ಟೈಟೇನಿಯಮ್

ಟೈಟೇನಿಯಮ್ ಒಂದು ಸಂಕ್ರಮಣ ಲೋಹ ಮೂಲಧಾತು. ಹಗುರವಾಗಿರುವ ಈ ಲೋಹ ಜಂಗು ಹಿಡಿಯಬಲ್ಲದ ತಾಕತ್ತನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಕಬ್ಬಿಣ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಮ್ ಇತ್ಯಾದಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಇದು ಶಕ್ತಿಯುತ, ಹಗುರ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು ಗಗನನೌಕೆ, ವಿಮಾನ, ಕೃತಕ ಅವಯವ, ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 

ಈ ಧಾತುವನ್ನು ಇಂಗ್ಲೆಂಡ್ ನ ವಿಲಿಯಮ್ ಗ್ರೆಗೊರ್ ೧೭೯೧ರಲ್ಲಿ ಮೊದಲು ಅನ್ವೇಶಿಸಿದರು. ಗ್ರೀಕ್ ಪುರಾಣದ ಬಲಾಢ್ಯ ಟೈಟನರು ಇದರ ಹೆಸರಿಗೆ ಸ್ಪೂರ್ತಿಯಾದರು.

ಇದು ಆವರ್ತಕೋಷ್ಟಕದ 4ನೆಯ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿದೆ. ಪ್ರತೀಕ Ti. ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ 22. ಪರಮಾಣು ತೂಕ 47.9. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿನ್ಯಾಸ [Ar] 3d2 4s2. 1947ರ ವರೆಗೆ ಟೈಟಾನಿಯಮನ್ನು ವಿರಳ ಧಾತು ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಆದರೆ ಅಲ್ಲಿಂದೀಚೆಗೆ ಇದನ್ನು ಕ್ರೋಲನ ಪದ್ಧತಿಯಿಂದ ಅಧಿಕವಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇದು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇರಳವಾಗಿ ದೊರೆಯುವ ಅತ್ಯಧಿಕ ಪ್ರಮಾಣದ ಧಾತುಗಳಲ್ಲಿ 9ನೆಯ ಮುಖ್ಯ ಧಾತು. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರದಲ್ಲಿ ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಸುಮಾರು 0.63% ಉಂಟು. ವಿಲಿಯಮ್ ಗ್ರೆಗೋರ್ ಇಂಗ್ಲೆಂಡಿನ ಕಾರ್ನ್‌ವಾಲಿನ ಕಪ್ಪು ಮರಳಿನಿಂದ ಮೊತ್ತಮೊದಲು ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದ (1791). ಆದರೆ ಮುಂದೆ 1795ರಲ್ಲಿ ಕ್ಲ್ಯಾಪ್‌ರಾಥ್ ಎಂಬಾತ ಹಂಗರಿಯ ಒಂದು ಖನಿಜದಿಂದ ಇದನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದ ಮೇಲೆಯೇ ಇದಕ್ಕೆ ಈಗಿರುವ ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಎಂಬ ಹೆಸರು ಬಂದದ್ದು.Klaproth, Martin Heinrich (1795) "Chemische Untersuchung des sogenannten hungarischen rothen Schörls" (Chemical investigation of the so-called Hungarian red tourmaline [rutile]) in: Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper (Contributions to the chemical knowledge of mineral substances), vol. 1, (Berlin, Germany): Heinrich August Rottmann, 233–244. From page 244: "Diesem zufolge will ich den Namen für die gegenwärtige metallische Substanz, gleichergestalt wie bei dem Uranium geschehen, aus der Mythologie, und zwar von den Ursöhnen der Erde, den Titanen, entlehnen, und benenne also diese neue Metallgeschlecht: Titanium; … " (By virtue of this I will derive the name for the present metallic substance — as happened similarly in the case of uranium — from mythology, namely from the first sons of the Earth, the Titans, and thus [I] name this new species of metal: "titanium"; … ) ಅವನು ಈ ಹೆಸರನ್ನು ಗ್ರೀಕ್ ಪೌರಾಣಿಕ ಕಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬರುವ ಪ್ರಕೃತಿಯ ಮೊದಲ ಮಕ್ಕಳಾದ ಟೈಟಾನರುಗಳ ನೆನಪಿಗಾಗಿ ಇಟ್ಟ. ಗ್ರೆಗೋರನಾಗಲಿ ಕ್ಲ್ಯಾಪ್‌ರಾಥ್‌ನಾಗಲಿ ಆವಿಷ್ಕರಿಸಿದ್ದು ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಧಾತುವಾಗಿರದೇ ಅದರ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಆಗಿತ್ತು. ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಧಾತುವನ್ನು ಬರ್ಜೀ಼ಲಿಯಸ್ 1825 ರಲ್ಲಿ ಮೊತ್ತಮೊದಲಿಗೆ ತಯಾರಿಸಿದ.

