प्राचीन काळापासून लोक धातूचा वापर करत आहेत. निसर्गातील सर्वात सुलभ आणि कार्यक्षम धातू तांबे आहे. पुरातत्वशास्त्रज्ञांना प्राचीन वसाहतींच्या उत्खननादरम्यान घरगुती भांडीच्या स्वरूपात तांबे उत्पादने सापडतात. जसजशी तांत्रिक प्रगती होत गेली, तसतशी मनुष्याने विविध धातूंपासून मिश्रधातू बनवायला शिकले, जे त्याला घरगुती वस्तू आणि शस्त्रे तयार करण्यासाठी उपयुक्त होते. आणि म्हणून सर्वात जास्त मजबूत धातूजगामध्ये.
टायटॅनियम
हा विलक्षण सुंदर चांदीचा-पांढरा धातू 18 व्या शतकाच्या शेवटी दोन शास्त्रज्ञांनी - इंग्रज डब्ल्यू. ग्रेगरी आणि जर्मन एम. क्लाप्रोथ यांनी जवळजवळ एकाच वेळी शोधला. एका आवृत्तीनुसार, टायटॅनियमला प्राचीन ग्रीक पौराणिक कथांच्या पात्रांच्या सन्मानार्थ नाव मिळाले, पराक्रमी टायटन्स, दुसर्या मते - टायटानिया, जर्मनिक पौराणिक कथांमधील परी राणी - त्याच्या हलकीपणामुळे. मात्र, त्यावेळी त्यांना त्याचा उपयोग झाला नाही.
त्यानंतर 1925 मध्ये हॉलंडमधील भौतिकशास्त्रज्ञ शुद्ध टायटॅनियम वेगळे करू शकले आणि त्याचे अनेक फायदे शोधून काढले. हे उत्पादनक्षमतेचे उच्च दर, विशिष्ट ताकद आणि गंज प्रतिकार, उच्च तापमानात खूप उच्च शक्ती आहेत. यात उच्च संक्षारण प्रतिरोधक क्षमता देखील आहे. या विलक्षण आकृत्यांनी ताबडतोब अभियंते आणि डिझाइनर आकर्षित केले.
1940 मध्ये, शास्त्रज्ञ क्रॉल यांनी मॅग्नेशियम-थर्मल पद्धतीचा वापर करून शुद्ध टायटॅनियम मिळवले आणि तेव्हापासून ही पद्धत मुख्य आहे. रशिया, युक्रेन, चीन, दक्षिण आफ्रिका आणि इतर - पृथ्वीवरील सर्वात मजबूत धातू जगातील अनेक ठिकाणी उत्खनन केले जाते.
यांत्रिक मापदंडांच्या बाबतीत टायटॅनियम लोहापेक्षा दुप्पट, अॅल्युमिनियमपेक्षा सहापट अधिक मजबूत आहे. टायटॅनियम मिश्र धातु आहेत हा क्षणजगातील सर्वात टिकाऊ, आणि म्हणून लष्करी (पाणबुडी, क्षेपणास्त्रांची रचना), जहाजबांधणी आणि विमानचालन उद्योग (सुपरसॉनिक विमानांवर) मध्ये अनुप्रयोग आढळला आहे.
ही धातू देखील आश्चर्यकारकपणे लवचिक आहे, म्हणून त्यापासून कोणताही आकार बनविला जाऊ शकतो - पत्रके, पाईप्स, वायर, टेप. टायटॅनियमचा वापर वैद्यकीय कृत्रिम अवयवांच्या निर्मितीसाठी मोठ्या प्रमाणावर केला जातो (त्याच वेळी, ते मानवी शरीराच्या ऊतींशी जैविकदृष्ट्या आदर्शपणे सुसंगत आहे), दागिने, क्रीडा उपकरणे इ.
हे रासायनिक उत्पादनात देखील वापरले जाते त्याच्या गंजरोधक गुणधर्मांमुळे, हे धातू आक्रमक वातावरणात गंजत नाही. तर, चाचणीच्या उद्देशाने, समुद्राच्या पाण्यात एक टायटॅनियम प्लेट ठेवली गेली आणि 10 वर्षांत ती गंजली नाही!
