كيف يتم تصنيف التيتانيوم ، يعتبر التيتانيوم من العناصر المهمة في الطبيعة و هو متوافر بكميات كبيرة و يدخل في الكثير من الصناعات المختلفة و مما لا شك فيه أن الكثير من الدول الصناعية تحتاجه بشكل أكبر من غيرها لأنها تستخدمه في صناعة الطائرات و الصناعات الطبية و الكثير من المجالات الأخرى التي لا غنى لها عن التيتانيوم.
كيف يتم تصنيف التيتانيوم؟
يُصنف التيتانيوم على أنه معدن، لأنه انتقالي، أي أنه ينتمي إلى فئة المعادن الانتقالية، ومن المعروف أنه عنصر كيميائي، وهو من أهم العناصر الموجودة في الطبيعة، ويرمز له بـ الرمز Ti ورقمه الذري هو 22، وهذا العنصر يقع أعلى العناصر الموجودة في المجموعة الرابعة، يقع في المستوى الفرعي d.
- يوصف التيتانيوم بأنه معدن فضي لامع. بالإضافة إلى ذلك، فهو مقاوم جدًا للتآكل، لذلك يمكنه تحمل جميع أنواع الظروف، وهذا العنصر متين، على الرغم من أنه خفيف أيضًا.
- يحتوي هذا العنصر على عدد كبير من المركبات الكيميائية، وأشهر هذه المركبات هو ثاني أكسيد التيتانيوم على سبيل المثال، وهناك العديد من السبائك لهذا العنصر.
- يُستخرج التيتانيوم من أماكن مختلفة في الطبيعة، لأنه متوفر بكثرة، حيث يقع في المرتبة التاسعة في قائمة العناصر المتوفرة في الطبيعة بكميات كبيرة.
- يتم استخدامه في العديد من الصناعات المتنوعة، مثل صناعة الطائرات، وكذلك في المجال الطبي، في مجال الفضاء وغيرها، لذلك يعتبر هذا العنصر من العناصر المهمة في الكون.
الخصائص العامة للتيتانيوم
- اسم العنصر التيتانيوم.
- كود الصنف Ti.
- العدد الذري للعنصر 22.
- تصنيف العنصر معدن انتقالي.
- رقم المجموعة 4.
- رقم الدورة 4.
- المستوى الفرعي للعنصر د.
- تبلغ الكتلة الذرية للعنصر 47.867 جرامًا لكل مول -1.
- التوزيع الإلكتروني عربي]؛ 3d2 4s2].
- توزيع الإلكترونات في أغلفة التكافؤ 2، 8، 10، 2.
- التركيب البلوري للعنصر بلوري سداسي.
الخصائص الفيزيائية للتيتانيوم
- مرحلة العنصر صلب.
- كثافة العنصر عند درجة حرارة الغرفة العادية 4.506 جرام لكل سم − 3.
- كثافة السائل عند نقطة انصهاره 4.11 جرام لكل سم − 3.
- نقطة انصهار العنصر 1941 كلفن، 1668 درجة مئوية، 3034 درجة فهرنهايت.
- نقطة غليان العنصر 3560 كلفن، 3287 درجة مئوية، 5949 درجة فهرنهايت.
- حرارة تبخير العنصر 425 كيلو جول لكل مول -1.
- تبلغ حرارة انصهار العنصر 14.15 كيلوجول لكل مول -1.
- السعة الحرارية للعنصر هي 25.060 جول مول 1 كلفن −1 عند 25 درجة مئوية.
شرح ميزات التيتانيوم
التيتانيوم له خواص عديدة ومختلفة، لذلك فهو من بين العناصر ذات الأهمية الكبيرة، وبسبب هذه الميزات فإنه يستخدم على نطاق واسع في العديد من الصناعات والاستخدامات المختلفة، ومن مزايا التيتانيوم ما يلي
- يتميز التيتانيوم بصلابته القوية ومتانته، وهو عنصر قوي مقارنة بالعناصر الكيميائية الأخرى المختلفة.
- يمكنها الصمود حتى في الظروف الصعبة.
- مكون منخفض الكثافة.
- إنها مقاومة ممتازة للتآكل بشكل خاص.
- يمكن أن توجد في درجات حرارة عالية ودرجات حرارة منخفضة.
- ولذلك، فهو عنصر خفيف يستخدم في صناعة السفن والمركبات المختلفة.
- وهي متوفرة بكميات كبيرة في الطبيعة.
- نقطة انصهارها عالية.
- مكون غير سام وآمن للغاية للجسم ويقبله الجسم ببساطة.
- التيتانيوم متوافق حيويًا للغاية مع جسم الإنسان.
- يتم استخدامه في كثير من الاستخدامات في مختلف المجالات المتنوعة.
- يمكن إدخالها في العديد من السبائك المختلفة، مما يزيد من معدل استخدامها في عدد كبير جدًا من الصناعات.
- لها لون فضي لامع.
- يمكن أن تشتت الضوء.
- يحافظ على بريق وجاذبية أشياء كثيرة.
- لها معامل مرونة منخفض، مما يزيد من تفردها.
أسباب تلف التيتانيوم
على الرغم من أن التيتانيوم عنصر مهم، وعلى الرغم من أنه غير سام، إلا أنه قد يؤدي إلى العديد من الأضرار والمخاطر، سواء بالنسبة للصناعات أو للبشر، وتشمل أضرار ومخاطر التيتانيوم ما يلي
- يمكن لجسم الإنسان الحصول على نسبة من التيتانيوم عن طريق تناول أنواع مختلفة من الأطعمة، وفي حالة زيادة نسبته في الجسم فإنه يمكن أن يتسبب في عدد من الأمراض المختلفة.
