহিত হয়, তখন তাপমাত্রা দ্রুত ~1000–1100°C এ পৌঁছায় এবং ক্যালসিয়াম অক্সাইড গলিয়ে অ্যানোডে অক্সিজেন এবং ধাতব ক্যালসিয়ামে পরিণত হয়:

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

ফলস্বরূপ অক্সিজেন অ্যানোডকে অক্সিডাইজ করে (গ্রাফাইট ব্যবহারের ক্ষেত্রে), এবং ক্যালসিয়াম গলে ক্যাথোডে স্থানান্তরিত হয়, যেখানে এটি অক্সাইড থেকে টাইটানিয়াম পুনরুদ্ধার করে:

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)))

ফলে ক্যালসিয়াম অক্সাইড আবার অক্সিজেন এবং ক্যালসিয়াম ধাতুতে বিভক্ত হয়ে যায় এবং ক্যাথোডের টাইটানিয়াম স্পঞ্জে সম্পূর্ণ রূপান্তর না হওয়া পর্যন্ত বা ক্যালসিয়াম অক্সাইড নিঃশেষ না হওয়া পর্যন্ত প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি হয়। এই প্রক্রিয়ায় ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড সক্রিয় ক্যালসিয়াম এবং অক্সিজেন আয়নগুলির গলে যাওয়া এবং গতিশীলতায় বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা প্রদানের জন্য একটি ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। কার্বন ডাই অক্সাইডের পরিবর্তে একটি জড় অ্যানোড (উদাহরণস্বরূপ, টিন অক্সাইড) ব্যবহার করার সময়, অ্যানোডে আণবিক অক্সিজেন নির্গত হয়, যা পরিবেশকে কম দূষিত করে, তবে এই ক্ষেত্রে প্রক্রিয়াটি কম স্থিতিশীল হয়ে ওঠে, এবং উপরন্তু, নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে , ক্লোরাইডের পচন ক্যালসিয়াম অক্সাইডের পরিবর্তে আরও শক্তিশালীভাবে অনুকূল হয়ে ওঠে, ফলে আণবিক ক্লোরিন নির্গত হয়।

ফলস্বরূপ টাইটানিয়াম "স্পঞ্জ" গলে যায় এবং শুদ্ধ হয়। টাইটানিয়াম আয়োডাইড পদ্ধতি বা তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে পরিশোধিত হয়, TiCl 4 থেকে Ti আলাদা করে। টাইটানিয়াম ইনগট পেতে, চাপ, ইলেক্ট্রন মরীচি বা প্লাজমা প্রক্রিয়াকরণ ব্যবহার করা হয়।

শারীরিক বৈশিষ্ট্য

টাইটানিয়াম একটি হালকা, রূপালী সাদা ধাতু। এটি দুটি স্ফটিক পরিবর্তনে বিদ্যমান: α-Ti একটি ষড়ভুজ ক্লোজ-প্যাকড জালি সহ (a=2.951 Å; c=4.679 Å; z=2; স্পেস-গ্রুপ C6mmc), β-Ti কিউবিক বডি-কেন্দ্রিক প্যাকিং সহ (a=3.269 Å; z=2; স্পেস গ্রুপ Im3m), ট্রানজিশন তাপমাত্রা α↔β 883 °C, ΔH ট্রানজিশন 3.8 kJ/mol। গলনাঙ্ক 1660 ± 20 °C, স্ফুটনাঙ্ক 3260 °C, α-Ti এবং β-Ti এর ঘনত্ব যথাক্রমে 4.505 (20 °C) এবং 4.32 (900 °C) g/cm³, পারমাণবিক ঘনত্ব 5.71⋅/12020 এ cm³ [ ] প্লাস্টিক, একটি জড় বায়ুমণ্ডলে ঢালাই. প্রতিরোধ ক্ষমতা 0.42 µOhm মি 20 এ °সে

এটির একটি উচ্চ সান্দ্রতা রয়েছে, মেশিনিংয়ের সময় এটি কাটিয়া টুলের সাথে লেগে থাকার প্রবণতা রয়েছে, এবং সেইজন্য সরঞ্জামটিতে বিশেষ আবরণ প্রয়োগ করা প্রয়োজন, বিভিন্ন লুব্রিকেন্ট।

স্বাভাবিক তাপমাত্রায়, এটি TiO 2 অক্সাইডের একটি প্রতিরক্ষামূলক প্যাসিভেটিং ফিল্ম দিয়ে আবৃত থাকে, যার কারণে এটি বেশিরভাগ পরিবেশে (ক্ষারীয় ব্যতীত) ক্ষয়-প্রতিরোধী।