 ದೊರಕುವಿಕೆ 
ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಅತಿ ವಿಸ್ತಾರವಾಗಿ ಹರಡಿಕೊಂಡಿದ್ದರೂ ಕೈಗಾರಿಕೋಪಯುಕ್ತ ನಿಕ್ಷೇಪಗಳು ವಿರಳ. ಟೈಟಾನಿಯಮಿನ ಅತಿ ಮುಖ್ಯ ಅದುರುಗಳೆಂದರೆ ರುಟ್ವಿಲ, ಅನತ್ಸೆ (ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಡೈ ಆಕ್ಸೈಡಿನ ಭಿನ್ನರೂಪಗಳು) ಮತ್ತು ಇಲ್ಮೆನೈಟ್ (FeTiO3). ಇವುಗಳ ಪೈಕಿ ಇಲ್ಮೆನೈಟ್ ಹೇರಳವಾಗಿ ಸಿಗುವ ಅದುರು. ಇದರಲ್ಲಿ ಕಬ್ಬಿಣದ ಹಾಗೂ ಟೈಟಾನಿಯಮಿನ ಆಕ್ಸೈಡುಗಳು ಕೂಡಿದ್ದು, ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಸುಮಾರು 32% ಹಾಗೂ ಕಬ್ಬಿಣ 37% ಇರುತ್ತವೆ. ಈ ಅದುರುಗಳು ಅಮೆರಿಕ, ಕೆನಡ, ಭಾರತ, ಬ್ರಜಿ಼ಲ್, ನಾರ್ವೆ, ಮೆಕ್ಸಿಕೋ, ಸ್ವೀಡನ್, ರಷ್ಯ ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಗುತ್ತವೆ. ಭಾರತದಲ್ಲಿ ಕೇರಳದ ಸಮುದ್ರತೀರದ ಮರಳಿನಿಂದ 1939ರಲ್ಲಿ 237,835 ಟನ್ ಇಲ್ಮೆನೈಟನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ತಿರುವಾಂಕೂರಿನಲ್ಲಿರುವ ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಕಾರ್ಖಾನೆಯಲ್ಲಿ ಈಗ ದಿನವೊಂದಕ್ಕೆ 18  ಟನ್ನಿನಷ್ಟು ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಡೈ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

 ಉತ್ಪಾದನೆ 
ಟೈಟಾನಿಯಮ್ಮಿನ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮೊದಲು ಬಲು ಕಠಿಣವಾದ ಕೆಲಸವಾಗಿತ್ತು ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಇಂಗಾಲ, ಆಕ್ಸಿಜನ್, ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಮುಂತಾದ ಅಲೋಹಗಳೊಡನೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣತೆಯ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಈಗ ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಟೆಟ್ರಕ್ಲೋರೈಡಿನಿಂದ ಈ ಲೋಹವನ್ನು ಉತ್ತಮ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಮೊದಲು ಇಲ್ಮೆನೈಟ್ ಅಥವಾ ರುಟೈಲನ್ನು ಇಂಗಾಲದ ಹಾಗೂ ಕ್ಲೋರಿನ್ನಿನೊಂದಿಗೆ ಕೆಂಗಾವಿಸುವರು. ಅನಂತರ ಹೀಗೆ ಬಂದ ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಟೆಟ್ರಕ್ಲೋರೈಡನ್ನು ಆಂಶಿಕ ಆಸವನದಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಿ ಕರಗಿದ ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮಿನಿಂದ ಆರ್ಗಾನ್ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ 8000C ಸುಮಾರಿಗೆ ಅಪಕರ್ಷಿಸಲಾಗುವುದು. ಇದು ಕ್ರೋಲನ ಪದ್ಧತಿ. ಹಂಟರನ ಪದ್ಧತಿಯ ಪ್ರಕಾರ ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮಿನ ಬದಲು ಸೋಡಿಯಮನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು. ಎರಡೂ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಸ್ಪಂಜಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಹೊರಬರುತ್ತದೆ. ಇದು ಅಶುದ್ಧವಾಗಿದ್ದು ಇದನ್ನು ಟೈಟಾನಿಯಮಿನ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಮಾಡಲು ಕಚ್ಚಾಮಾಲು ಆಗಿ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಶುದ್ಧವಾದ ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಬೇಕಾದರೆ ಈ ಸ್ಪಂಜನ್ನು ಆರ್ಗಾನ್ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುಚ್ಚಾಪದಿಂದ ಕರಗಿಸಿ ಲೋಹದ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿ ಎರಕ ಹೊಯ್ಯುತ್ತಾರೆ.