त्याच्या उच्च विद्युत प्रतिरोधक आणि गैर-चुंबकीय गुणधर्मांमुळे, हे रेडिओ इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते, उदाहरणार्थ, संरचनात्मक भागांमध्ये. भ्रमणध्वनी. दंतचिकित्सा क्षेत्रात टायटॅनियमचा वापर खूप आशादायक आहे, मानवी हाडांच्या ऊतींसह फ्यूज करण्याची त्याची क्षमता विशेषतः महत्वाची आहे, जी प्रोस्थेटिक्स दरम्यान सामर्थ्य आणि दृढता देते. हे वैद्यकीय उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.
युरेनस
युरेनियमचे नैसर्गिक ऑक्सिडायझिंग गुणधर्म पुरातन काळापासून (इ.स.पू. 1ले शतक) मातीच्या भांड्यांमध्ये पिवळ्या चकचकीत तयार करण्यासाठी वापरले गेले आहेत. जागतिक व्यवहारातील सर्वात सुप्रसिद्ध टिकाऊ धातूंपैकी एक, ते दुर्बलपणे किरणोत्सर्गी आहे आणि उत्पादनासाठी वापरले जाते आण्विक इंधन. 20 व्या शतकाला "युरेनसचे युग" देखील म्हटले गेले. या धातूमध्ये पॅरामॅग्नेटिक गुणधर्म आहेत.
युरेनियम हे लोहापेक्षा २.५ पट जड आहे, अनेक रासायनिक संयुगे बनवते आणि कथील, शिसे, अॅल्युमिनियम, पारा आणि लोह या घटकांसह त्याचे मिश्र धातु उत्पादनात वापरले जातात.
टंगस्टन
हा केवळ जगातील सर्वात मजबूत धातू नाही तर अत्यंत दुर्मिळ देखील आहे, ज्याचे कोठेही उत्खनन केले जात नाही, परंतु स्वीडनमध्ये 1781 मध्ये रासायनिकरित्या मिळवले गेले. जगातील सर्वात तापमान प्रतिरोधक धातू. त्याच्या उच्च अपवर्तकतेमुळे, ते स्वतःला फोर्जिंगसाठी चांगले उधार देते, तर ते पातळ धाग्यात ओढले जाते.
लाइट बल्बमध्ये टंगस्टन फिलामेंट म्हणून त्याचा सर्वात प्रसिद्ध वापर आहे. हे विशेष साधनांच्या उत्पादनासाठी (इन्सिसर्स, कटर, सर्जिकल) आणि दागिन्यांच्या उत्पादनासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. किरणोत्सर्गी किरण प्रसारित न करण्याच्या गुणधर्मामुळे, त्याचा वापर अणु कचरा साठवण्यासाठी कंटेनर तयार करण्यासाठी केला जातो. रशियामधील टंगस्टन ठेवी अल्ताई, चुकोटका आणि उत्तर काकेशस येथे आहेत.
रेनिअम
त्याचे नाव जर्मनी (राइन नदी) मध्ये मिळाले, जिथे ते 1925 मध्ये सापडले होते, धातूचा स्वतःच पांढरा रंग आहे. हे त्याच्या शुद्ध स्वरूपात (कुरिल बेटे) आणि मॉलिब्डेनम आणि तांबे कच्चा माल काढण्यासाठी उत्खनन केले जाते, परंतु अगदी कमी प्रमाणात.
पृथ्वीवरील सर्वात मजबूत धातू खूप कठोर आणि दाट आहे, ती उत्तम प्रकारे वितळते. ताकद जास्त आहे आणि तापमान बदलांवर अवलंबून नाही, गैरसोय म्हणजे उच्च किंमत, मानवांसाठी विषारी. इलेक्ट्रॉनिक्स आणि विमान वाहतूक उद्योगात वापरले जाते.
