विषय
- टाइटेनियम क्या है?
- टाइटेनियम धातु का उपयोग
- टाइटेनियम डाइऑक्साइड क्या है?
- टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उपयोग
- टाइटेनियम कहाँ से आता है?
- संयुक्त राज्य अमेरिका में टाइटेनियम उत्पादन
CIA A-12 टोही विमान: सीआईए ए -12 सुपरसोनिक टोही विमान की तस्वीर जिसका नाम "द टाइटेनियम टाइटेनियम" रखा गया है जो ऊंचाई पर ईंधन भरने की तैयारी कर रहा है। यह नाम फिटिंग है क्योंकि इसके कई हिस्से टाइटेनियम के साथ बनाए गए हैं। सेंट्रल इंटेलिजेंस एजेंसी द्वारा छवि।
टाइटेनियम क्या है?
टाइटेनियम एक चांदी की धातु है जो मजबूत, जंग के लिए प्रतिरोधी और निष्क्रिय है। यह पृथ्वी की पपड़ी में नौवां सबसे प्रचुर तत्व है। बड़ी मात्रा में जमा होने के बजाय, टाइटेनियम की छोटी मात्रा लगभग हर चट्टान में होती है।
कम खनिजों में टाइटेनियम एक महत्वपूर्ण घटक है। पृथ्वी की पपड़ी में टाइटेनियम का लगभग 90% इल्मेनाइट में होता है, एक ऐसा खनिज जो ज्यादातर लोगों ने कभी नहीं सुना होगा। यह FeTiO की रासायनिक संरचना के साथ एक लौह टाइटेनियम ऑक्साइड है3। शेष पृथ्वी के निकट सतह के टाइटेनियम में एनाटेज, ब्रोकेइट, ल्यूकोक्सिन, पेरोसाइट, रूटाइल और स्फीन जैसे खनिज हैं।
नितिनोल 60: नितिनोल 60 एक मिश्र धातु है जिसमें 60 प्रतिशत निकल और 40 प्रतिशत टाइटेनियम है। आम तौर पर स्टेनलेस स्टील का उपयोग बीयरिंग बनाने के लिए किया जाता है क्योंकि यह कठिन है, लेकिन स्टेनलेस स्टील जंग के अधीन है। नितिनोल 60 ने ताकत की कमी के बिना जंग की समस्या को हल किया और स्नेहक के असर के साथ प्रतिक्रिया नहीं की। नासा द्वारा छवि।
टाइटेनियम धातु का उपयोग
टाइटेनियम एक परिचित धातु है। बहुत से लोग जानते हैं कि इसका उपयोग गहने, प्रोस्थेटिक्स, टेनिस रैकेट, गोलकी मास्क, कैंची, साइकिल फ्रेम, सर्जिकल उपकरण, मोबाइल फोन और अन्य उच्च प्रदर्शन वाले उत्पादों में किया जाता है। टाइटेनियम स्टील की तरह मजबूत है लेकिन वजन लगभग आधा है। यह एल्यूमीनियम की तुलना में दोगुना मजबूत है लेकिन केवल लगभग 60% भारी है।
टाइटेनियम, लोहे, एल्यूमीनियम, वैनेडियम, निकल, मोलिब्डेनम और अन्य धातुओं के साथ मिलकर उच्च प्रदर्शन वाले मिश्र धातु का उत्पादन करता है। जेट इंजन, अंतरिक्ष यान, सैन्य उपकरण, बियरिंग्स, बॉडी आर्मर और अन्य उच्च तकनीक वाले उत्पादों को इन मिश्र धातुओं से बने भागों की आवश्यकता होती है।
टाइटेनियम विमान भागों: टाइटेनियम धातु और मिश्र धातु विमान इंजन, नियंत्रण और संरचनात्मक घटकों के लिए उच्च शक्ति, हल्के, संक्षारण प्रतिरोधी हिस्से प्रदान करते हैं। इस NASA F-16XL में लेमिनर-फ्लो अध्ययनों के लिए एक टाइटेनियम दस्ताने है जो इसके बाएं पंख का हिस्सा है। जिम रॉस द्वारा नासा की छवि।
सफेद पैंट: आज उपयोग किए जाने वाले अधिकांश सफेद पेंट में वर्णक के रूप में टाइटेनियम डाइऑक्साइड होता है। यह पेंट को एक उज्ज्वल सफेद रंग देता है जो स्थायी है, जिसमें एक कोट में ढंकने की क्षमता है, और एक चमक जो प्रकाश को दर्शाती है। जब पेंट सूख जाता है, तो आपकी दीवार पर छोड़ी गई खनिज कोटिंग टाइटेनियम डाइऑक्साइड है। छवि कॉपीराइट iStockphoto / Okea।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड क्या है?