 ಗುಣಗಳು ಮತ್ತು ಉಪಯೋಗಗಳು 
ಪರಿಶುದ್ಧವಾದ ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಹಗುರಾದ, ಬೆಳ್ಳಿಯ ಹೊಳಪಿನ ಲೋಹ. ಇದನ್ನು ಬಲು ಸಣ್ಣ ವ್ಯಾಸದ ತಂತಿಯನ್ನಾಗಿ ಎಳೆಯಬಹುದು. ಸಾಂದ್ರತೆ 4.51 g/ml, ವಿಶಿಷ್ಟ ಉಷ್ಣ 0.125, ದ್ರವನ ಬಿಂದು 16700 C, ಕುದಿಬಿಂದು 32600 C. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇದು ನಿಷ್ಪಟುತ್ವವುಳ್ಳದ್ದು. ಏಕೆಂದರೆ ಲೋಹದ ಮೇಲಿರುವ ಆಕ್ಸೈಡಿನ ಒಂದು ಪೊರೆ ರಕ್ಷಣಾಕವಚದಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಟೈಟಾನಿಯಮಿನ ತುಕ್ಕುನಿರೋಧಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಪ್ಲಾಟಿನಮಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮವಾಗಿದೆ; ಇದು ಸ್ಟೇನ್‌ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲಿಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚು. ಈ ಲೋಹದ ಮೇಲೆ ಬಿಸಿ ಪ್ರತ್ಯಾಮ್ಲದ ದ್ರಾವಣಕ್ಕಾಗಲಿ, ಕೊಠಡಿ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಖನಿಜ ಆಮ್ಲಗಳಿಗಾಗಲೀ ಯಾವ ಕ್ರಿಯೆಯೂ ಇಲ್ಲ. ಆದರೆ ಹೈಡ್ರೊಫ್ಲೊರಿಕ್ ಆಮ್ಲದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ವಿಲೀನವಾಗುತ್ತದೆ. ಸುಲಭವಾಗಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹವಾಗುವುದು ಟೈಟಾನಿಯಮಿನ ಅತಿಮುಖ್ಯ ಗುಣ. ಟೈಟಾನಿಯಮನ್ನು ತಾಮ್ರ ಹಾಗೂ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಮ್ ಬಿಟ್ಟು ಎಲ್ಲ ಲೋಹಗಳೊಡನೆಯೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಲೋಹಗಳೊಡನೆಯೂ ಮಿಶ್ರ ಲೋಹೀಕರಿಸಬಹುದು. ಮಿಶ್ರಲೋಹವಾಗುವುದರಿಂದ ಇದರ ತನ್ಯತೆಯನ್ನು 35,000 lb/in2 ದಿಂದ 200,000lb/in2 ವರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಲೋಹದ ತನ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಅದರ ತೂಕ ಇವುಗಳ ಪ್ರಮಾಣ ಬಲು ಹೆಚ್ಚು ಇದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಇದನ್ನು ಅತಿವೇಗದಿಂದ ಚಲಿಸುವ ಮಿಲಿಟರಿ ವಿಮಾನ, ಚಿಮ್ಮುವ ಯಂತ್ರ ಮತ್ತು ಕ್ಷಿಪಣಿಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಶ್ರೇಷ್ಠವಾದ ತುಕ್ಕುನಿರೋಧಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಇರುವುದರಿಂದ ಇದನ್ನು ತುಕ್ಕುಕಾರಕ ರಾಸಾಯನಿಕ ದ್ರವ್ಯವನ್ನೊಳಗೊಂಡ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆ ಮಾಡಲು ಬೇಕಾಗುವ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲೂ ಯಾವಾಗಲೂ ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನಲ್ಲಿಯೇ ಮುಳುಗಿರುವ ಹಡಗಿನ ಭಾಗಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲೂ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಪ್ರಪಂಚದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ಟೈಟಾನಿಯಮಿನ ಬಹುಭಾಗವನ್ನು ಫೆರೊಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಎಂಬ ಮಿಶ್ರಲೋಹವನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉಕ್ಕನ್ನು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸುವಾಗ ಅದರ ದ್ರವದಲ್ಲಿ ಅಡಗಿದ ಆಕ್ಸಿಜನ್ ನೈಟ್ರೊಜನ್‌ಗಳ ಕೊನೆಕೊನೆಯ ಅಂಶಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಫೆರೊಟೈಟಾನಿಯಮನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಇತ್ತೀಚಿಗೆ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಕೂಡ ಈ ಲೋಹವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