টাইটানিয়াম ধুলো বিস্ফোরিত হতে থাকে। ফ্ল্যাশ পয়েন্ট - 400 °C। টাইটানিয়াম শেভিংগুলি দাহ্য।

টাইটানিয়াম, ইস্পাত, টংস্টেন এবং প্ল্যাটিনামের সাথে, ভ্যাকুয়ামের জন্য অত্যন্ত প্রতিরোধী, যা এর হালকাতার সাথে এটিকে মহাকাশযানের নকশায় খুব প্রতিশ্রুতিশীল করে তোলে।

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

টাইটানিয়াম অনেক অ্যাসিড এবং ক্ষার (H 3 PO 4 এবং ঘনীভূত H 2 SO 4 ব্যতীত) পাতলা দ্রবণে প্রতিরোধী।

জটিল এজেন্টের উপস্থিতিতে দুর্বল অ্যাসিডের সাথেও সহজে প্রতিক্রিয়া দেখায়, উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের সাথে, এটি একটি জটিল অ্যানিয়ন 2− গঠনের কারণে মিথস্ক্রিয়া করে। টাইটানিয়াম জৈব মিডিয়াতে ক্ষয়ের জন্য সবচেয়ে বেশি সংবেদনশীল, যেহেতু, জলের উপস্থিতিতে, টাইটানিয়াম পণ্যের পৃষ্ঠে অক্সাইড এবং টাইটানিয়াম হাইড্রাইডের একটি ঘন প্যাসিভ ফিল্ম তৈরি হয়। টাইটানিয়ামের জারা প্রতিরোধের সর্বাধিক লক্ষণীয় বৃদ্ধি একটি আক্রমনাত্মক পরিবেশে জলের পরিমাণ 0.5 থেকে 8.0% বৃদ্ধির সাথে লক্ষণীয়, যা মিশ্র জলে অ্যাসিড এবং ক্ষারগুলির দ্রবণে টাইটানিয়ামের ইলেক্ট্রোড সম্ভাব্যতার বৈদ্যুতিন রাসায়নিক গবেষণা দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছে। - জৈব মিডিয়া।

যখন বাতাসে 1200 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়, তখন TiO x পরিবর্তনশীল রচনার অক্সাইড পর্যায়গুলির গঠনের সাথে একটি উজ্জ্বল সাদা শিখায় জ্বলে ওঠে। হাইড্রক্সাইড TiO(OH) 2 ·xH 2 O টাইটানিয়াম সল্টের দ্রবণ থেকে প্রস্রাব করে, সাবধানে ক্যালসিনেশন করে যার অক্সাইড TiO 2 পাওয়া যায়। TiO(OH) 2 হাইড্রোক্সাইড xH 2 O এবং TiO 2 ডাই অক্সাইড অ্যামফোটেরিক।

আবেদন

বিশুদ্ধ আকারে এবং সংকর ধাতু আকারে

• অ্যালয় আকারে টাইটানিয়াম হল বিমান, রকেট এবং জাহাজ নির্মাণের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাঠামোগত উপাদান।
• ধাতুটি ব্যবহার করা হয়: রাসায়নিক শিল্প (চুল্লী, পাইপলাইন, পাম্প, পাইপলাইন ফিটিং), সামরিক শিল্প (বডি আর্মার, বর্ম এবং বিমান চলাচলে অগ্নি বাধা, সাবমেরিন হুল), শিল্প প্রক্রিয়া (ডিস্যালিনেশন প্ল্যান্ট, সজ্জা এবং কাগজ প্রক্রিয়া), স্বয়ংচালিত শিল্প , কৃষি শিল্প, খাদ্য শিল্প, গয়না ভেদ করা, চিকিৎসা শিল্প (প্রস্থেসেস, অস্টিওপ্রোস্থেসিস), ডেন্টাল এবং এন্ডোডন্টিক যন্ত্র, ডেন্টাল ইমপ্লান্ট, খেলার সামগ্রী, গয়না, মোবাইল ফোন, হালকা অ্যালয় ইত্যাদি।
• টাইটানিয়াম ঢালাই গ্রাফাইট ছাঁচে ভ্যাকুয়াম চুল্লিতে বাহিত হয়। ভ্যাকুয়াম ইনভেস্টমেন্ট কাস্টিংও ব্যবহার করা হয়। শৈল্পিক ঢালাইয়ের প্রযুক্তিগত অসুবিধার কারণে, এটি সীমিত পরিমাণে ব্যবহৃত হয়। বিশ্বের প্রথম স্মারক কাস্ট টাইটানিয়াম ভাস্কর্যটি মস্কোতে তাঁর নামে নামকরণ করা স্কোয়ারে ইউরি গ্যাগারিনের স্মৃতিস্তম্ভ।
• টাইটানিয়াম হল অনেক খাদ স্টিল এবং সবচেয়ে বিশেষ সংকর ধাতুগুলির একটি সংকর সংযোজন [ কি?] .
• নিটিনল (নিকেল-টাইটানিয়াম) ওষুধ এবং প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত একটি আকৃতির মেমরি খাদ।
• টাইটানিয়াম অ্যালুমিনাইডগুলি অক্সিডেশন এবং তাপ-প্রতিরোধী খুব প্রতিরোধী, যা ঘুরেফিরে, কাঠামোগত উপকরণ হিসাবে বিমান এবং স্বয়ংচালিত শিল্পে তাদের ব্যবহার নির্ধারণ করে।
• টাইটানিয়াম উচ্চ ভ্যাকুয়াম পাম্পে ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ গেটার উপকরণগুলির মধ্যে একটি।

