كيف يصنف التيتانيوم
يُصنف عنصر التيتانيوم على أنه فلز، كما أنه انتقالي أي أنه تابع لفئة الفلزات الانتقالية، ويُعرف عنه أنه عنصر كيميائي، وهو من أهم العناصر الموجودة في الطبيعية، يُرمز له بالرمز Ti، أما عن عدده الذري فهو 22، ويقع هذا العنصر على رأس العناصر الموجودة في المجموعة الرابعة، ويتواجد في المستوى الفرعي d.
- ويتم وصف التيتانيوم على أنه فلز لونه فضي، كما أنه لامع، بالإضافة إلى ذلك فهو مقاوم جيد جدًا للتآكل، لذلك يستطيع تحمّل مختلف أنواع الظروف، وهذا العنصر متين، وعلى الرغم من ذلك فهو خفيف أيضًا.
- ويوجد لهذا العنصر عدد كبير من المركبات الكيميائية، ومن أشهر هذه المركبات ثاني أكسيد التيتانيوم على سبيل المثال، كما يتواجد الكثير من السبائك الخاصة بهذا العنصر.
- ويتم استخراج التيتانيوم من مختلف الأماكن في الطبيعة، وذلك لأنه متوافر بشكل كبير جدًا، فهو يقع في المركز التاسع في قائمة العناصر المتوفرة في الطبيعة بكميات كبيرة.
- ويتم استخدامه في العديد من الصناعات المتنوعة، مثل صناعة الطائرات، كما يستخدم في المجال الطبي، وفي مجال الفضاء وغيرها، لذلك يُعد هذا العنصر من ضمن العناصر الهامة الموجودة في الكون.
الخواص العامة للتيتانيوم
- اسم العنصر: التيتانيوم.
- رمز العنصر: Ti.
- عدد العنصر الذري: 22.
- تصنيف العنصر: فلز انتقالي.
- رقم المجموعة: 4.
- رقم الدورة: 4.
- المستوى الفرعي للعنصر: d.
- الكتلة الذرية للعنصر: 47.867 جرام لكل مول−1.
- التوزيع الإلكتروني: Ar]; 3d2 4s2].
- توزيع الإلكترونات في أغلفة التكافؤ: 2، 8، 10، 2.
- البنية البلورية للعنصر: بلوري سداسي.
الخواص الفيزيائية للتيتانيوم
- طور العنصر: صلب.
- كثافة العنصر في درجة الحرارة الطبيعية للغرفة: 4.506 جرام لكل سم−3.
- كثافة السائل عند نقطة الانصهار: 4.11 جرام لكل سم−3.
- نقطة انصهار العنصر: 1941 ك، 1668 °س، 3034 °ف.
- نقطة غليان العنصر: 3560 ك، 3287 °س، 5949 °ف.
- حرارة تبخر العنصر: 425 كيلوجول لكل مول−1.
- حرارة انصهار العنصر: 14.15 كيلوجول لكل مول−1.
- السعة الحرارية للعنصر: 25.060 جول·مول−1·كلفن−1 عند درجة حرارة 25 س.
مميزات التيتانيوم
يمتلك عنصر التيتانيوم العديد من المميزات المختلفة، لذلك يُعد من ضمن العناصر ذات الأهمية الكبيرة، وبسبب تلك المميزات يدخل بشكل كبير في الكثير من الصناعات والاستخدامات المتنوعة، وتتضمن مميزات التيتانيوم الآتي:
- يتميز التيتانيوم بقوة صلابته ومتانته، فهو عنصر قوي مقارنة بمختلف العناصر الكيميائية الأخرى.
- يستطيع الصمود حتى في الظروف الصعبة.
- عنصر منخفض الكثافة.
- هو مقاوم ممتاز خاصة للتآكل.
- يستطيع التواجد في درجات حرارة عالية وفي درجات حرارة منخفضة.
- عنصر خفيف لذلك يدخل في صناعة السفن والمركبات المتنوعة.
- متوافر بنسب كبيرة في الطبيعة.
- نقطة الانصهار الخاصة به مرتفعة.
- عنصر غير سام، وآمن بشكل كبير على الجسم، ويتقبله الجسم ببساطة.
- يتمكن التيتانيوم من التوافق بنسبة كبيرة بشكل حيوي مع جسم الإنسان.
- يستخدم في الكثير من الاستخدامات في مختلف المجالات المتنوعة.
- يُمكن إدخاله في العديد من السبائك المتنوعة، وذلك يزيد من مُعدل استخدامه في عدد كبير جدًا من الصناعات.
- يتميز بلون فضي لامع.
- يستطيع تشتيت الضوء.
- يُحافظ على رونق وجاذبية الكثير من الأشياء.
- يمتلك مُعامل مرونة منخفض، وذلك يزيد من نسبة تميزه.
أضرار التيتانيوم
على الرغم من أن التيتانيوم من العناصر الهامة، وعلى الرغم من أنه غير سام، إلا أنه قد ينتج عنه العديد من الأضرار والمخاطر، سواء بالنسبة للصناعات أو بالنسبة للإنسان، وتتضمن أضرار ومخاطر التيتانيوم الآتي:
- يُمكن أن يحصل جسم الإنسان على نسبة من التيتانيوم من خلال تناول مختلف أنواع الغذاء، وفي حالة زيادة نسبته في الجسم يُمكن أن يتسبب في عدد من الأمراض المتنوعة.