- يشتعل التيتانيوم ومسحوقه أحيانًا عند تسخين الهواء المحيط، وقد يتسبب ذلك في اشتعال الانفجارات. لسوء الحظ، لا يتم إطفاء حرائق التيتانيوم مثل الحرائق الأخرى، لذلك يجب توخي الحذر الشديد عند استخدامه.
- يجب إبقاء التيتانيوم بعيدًا عن الأكسجين السائل، لأنه قابل للاشتعال عند التعامل معه.
- تؤثر أكاسيد التيتانيوم على صحة الجسم بشكل كبير، ويمكن أن تسبب أنواعًا مختلفة من السرطانات، كما تصيب المعدة والأمعاء وغيرها، لذا ينصح بعدم استنشاقها.
كيف يستخدم التيتانيوم
يعتبر التيتانيوم من أهم العناصر الكيميائية الموجودة في الطبيعة، ويستخدم هذا العنصر في العديد من الاستخدامات اليومية المختلفة، حيث يتم استخدامه في عدد كبير من المجالات المتنوعة مثل مجال الصناعة، المجال الطبي، المجال الهندسي، المجال العسكري وغيره من المجالات، وهذا ما يميزه عن العناصر الأخرى، تشمل استخدامات التيتانيوم ما يلي
سبائك التيتانيوم
- يتم تصنيع العديد من السبائك المختلفة من خلال التيتانيوم، والتي تستخدم في العديد من الصناعات، مثل
- سبائك التيتانيوم والألومنيوم.
- سبائك النحاس والتيتانيوم.
- سبائك التيتانيوم والحديد.
طلاء التيتانيوم
- يستخدم التيتانيوم في الطلاء والطلاء، حيث يدخل في تصنيع أكسيد يعرف باسم TiO2، وهو أيضًا أكسيد أبيض معتم. كما أنه أكسيد خامل فلا يتلاشى عند تعرضه لأشعة الشمس وكذلك تشتت الضوء بالإضافة إلى قدرته على تحمل درجات الحرارة المرتفعة. يتم استخدامه في
- صناعة الطلاء.
- تصنيع المعاجين.
- صناعة الورق.
- صنع أغراض بلاستيكية لتكون بيضاء.
- صناعة واقية من الشمس.
الملاحة التيتانيوم
- يستخدم التيتانيوم في مجال الملاحة، حيث يُعرف بمقاومته للتآكل، وله نسبة عالية من المقاومة، كما يمكنه تحمل درجات الحرارة المرتفعة، لذا فهو يستخدم في
- صناعة الطائرات.
- صناعة السفن الحربية.
- صناعة الصواريخ.
- تدريع وتصنيع المركبات المختلفة سواء كانت مركبات ملاحية أو مركبات عسكرية.
- صناعة المركبات الفضائية.
- تصنيع الأجزاء الحساسة للمركبات.
- صناعة هياكل السيارات والطائرات.
- صناعة الطائرات المدنية.
- تصنيع المبادلات الحرارية والأعمدة في محطات التحلية.
- تصنيع الغواصات.
صناعات التيتانيوم
- يستخدم التيتانيوم أيضًا في العديد من الصناعات المختلفة وفي العديد من الصناعات الهندسية، بما في ذلك
- صناعة المنشآت الصناعية.
- تصنيع الخزائن.
- تصنيع المركبات المختلفة كالسيارات والدراجات النارية ومكوناتها كذلك.
- صنع بعض النصب التذكارية.
- تصنيع إطارات النظارات المختلفة.
- الانخراط في تصنيع بعض الهياكل سواء للهواتف أو اللاب توب.
- تصنيع عدد من الاجهزة الرياضية.
- تصنيع العبوات المختلفة وخاصة تلك التي تستخدم لأغراض التخزين.
- صناعة الآلات.
- بناء السفن.
التيتانيوم والديكورات
- يستخدم التيتانيوم في صناعة المجوهرات والمجوهرات التي تستخدمها كثير من النساء في الديكور، حيث يمكن استخدامه في شكله النقي، ويمكن استخدامه بخلطه مع الذهب ليصبح سبيكة، ومن الاستخدامات الآتية
- صناعة الحلقات.
- الحفاظ على بريق وجاذبية المجوهرات.
- صنع الساعات وهياكلها.
- صناعة الحلي.
- صناعة الأساور والعقود.
التيتانيوم الطبي
- التيتانيوم من العناصر المعروفة بأنها غير سامة حيث يتقبله الجسم طبيعياً ولا يرفضه، لأنه متوافق حيوياً مع الجسم، ولهذا السبب يستخدم في العديد من الاستخدامات الطبية سواء في شكله النقي، أو بوضعه في سبائك مختلفة ومن بين تلك الاستخدامات
- تصنيع الادوات الجراحية.
- تصنيع وزرع المفاصل والعظام الصناعية.
- زراعة الأسنان وبدائلها.
- الانخراط في التركيبات الداخلية.
و في ختام مقالتنا الغنية بالكثير من المعلومات عن التيتانيوم لا بد لنا أن ندرك جيدا أهمية البحث و التطوير الذي يجب أن نقوم به من أجل زيادة معرفتنا بالعناصر الكيميائية التي نستطيع الاستفادة منها بشكل أو بآخر لأنه كلما زادت معرفتنا بالشيئ زادت كمية الاستفادة من ذلك الشيئ في أمور كثيرة في حياتنا