 ಪ್ರಮುಖ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು 
ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಡೈ ಆಕ್ಸೈಡ್, TiO2. ಇದು ತನ್ನ ಬಿಳಿಯ ವರ್ಣ, ಅಪಾರದರ್ಶಕತ್ವ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ನಿಷ್ಪಟುತ್ವಕ್ಕಾಗಿ ಹೆಸರಾದದ್ದು. ಇದನ್ನು ಬಿಳಿವರ್ಣದ್ರವ್ಯವೆಂದು ಎನ್ಯಾಮಲ್ ವರ್ಣಲೇಪನಕ್ಕೆ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ರಬ್ಬರ್, ಕಾಗದ, ಜವಳಿ ಹಾಗೂ ಸೌಂದರ್ಯವರ್ಧಕ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಉದ್ದಿಮೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಇದರ ಉಪಯೋಗ ಉಂಟು. ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಟೆಟ್ರಕ್ಲೋರೈಡು (TiCl4) ಟೈಟಾನಿಯಮನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬೇಕಾಗುವ ಮುಖ್ಯ ಸಂಯುಕ್ರ. ಆರ್ದ್ರ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಇದು ಸುಲಭವಾಗಿ ಜಲವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಹೊಂದಿ ಬಿಳಿಹೊಗೆಯನ್ನು ಕೊಡುತ್ತದೆ. ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಟೆಟ್ರಕ್ಲೋರೈಡಿನಿಂದ ಜಲಾಭೇದ್ಯ ಮತ್ತು ಅಗ್ನಿನಿರೋಧಕ ಬಟ್ಟೆಗಳನ್ನೂ ತಯಾರಿಸಲು ಬೇಕಾಗುವ ಟೈಟಾನಿಯಮಿನ ಕೆಲವು ಎಸ್ಟರುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು.

ಟೈಟಾನಿಯಮ್ ಲೋಹದ ಗುಣಧರ್ಮಗಳು ಎಷ್ಟೋ ರೀತಿಯಿಂದ ಆದರ್ಶವಾಗಿದ್ದರೂ ಈ ಲೋಹವು ದುಬಾರಿ ಬೆಲೆಯದಾದ್ದರಿಂದ ಇದರ ಉಪಯೋಗಗಳು ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ. ಇದು ಹೇರಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಬೆಲೆಗೆ ಸಿಗುವಂತಾದರೆ ಇದನ್ನು ಉಗಿಬಂಡಿ, ಬಸ್ಸು, ಹಡಗು ಮತ್ತಿತರ ಇಂಥ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು.

 ಉಲ್ಲೇಖಗಳು 

 ಹೊರಗಿನ ಕೊಂಡಿಗಳು 

 "Titanium: Our Next Major Metal", Popular Science, October 1950—one of first general public detailed articles on Titanium
 Titanium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
 Titanium at The Essential Chemical Industry – online (CIEC Promoting Science at the University of York)
 International Titanium Association 
 Metallurgy of Titanium and its Alloys, Cambridge University
 World Production of Titanium Concentrates, by Country
 Metal of the gods

ವರ್ಗ:ಸಂಕ್ರಮಣ ಧಾತುಗಳು
ವರ್ಗ:ಲೋಹಗಳು
ವರ್ಗ:ಮೂಲಧಾತುಗಳು
ವರ್ಗ:ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