ऑस्मियम
सर्वात जड घटक, उदाहरणार्थ, एक किलोग्रॅम ऑस्मियम हा बॉलसारखा दिसतो जो हातात सहज बसतो. हे धातूंच्या प्लॅटिनम गटाशी संबंधित आहे, ज्याची किंमत सोन्यापेक्षा कितीतरी पटीने जास्त आहे. 1803 मध्ये इंग्रजी शास्त्रज्ञ एस. टेनंट यांनी केलेल्या रासायनिक अभिक्रिया दरम्यान दुर्गंधीमुळे हे नाव पडले.
बाहेरून, ते खूप सुंदर दिसते: निळ्या आणि निळ्या रंगाची छटा असलेले चमकदार चांदीचे क्रिस्टल्स. हे सहसा उद्योगातील इतर धातूंना जोडण्यासाठी वापरले जाते (वाढीव शक्तीचे धातू-सिरेमिक कटर, वैद्यकीय चाकूचे ब्लेड). त्याचे गैर-चुंबकीय आणि टिकाऊ गुणधर्म उच्च-परिशुद्धता उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये वापरले जातात.
बेरिलियम
हे रसायनशास्त्रज्ञ पॉल लेबो यांनी 19 व्या शतकाच्या शेवटी मिळवले होते. सुरुवातीला, या धातूला त्याच्या कँडीच्या चवमुळे "गोड" टोपणनाव देण्यात आले. मग असे दिसून आले की त्याच्याकडे इतर आकर्षक आणि मूळ गुणधर्म आहेत, उदाहरणार्थ, तो दुर्मिळ अपवाद (हॅलोजन) असलेल्या इतर घटकांसह कोणत्याही रासायनिक अभिक्रियांमध्ये प्रवेश करू इच्छित नाही.
जगातील सर्वात मजबूत धातू एकाच वेळी कठोर, ठिसूळ आणि हलका आणि अत्यंत विषारी आहे. त्याची अपवादात्मक ताकद (उदाहरणार्थ, 1 मिमी व्यासाची वायर एखाद्या व्यक्तीचे वजन सहन करू शकते) लेसर आणि अंतराळ तंत्रज्ञान आणि अणुऊर्जेमध्ये वापरली जाते.
नवीन शोध
आपण खूप मजबूत धातूंबद्दल बोलू शकतो, परंतु तांत्रिक प्रगती पुढे जात आहे. कॅलिफोर्नियातील शास्त्रज्ञांनी अलीकडेच जगाला "द्रव धातू" ("लिक्विड" या शब्दातून) उदयास आल्याची घोषणा केली आहे, जो टायटॅनियमपेक्षा ताकदीने श्रेष्ठ आहे. याव्यतिरिक्त, ते सुपर-लाइट, लवचिक आणि उच्च-शक्ती असल्याचे दिसून आले. म्हणून, शास्त्रज्ञांना नवीन धातू वापरण्याचे मार्ग तयार आणि विकसित करावे लागतील आणि भविष्यात, कदाचित, आणखी बरेच शोध लावावे लागतील.
लहानपणापासून, आपल्याला हे सर्वात जास्त माहित आहे टिकाऊ धातू- ते स्टील आहे. सर्व काही लोह त्याच्याशी संबंधित आहे.
लोहपुरुष, लोखंडी महिला, स्टीलचे पात्र. ही वाक्ये बोलून, आपला अर्थ अविश्वसनीय शक्ती, सामर्थ्य, कठोरता आहे.
बर्याच काळापासून, उत्पादन आणि शस्त्रास्त्रांमध्ये स्टील ही मुख्य सामग्री होती. पण स्टील हे धातू नाही. अधिक तंतोतंत, ते पूर्णपणे शुद्ध धातू नाही. हे कार्बनसह आहे, ज्यामध्ये इतर मेटल अॅडिटीव्ह देखील असतात. additives लागू करून, i.e. त्याचे गुणधर्म बदला. त्यानंतर, त्यावर प्रक्रिया केली जाते. पोलादनिर्मिती हे संपूर्ण विज्ञान आहे.
