টাইটানিয়াম

টাইটানিয়াম একটি মৌলিক পদার্থ যার প্রতীক Ti এবং পারমাণবিক সংখ্যা 22। এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর 48। এটি পর্যায় সারণীর চতুর্থ পর্যায়ে, চতুর্থ গ্রুপে অবস্থিত। এটি রূপালি রঙের, নিম্ন ঘনত্বের এবং শক্তিশালী অবস্থান্তর ধাতু।

টাইটানিয়াম   _২২Ti

উচ্চারণ	/taɪˈteɪniəm/ (ty-TAY-nee-əm) /tɪˈteɪniəm/ (tih-TAY-nee-əm)
উপস্থিতি	silvery grey-white metallic
আদর্শ পারমাণবিক ভরAr°(Ti)
	৪৭.৮৬৭±০.০০১ ৪৭.৮৬৭±০.০০১ (সংক্ষিপ্ত)
পর্যায় সারণিতে টাইটানিয়াম
হাইড্রোজেন হিলিয়াম লিথিয়াম বেরিলিয়াম বোরন কার্বন নাইট্রোজেন অক্সিজেন ফ্লোরিন নিয়ন সোডিয়াম ম্যাগনেসিয়াম অ্যালুমিনিয়াম সিলিকন ফসফরাস সালফার ক্লোরিন আর্গন পটাশিয়াম ক্যালসিয়াম স্ক্যান্ডিয়াম টাইটেনিয়াম ভ্যানাডিয়াম ক্রোমিয়াম ম্যাঙ্গানিজ আয়রন Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson - ↑ Ti ↓ Zr স্ক্যানডিয়াম ← টাইটানিয়াম → ভ্যানাডিয়াম
পারমাণবিক সংখ্যা	২২
মৌলের শ্রেণী	অবস্থান্তর ধাতু
গ্রুপ	গ্রুপ ৪
পর্যায়	পর্যায় ৪
ব্লক	ডি-ব্লক
ইলেকট্রন বিন্যাস	[Ar] ৩d২ ৪s২
প্রতিটি কক্ষপথে ইলেকট্রন সংখ্যা	2, 8, 10, 2
ভৌত বৈশিষ্ট্য
দশা	কঠিন
গলনাঙ্ক	1941 কে ​(1668 °সে, ​3034 °ফা)
স্ফুটনাঙ্ক	3560 K ​(3287 °সে, ​5949 °ফা)
ঘনত্ব (ক.তা.-র কাছে)	4.506 g·cm−৩ (০ °সে-এ, ১০১.৩২৫ kPa)
তরলের ঘনত্ব	m.p.: 4.11 g·cm−৩
ফিউশনের এনথালপি	14.15 kJ·mol−১
বাষ্পীভবনের এনথালপি	425 kJ·mol−১
তাপ ধারকত্ব	25.060 J·mol−১·K−১
বাষ্প চাপ P (Pa) ১ ১০ ১০০ ১ k ১০ k ১০ k at T (K) 1982 2171 (2403) 2692 3064 3558
পারমাণবিক বৈশিষ্ট্য
জারণ অবস্থা	4, 3, 2, 1 ​amphoteric oxide
তড়িৎ-চুম্বকত্ব	1.54 (পলিং স্কেল)
আয়নীকরণ বিভব	(আরও)
পারমাণবিক ব্যাসার্ধ	empirical: 147 pm
সমযোজী ব্যাসার্ধ	160±8 pm
বিবিধ
কেলাসের গঠন	​hexagonal
শব্দের দ্রুতি	পাতলা রডে: 5,090 m·s−১ (at r.t.)
তাপীয় প্রসারাঙ্ক	8.6 µm·m−১·K−১ (২৫ °সে-এ)
তাপীয় পরিবাহিতা	21.9 W·m−১·K−১
তড়িৎ রোধকত্ব ও পরিবাহিতা	২০ °সে-এ: 420 n Ω·m
চুম্বকত্ব	paramagnetic
ইয়ংয়ের গুণাঙ্ক	116 GPa
কৃন্তন গুণাঙ্ক	44 GPa
আয়তন গুণাঙ্ক	110 GPa
পোয়াসোঁর অনুপাত	0.32
(মোজ) কাঠিন্য	6.0
ভিকার্স কাঠিন্য	970 MPa
ব্রিনেল কাঠিন্য	716 MPa
ক্যাস নিবন্ধন সংখ্যা	7440-32-6
টাইটানিয়ামের আইসোটোপ
প্রধান আইসোটোপ ক্ষয় প্রাচুর্যতা অর্ধায়ু (t১/২) মোড পণ্য ৪৪Ti সিন্থ ৫৯.১ y ε ৪৪Sc ৪৬Ti 8.25% স্থিতিশীল ৪৭Ti 7.44% স্থিতিশীল ৪৮Ti 73.7% স্থিতিশীল ৪৯Ti 5.41% স্থিতিশীল ৫০Ti 5.18% স্থিতিশীল