टाइटेनियम डाइऑक्साइड एक चमकदार, सफेद, अपारदर्शी पदार्थ है जिसमें टीआईओ की रासायनिक संरचना होती है2। यह उच्च तापमान पर इल्मेनाइट या अन्य टाइटेनियम खनिजों को ऑक्सीकरण करके उत्पादित किया जाता है। यह तो इसके कई उपयोगों के लिए आवश्यक ठीक पाउडर में जमीन है।
टाइटेनियम धातु की तुलना में टाइटेनियम डाइऑक्साइड के रूप में लगभग दस गुना अधिक टाइटेनियम का उपयोग किया जाता है। अधिकांश लोगों ने कभी भी टाइटेनियम को इस रूप में उपयोग किए जाने के बारे में नहीं सुना है। ऐसा इसलिए है क्योंकि टाइटेनियम डाइऑक्साइड एक प्राथमिक सामग्री के बजाय उत्पादों में एक घटक है।
पॉलिशिंग यौगिक: टाइटेनियम डाइऑक्साइड पाउडर को सावधानीपूर्वक कण आकार द्वारा वर्गीकृत किया जाता है और लैपिडरी और धातु के काम के लिए एक पॉलिश के रूप में बेचा जाता है। छवि एक रॉक टम्बलर बैरल है जिसे सिर्फ पॉलिश की मोटी सफेद झाग के साथ खोला गया है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उपयोग
टाइटेनियम का सबसे आम उपयोग एक whitening, ब्राइटनिंग और opacifying एजेंट के रूप में है। उच्च गुणवत्ता वाले सफेद पेंट में आमतौर पर टाइटेनियम डाइऑक्साइड की महत्वपूर्ण मात्रा होती है, जिसका एक वर्णक नाम "टाइटेनियम सफेद" होता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड पेंट्स की सफेदी और प्रतिबिंबितता बढ़ाता है। जब आप एक कमरे में प्रवेश करते हैं और प्रकाश को चालू करते हैं, तो पेंट अत्यधिक परावर्तक होता है और कमरे को उज्जवल बनाता है - क्योंकि चित्रित सतहों से अधिक प्रकाश परिलक्षित होता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड पेंट्स की अस्पष्टता को भी बढ़ाता है, जिससे एक कोट को कई स्थितियों में नीचे कवर करने की अनुमति मिलती है।
लगभग 2000 वर्षों के लिए, "लीड व्हाइट" एक महत्वपूर्ण वर्णक था जिसका उपयोग सफेद पेंट में किया जाता था। 1904 में, एक पेंट निर्माता शेरविन-विलियम्स ने पेंट के खतरों पर लीड वर्णक होने की सूचना दी। उस समय से पेंट निर्माताओं ने लीड पिगमेंट से दूर जाना शुरू कर दिया, और टाइटेनियम वर्णक सबसे व्यवहार्य प्रतिस्थापन था। आज, निर्मित अधिकांश सफेद पेंट में इसके वर्णक के रूप में टाइटेनियम डाइऑक्साइड है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड को उनकी सफेदी, चमक और बनावट में सुधार करने के लिए उच्च गुणवत्ता वाले कागज के फाइबर में दबाया जाता है। इसकी सफेदी और अपारदर्शिता में सुधार करने के लिए इसे दूध में मिलाया जाता है। इसे टूथपेस्ट, रबर, प्लास्टिक, सौंदर्य प्रसाधन, सनस्क्रीन और एक ही कारण से कई खाद्य उत्पादों में जोड़ा जाता है। ये ऐसी सामग्री हैं जिनका उपयोग पृथ्वी पर लगभग हर व्यक्ति लगभग हर दिन करता है। कुछ लोगों को यह महसूस होता है कि टाइटेनियम उनके भीतर भूमिका निभाता है। इसका उपयोग खाद्य पदार्थों, सौंदर्य प्रसाधनों और अन्य उत्पादों में किया जा सकता है जो लोग उपभोग करते हैं क्योंकि यह निष्क्रिय है।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड पाउडर को चमकाने वाले यौगिक के रूप में उपयोग के लिए विशिष्ट कण आकारों में वर्गीकृत किया जाता है। इसका उपयोग रत्नों, धातुओं और अन्य सामग्रियों को चमकाने के लिए किया जाता है। यह अक्सर अन्य पॉलिश की तुलना में कम प्रभावी होता है लेकिन जब यह प्रभावी होता है तो लागत बचत प्रदान कर सकता है।
भारी खनिज रेत: दक्षिण कैरोलिना के फॉली बीच पर खुदाई करने वाली शैलो भारी खनिज रेत की पतली परतों को उजागर करती है। आज खनन किए गए अधिकांश इल्मेनाइट एक भारी खनिज सांद्रता वाली रेत से हैं। कार्टन बर्न, यूनाइटेड स्टेट्स जियोलॉजिकल सर्वे द्वारा फोटो।
टाइटेनियम कहाँ से आता है?