সংযোগ আকারে

• সাদা টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড (TiO 2 ) পেইন্টে (যেমন টাইটানিয়াম সাদা) পাশাপাশি কাগজ এবং প্লাস্টিক তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। খাদ্য সংযোজন E171 .
• অর্গানোটাইটানিয়াম যৌগগুলি (উদাহরণস্বরূপ, টেট্রাবুটক্সিটাইটানিয়াম) রাসায়নিক এবং পেইন্ট শিল্পে একটি অনুঘটক এবং শক্তকারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
• অজৈব টাইটানিয়াম যৌগগুলি রাসায়নিক, ইলেকট্রনিক, গ্লাস ফাইবার শিল্পে সংযোজন বা আবরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
• টাইটানিয়াম কার্বাইড, টাইটানিয়াম ডাইবোরাইড, টাইটানিয়াম কার্বনিট্রাইড ধাতু প্রক্রিয়াকরণের জন্য সুপারহার্ড উপকরণগুলির গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।
• টাইটানিয়াম নাইট্রাইড ব্যবহার করা হয় কোট টুলস, গির্জার গম্বুজ এবং পোশাকের গয়না তৈরিতে, কারণ এর রঙ সোনার মতো।
• বেরিয়াম টাইটানেট BaTiO 3, সীসা টাইটানেট PbTiO 3 এবং অন্যান্য কয়েকটি টাইটানেট হল ফেরোইলেক্ট্রিক।

বিভিন্ন ধাতু সহ অনেক টাইটানিয়াম সংকর ধাতু রয়েছে। পলিমরফিক ট্রান্সফর্মেশনের তাপমাত্রার উপর তাদের প্রভাবের উপর নির্ভর করে অ্যালোয়িং উপাদানগুলিকে তিনটি গ্রুপে ভাগ করা হয়: বিটা স্টেবিলাইজার, আলফা স্টেবিলাইজার এবং নিরপেক্ষ হার্ডেনার্স। আগেরটি রূপান্তর তাপমাত্রা কমায়, পরেরটি এটিকে বাড়িয়ে দেয় এবং পরবর্তীটি এটিকে প্রভাবিত করে না, তবে ম্যাট্রিক্সের সমাধান শক্ত হয়ে যায়। আলফা স্টেবিলাইজারের উদাহরণ: অ্যালুমিনিয়াম, অক্সিজেন, কার্বন, নাইট্রোজেন। বিটা স্টেবিলাইজার: মলিবডেনাম, ভ্যানাডিয়াম, আয়রন, ক্রোমিয়াম, নিকেল। নিরপেক্ষ হার্ডেনার্স: জিরকোনিয়াম, টিন, সিলিকন। বিটা স্টেবিলাইজার, ঘুরে, বিটা-আইসোমরফিক এবং বিটা-ইউটেক্টয়েড-গঠনে বিভক্ত।

সবচেয়ে সাধারণ টাইটানিয়াম খাদ হল Ti-6Al-4V খাদ (রাশিয়ান শ্রেণীবিভাগে - VT6)।

ভোক্তা বাজারের বিশ্লেষণ

রুক্ষ টাইটানিয়াম (টাইটানিয়াম স্পঞ্জ) এর বিশুদ্ধতা এবং গ্রেড সাধারণত এর কঠোরতা দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা অমেধ্য বিষয়বস্তুর উপর নির্ভর করে। সবচেয়ে সাধারণ ব্র্যান্ডগুলি হল TG100 এবং TG110 [ ] .