ইতিহাস

উইলিয়াম গ্রেগর ১৭৯১ সালে যুক্তরাজ্যের কর্নওয়ালে সর্বপ্রথম টাইটানিয়াম আবিষ্কার করেন। মার্টিন হেনরিক ক্লাপরথ গ্রিক পুরাণের দেবতা টাইটান এর নামানুসারে এর নামকরণ করেন।টাইটানিয়াম 1791 সালে পাদরি এবং ভূতত্ত্ববিদ উইলিয়াম গ্রেগর গ্রেট ব্রিটেনের কর্নওয়ালে একটি খনিজ অন্তর্ভুক্তি হিসাবে আবিষ্কার করেছিলেন।  গ্রেগর ইলমেনাইটে একটি নতুন উপাদানের উপস্থিতি সনাক্ত করেছিলেন  বালি বিশ্লেষণ করে, তিনি দুটি ধাতব অক্সাইডের উপস্থিতি নির্ধারণ করেন: আয়রন অক্সাইড (চুম্বকের প্রতি আকর্ষণ ব্যাখ্যা করে) এবং একটি সাদা ধাতব অক্সাইডের 45.25% যা তিনি সনাক্ত করতে পারেননি।  অজ্ঞাত অক্সাইডে এমন একটি ধাতু রয়েছে যা কোন পরিচিত উপাদানের সাথে মেলে না তা বুঝতে পেরে, 1791 সালে গ্রেগর জার্মান এবং ফরাসি উভয় বিজ্ঞান জার্নালে তার ফলাফলগুলি রিপোর্ট করেছিলেন: Crell's Annalen and Observations et Mémoires sur la Physique।[51][52][53]  তিনি এই অক্সাইডের নাম দেন ম্যানাকানাইট।

প্রায় একই সময়ে, ফ্রাঞ্জ-জোসেফ মুলার ভন রেইচেনস্টাইন একটি অনুরূপ পদার্থ তৈরি করেছিলেন, কিন্তু এটি সনাক্ত করতে পারেননি।  1795 সালে প্রুশিয়ান রসায়নবিদ মার্টিন হেনরিক ক্ল্যাপ্রোথ হাঙ্গেরির একটি গ্রাম (বর্তমানে স্লোভাকিয়ার বোজনিকি) বোইনিক (বাজমোস্কা এর জার্মান নাম) থেকে রুটিলে অক্সাইডটি স্বাধীনভাবে পুনরায় আবিষ্কার করেছিলেন।  এবং গ্রীক পৌরাণিক কাহিনীর টাইটানগুলির জন্য এটির নামকরণ করা হয়েছে।  গ্রেগরের আগের আবিষ্কার সম্পর্কে শোনার পর, তিনি ম্যানাকানাইটের একটি নমুনা পান এবং নিশ্চিত করেন যে এতে টাইটানিয়াম রয়েছে।