- في بعض الأحيان يشتعل التيتانيوم والمسحوق الخاص به عند تسخين الهواء المحيط به، ويُمكن أن يتسبب ذلك في حدوث انفجارات مشتعلة، وللأسف لا يتم إطفاء حرائق التيتانيوم مثل الحرائق الأخرى، لذلك يجب الحرص بشكل كبير عند استخدامه.
- يجب إبعاد التيتانيوم عن الأكسجين السائل، ولذلك لأنه قابل للاشتعال فور التعامل معه.
- تؤثر أكاسيد التيتانيوم على صحة الجسم بشكل كبير، ويُمكن أن يتسبب في الإصابة بمختلف أنواع السرطانات، ويؤثر أيضًا على المعدة والأمعاء وغير ذلك، لذلك يُنصح بعدم استنشاقه.
استخدامات التيتانيوم
التيتانيوم واحد من أهم العناصر الكيميائية الموجودة في الطبيعة، ويتم استخدام هذا العنصر في الكثير من الاستخدامات اليومية المختلفة، كما يتم استخدامه في عدد كبير من المجالات المتنوعة مثل مجال الصناعة، والمجال الطبي، والمجال الهندسي،والمجال العسكري وغيرها من المجالات الأخرى، وهذا ما يميزه عن غيره من بقية العناصر، وتتضمن استخدامات عنصر التيتانيوم الآتي:
سبائك التيتانيوم
- يتم من خلال التيتانيوم تصنيع العديد من السبائك المختلفة التي تدخل في الكثير من الصناعات مثل:
- سبائك التيتانيوم والألومنيوم.
- سبائك النحاس والتيتانيوم.
- سبائك التيتانيوم والحديد.
التيتانيوم والطلاء
- يُستخدم التيتانيوم في التغطية وفي الطلاء حيث أنه يدخل في صناعة أكسيد يُعرف باسم TiO2، وهو أكسيد لونه أبيض ومعتم أيضًا، كما أنه أكسيد خامل لذلك لا يبهت عند تواجده في أشعة الشمس إلى جانب تشتيته للضوء، بالإضافة إلى أنه يتمكن من تحمّل درجات الحرارة المرتفعة، ويتم استخدامه في:
- صناعة الطلاء.
- تصنيع المعاجين.
- صناعة الورق.
- تصنيع الأشياء البلاستيكية لكي تكون بيضاء اللون.
- صناعة الواقيات الشمسية.
التيتانيوم والملاحة
- يتم استخدام التيتانيوم في مجال الملاحة حيث يُعرف عنه أنه مقاوم للتآكل، كما أنها لديه نسبة مقاومة مرتفعة، ويتمكن أيضًا من تحمل درجات الحرارة المرتفعة، لذلك يتم استخدامه في:
- صناعة الطائرات.
- تصنيع السفن الحربية.
- صناعة القذائف.
- تدريع المركبات المختلفة وصناعتها سواء إن كانت مركبات ملاحية أو مركبات عسكرية.
- صناعة المركبات الفضائية.
- تصنيع الأجزاء الحساسة بالمركبات.
- صناعة هياكل المركبات والطائرات.
- تصنيع الطائرات المدنية.
- صناعة كلاً من المبادلات الحرارية وعواميد التدوير الموجودة في المحطات الخاصة بتحلية المياه.
- تصنيع الغواصات.
صناعات التيتانيوم
- يستخدم التيتانيوم كذلك في عدة صناعات مختلفة وفي عدة صناعات هندسية، ومنها:
- صناعة المنشآت الصناعية.
- تصنيع الخزانات.
- صناعة المركبات المتنوعة مثل السيارات والدراجات النارية، ومكوناتهم أيضًا.
- تصنيع بعض النصوب التذكارية.
- صناعة إطارات النظارات المختلفة.
- الدخول في تصنيع بعض الهياكل سواء للهواتف أو للحواسيب المحمولة.
- صناعة عدد من الأدوات الرياضية.
- تصنيع الحاويات المتنوعة خاصة تلك التي تُستخدم في أغراض التخزين.
- صناعة الآلات.
- تصنيع السفن.
التيتانيوم والزينة
- يتم استخدام التيتانيوم في صناعة الحُلي والمجوهرات التي يستخدمها الكثير من النساء في الزينة، حيث يُمكن استخدامه بصورته النقية، ويُمكن استخدامه من خلال مزجه مع الذهب ليصبح سبيكة، ومن استخدامات الآتي:
- تصنيع الخواتم.
- المحافظة على رونق وجاذبية المجوهرات.
- صناعة ساعات اليد والهياكل الخاصة بها.
- تصنيع قطع الزينة.
- صناعة الأساور والقلادات.
التيتانيوم الطبي
- التيتانيوم من العناصر المعروف عنها أنها عناصر غير سامة حيث يتقبلها الجسم بشكل طبيعي ولا يقوم برفضها، وذلك لأنه يتوافق حيويًا مع الجسم، لهذا السبب يُتم استخدامه في العديد من الاستخدامات الطبية سواء بصورته النقية، أو من خلال وضعه في سبائك مختلفة، ومن تلك الاستخدامات:
- تصنيع أدوات الجراحة.
- صناعة وزراعة كلاً من المفاصل والعظام الصناعية.
- زراعة الأسنان وبدائلها.
- الدخول في عمليات التثبيت الداخلي.
يسعدنا أنضمامكم لنا 🤩👇
https://t.me/school_ksa