শারীরবৃত্তীয় কর্ম

উপরে উল্লিখিত হিসাবে, টাইটানিয়াম দন্তচিকিত্সাতেও ব্যবহৃত হয়। টাইটানিয়াম ব্যবহারের একটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য কেবল শক্তিতেই নয়, ধাতুর নিজেই হাড়ের সাথে একত্রে বৃদ্ধি পাওয়ার ক্ষমতার মধ্যেও রয়েছে, যা দাঁতের ভিত্তির আধা-দৃঢ়তা নিশ্চিত করা সম্ভব করে তোলে।

আইসোটোপ

প্রাকৃতিক টাইটানিয়াম পাঁচটি স্থিতিশীল আইসোটোপের মিশ্রণ নিয়ে গঠিত: 46 Ti (7.95%), 47 Ti (7.75%), 48 Ti (73.45%), 49 Ti (5.51%), 50 Ti (5, 34%)।

কৃত্রিম তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ 45 Ti (T ½ = 3.09 h), 51 Ti (T ½ = 5.79 মিনিট) এবং অন্যান্য পরিচিত।

মন্তব্য

1. মাইকেল ই. উইজার, নরম্যান হোল্ডেন, টাইলার বি. কোপলেন, জন কে. বোহল্কে, মাইকেল বার্গলুন্ড, উইলি এ. ব্র্যান্ড, পল ডি বিভরে, ম্যানফ্রেড গ্রোনিং, রবার্ট ডি. লস, জুরিস মেইজা, তাকাফুমি হিরাতা, টমাস প্রোহাস্কা, রনি শোয়েনবার্গ, গ্লেন্ডা ও'কনর, থমাস ওয়ালকজিক, শিগে ইয়োনেদা, জিয়াং-কুন ঝু।এটমিক-ওয়েটস-অফ-দ্য-এলিমেন্টস-2011-(IUPAC-টেকনিক্যাল-রিপোর্ট) (ইংরেজি) // বিশুদ্ধ-এবং-প্রয়োগিত-রসায়ন। - 2013. - ভলিউম। 85, না। 5 - পৃ. 1047-1078। - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02
2. সম্পাদকীয় কর্মী: জেফিরভ এন.এস. (প্রধান সম্পাদক)।রাসায়নিক বিশ্বকোষ: 5 খণ্ডে। - মস্কো: সোভিয়েত এনসাইক্লোপিডিয়া, 1995। - টি. 4. - এস. 590-592। - 639 পি। - 20,000 কপি। - আইএসবিএন 5-85270-039-8।
3. টাইটানিয়াম- শারীরিক বিশ্বকোষ থেকে নিবন্ধ
4. জে.পি. রিলে এবং স্কাইরো জি. কেমিক্যাল ওশানোগ্রাফি ভি. 1, 1965
5. জমা-টাইটানিয়াম।
6. জমা-টাইটানিয়াম।
7. ইলমেনাইট,  রুটাইল,  টাইটানোম্যাগনেটাইট - 2006
8. টাইটানিয়াম (অনির্দিষ্টকালের) . তথ্য-বিশ্লেষণ কেন্দ্র "খনিজ"। সংগৃহীত নভেম্বর 19, 2010। 21 আগস্ট, 2011 তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা হয়েছে।
9. কর্পোরেশন-VSMPO-AVISMA
10. Koncz, St; সেন্টো, সেন্ট; Waldhauser, H., Der Sauerstoffgehalt von Titan-jodidstäben, Naturwiss. 42 (1955) pp.368-369
11. টাইটানিয়াম - ধাতু  ভবিষ্যতের (রাশিয়ান).
12. টাইটানিয়াম - কেমিক্যাল এনসাইক্লোপিডিয়া থেকে নিবন্ধ
13. জীবনের উপর-প্রক্রিয়া-প্রক্রিয়া-প্যাসিভেশন-টাইটানিয়াম--26-ফেব্রুয়ারি-2015-প্রভাব (অনির্দিষ্টকালের) . www.chemfive.ru সংগৃহীত 21 অক্টোবর 2015.
14. আর্ট-কাস্টিং-এ-এক্সএক্স-শতাব্দী
15. গত-দুই মাসের জন্য-বিশ্ব-বাজারে টাইটানিয়াম-মূল্য স্থিতিশীল করা হয়েছে (পর্যালোচনা)

লিঙ্ক

• রাসায়নিক উপাদানের জনপ্রিয় লাইব্রেরিতে টাইটানিয়াম

এইচ সে লি থাকা খ গ এন ও চ নে না মিলিগ্রাম আল সি পৃ এস