टाइटेनियम से अधिकांश दुनिया भारी खनिज रेत खनन द्वारा निर्मित है। ये रेत आग्नेय चट्टान जैसे गैब्रो, नोइटाइट और एनोरथोसाइट के उजागर द्रव्यमान से नीचे-क्रम में आती हैं। इन चट्टानों में टाइटेनियम-असर वाले खनिज जैसे कि इल्मेनाइट, एनाटेस, ब्रोकेइट, ल्यूकोक्सिन, पेरोसाइट, रूटाइल और स्फीन होते हैं।
जब इन चट्टानों को अपक्षय द्वारा तोड़ा जाता है, तो टाइटेनियम खनिज सबसे अधिक प्रतिरोधी होते हैं। वे अपक्षय द्वारा केंद्रित होते हैं और नीचे की ओर रेत और गाद के दानों के रूप में पहुँचाए जाते हैं। आखिरकार, उन्हें एक महाद्वीप के समुद्र तट के किनारे रेत के रूप में जमा किया जाता है। यह वह जगह है जहां वे आमतौर पर ड्रेज्ड या खनन होते हैं। खनन उन अंतर्देशीय स्थानों पर भी होता है जहाँ आज के समय की तुलना में समुद्र के स्तर के दौरान टाइटेनियम खनिज जमा किए गए थे।
इन भारी खनिज रेत में इल्मेनाइट और अन्य टाइटेनियम खनिजों के वजन के कुछ प्रतिशत शामिल हो सकते हैं। रेत का खनन होने के बाद, यह एक प्रसंस्करण संयंत्र में जाता है जो टाइटेनियम-असर खनिजों की वसूली करता है। अन्य मूल्यवान खनिजों को उसी समय बरामद किया जा सकता है। तब उन्हें टाइटेनियम धातु या टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए संसाधित या बेचा जाता है। फिर रेत को उस स्थान पर लौटाया जाता है जहां पर खनन किया गया था और समुद्र तट को पुनः प्राप्त किया गया है।
धारा प्रवाह और मिट्टी में टाइटेनियम: एक नक्शा जो टाइटेनियम की बहुतायत दिखा रहा है, टाइटेनियम डाइऑक्साइड के रूप में, पूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका के हिस्से के तलछट और मिट्टी में। वर्जीनिया ब्लू रिज फिजोग्राफिक प्रांत के अनुरूप एक टाइटेनियम समृद्ध क्षेत्र वजन टाइटेनियम डाइऑक्साइड, संयुक्त राज्य भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण द्वारा 3% से अधिक के मूल्यों को दर्शाता है।
संयुक्त राज्य अमेरिका में टाइटेनियम उत्पादन
संयुक्त राज्य अमेरिका वर्तमान में उत्पादित टाइटेनियम उत्पादों का अधिक उपयोग करता है, जिससे यह टाइटेनियम का शुद्ध आयातक बन जाता है। फ्लोरिडा के अटलांटिक तट से सीमित मात्रा में ड्रेजिंग हुई है। वहाँ तटरेखा तलछट dredged और भारी खनिज रेत को हटाने के लिए संसाधित कर रहे हैं। इल्मेनाइट इस गतिविधि द्वारा बरामद प्राथमिक टाइटेनियम-असर खनिज है।
वर्जीनिया में कई स्थानों पर तटवर्ती खनन हुआ है। ब्लू रिज फिजियोग्राफिक प्रांत में एक इल्मेनाइट-असर एनोरोथोसाइट बॉडी को क्षरण द्वारा उजागर किया गया है। इस क्षरण से प्राप्त तलछट में स्थानीय रूप से वजन से कुछ प्रतिशत भारी खनिज हो सकते हैं, जिसमें इल्मेनाइट प्राथमिक टाइटेनियम-असर खनिज होता है। इन जमाओं को उनकी भारी खनिज सामग्री को निकालने के लिए खुदाई और प्रसंस्करण किया गया है। वह क्षेत्र जहाँ यह खनन होता है, टाइटेनियम-समृद्ध धारा के तलछट और मिट्टी से मेल खाता है, जिसका विश्लेषण और विश्लेषण नेशनल जियोकेमिकल सर्वे (मानचित्र के साथ देखें) द्वारा किया जाता है।
अपनी टाइटेनियम आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, संयुक्त राज्य टाइटेनियम खनिज केंद्रित आयात करता है। अग्रणी टाइटेनियम उत्पादकों में शामिल हैं: ऑस्ट्रेलिया, कनाडा, चीन, जापान, केन्या, मेडागास्कर, मोज़ाम्बिक, नॉर्वे, रूस, सऊदी अरब, सेनेगल, सिएरा लियोन और दक्षिण अफ्रीका।