এর বিভিন্ন আকরিক থেকে টাইটানিয়াম আহরণের জন্য বর্তমানে পরিচিত প্রক্রিয়াগুলি শ্রমসাধ্য এবং ব্যয়বহুল;  কার্বন (লোহা গলানোর মতো) দিয়ে গরম করে আকরিক কমানো সম্ভব নয় কারণ টাইটানিয়াম কার্বনের সাথে টাইটানিয়াম কার্বাইড তৈরি করে।  বিশুদ্ধ ধাতব টাইটানিয়াম (99.9%) প্রথম 1910 সালে ম্যাথিউ এ. হান্টার রেনসেলার পলিটেকনিক ইনস্টিটিউটের দ্বারা TiCl4 কে সোডিয়ামের সাথে 700-800 °C (1,292–1,472 °F) এ প্রচণ্ড চাপে একটি batch প্রক্রিয়ায় গরম করে তৈরি করেছিলেন।  শিকারী প্রক্রিয়া হিসেবে।[8]  1932 সাল পর্যন্ত টাইটানিয়াম ধাতু পরীক্ষাগারের বাইরে ব্যবহার করা হয়নি যখন উইলিয়াম জাস্টিন ক্রোল ক্যালসিয়ামের সাথে টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড (TiCl4) কমিয়ে এটি তৈরি করেছিলেন।  আট বছর পরে তিনি এই প্রক্রিয়াটিকে ম্যাগনেসিয়াম এবং সোডিয়াম দিয়ে পরিমার্জন করেন যা ক্রোল প্রক্রিয়া হিসাবে পরিচিত হয়।  যদিও গবেষণাটি সস্তা এবং আরও দক্ষ রুট, যেমন এফএফসি কেমব্রিজ প্রক্রিয়ার সন্ধান অব্যাহত রাখে, ক্রোল প্রক্রিয়াটি এখনও প্রধানত বাণিজ্যিক উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়।[8][9]

 টাইটানিয়াম "স্পঞ্জ", ক্রোল প্রক্রিয়া দ্বারা তৈরি

1925 সালে অ্যান্টন এডুয়ার্ড ভ্যান আর্কেল এবং জান হেন্ড্রিক ডি বোয়ের আয়োডিনের সাথে বিক্রিয়া করে এবং বিশুদ্ধ ধাতুতে গরম ফিলামেন্টের উপর গঠিত বাষ্পগুলিকে পচিয়ে আয়োডাইড প্রক্রিয়া আবিষ্কার করার সময় খুব উচ্চ বিশুদ্ধতার টাইটানিয়াম অল্প পরিমাণে তৈরি হয়েছিল।

1950 এবং 1960-এর দশকে, সোভিয়েত ইউনিয়ন সামরিক এবং সাবমেরিন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে টাইটানিয়াম ব্যবহারে অগ্রণী ভূমিকা পালন করে  1950-এর দশকের গোড়ার দিকে, টাইটানিয়াম সামরিক বিমান চালনায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন জেট বিমানে, যেমন F-100 সুপার সাব্রে এবং লকহিড A-12 এবং SR-71-এর মতো বিমান থেকে শুরু করে।

স্নায়ুযুদ্ধের সময়কালে, টাইটানিয়ামকে মার্কিন সরকার একটি কৌশলগত উপাদান হিসেবে বিবেচনা করত, এবং টাইটানিয়াম স্পঞ্জ (বিশুদ্ধ ধাতুর একটি ছিদ্রযুক্ত রূপ) একটি বড় মজুত ডিফেন্স ন্যাশনাল স্টকপাইল সেন্টার দ্বারা রক্ষণাবেক্ষণ করা হয়েছিল, যতক্ষণ না 2000 এর দশকে মজুতটি ছড়িয়ে পড়েছিল।  [63]  2021 সালের হিসাবে, টাইটানিয়াম স্পঞ্জের চারটি শীর্ষস্থানীয় উৎপাদক ছিল চীন (52%), জাপান (24%), রাশিয়া (16%) এবং কাজাখস্তান (7%)।

আরো দেখুন

টাইটানিয়ামের দৃশ্যমান বর্ণালী