स्टीलमध्ये योग्य मिश्रधातूंचा परिचय करून सर्वात मजबूत धातू प्राप्त होतो. हे क्रोमियम असू शकते, जे उष्णता प्रतिरोधक, निकेल, जे स्टील कठोर आणि लवचिक बनवते इ.
काही पोझिशन्समध्ये, स्टीलने अॅल्युमिनियम विस्थापित करण्यास सुरुवात केली. वेळ निघून गेला, वेग वाढला. अ‍ॅल्युमिनिअमही टिकले नाही. मला टायटनकडे वळावे लागले.
होय, टायटॅनियम सर्वात मजबूत धातू आहे. स्टीलची उच्च शक्ती वैशिष्ट्ये देण्यासाठी, त्यात टायटॅनियम जोडले गेले.
हे XVIII शतकात उघडले गेले. त्याच्या नाजूकपणामुळे, ते वापरणे अशक्य होते. कालांतराने, शुद्ध टायटॅनियम मिळाल्यानंतर, अभियंते आणि डिझाइनरना त्याची उच्च विशिष्ट शक्ती, कमी घनता, गंज आणि उच्च तापमानात रस निर्माण झाला. त्याची शारीरिक ताकद लोहाच्या ताकदीपेक्षा कित्येक पटीने जास्त आहे.
अभियंत्यांनी स्टीलमध्ये टायटॅनियम जोडण्यास सुरुवात केली. याचा परिणाम सर्वात टिकाऊ धातू होता, ज्याचा वापर अतिउच्च तापमानाच्या वातावरणात झाला. त्या वेळी, इतर कोणतेही मिश्र धातु त्यांना सहन करू शकत नव्हते.
तुमच्या कल्पनेपेक्षा तिप्पट वेगाने उडणार्‍या विमानाची तुम्ही कल्पना करत असाल तर म्यान करणारी धातू कशी गरम होते. अशा परिस्थितीत विमानाच्या त्वचेची शीट मेटल +3000C पर्यंत गरम केली जाते.
आज, उत्पादनाच्या सर्व क्षेत्रांमध्ये टायटॅनियम अमर्यादितपणे वापरला जातो. हे औषध, विमान बांधणी, जहाज उत्पादन आहेत.
सर्व स्पष्टतेसह, आम्ही असे म्हणू शकतो की नजीकच्या भविष्यात, टायटनला हलवावे लागेल.
यूएसए मधील शास्त्रज्ञांनी, ऑस्टिन येथील टेक्सास विद्यापीठाच्या प्रयोगशाळांमध्ये, पृथ्वीवरील सर्वात पातळ आणि टिकाऊ सामग्री शोधली. त्यांनी त्याला ग्राफीन म्हटले.
एका प्लेटची कल्पना करा जिची जाडी एका अणूच्या जाडीएवढी आहे. पण अशी प्लेट हिऱ्यापेक्षा मजबूत असते आणि सिलिकॉन कॉम्प्युटर चिप्सपेक्षा शंभरपट चांगली वीज चालवते.
ग्राफीन हे आश्चर्यकारक गुणधर्म असलेली सामग्री आहे. ते लवकरच प्रयोगशाळा सोडेल आणि विश्वातील सर्वात टिकाऊ सामग्रीमध्ये योग्यरित्या त्याचे स्थान घेईल.
फुटबॉलचे मैदान व्यापण्यासाठी काही ग्रॅम ग्राफीन पुरेसे असेल याची कल्पना करणेही अशक्य आहे. येथे धातू आहे. अशा सामग्रीचे बनलेले पाईप्स उचलणे आणि वाहतूक यंत्रणा न वापरता हाताने घातली जाऊ शकते.
डायमंडप्रमाणे ग्राफीन हा सर्वात शुद्ध कार्बन आहे. त्याची लवचिकता आश्चर्यकारक आहे. अशी सामग्री सहजपणे वाकलेली असते, उत्तम प्रकारे दुमडते आणि उत्तम प्रकारे गुंडाळते.
टच स्क्रीन उत्पादकांनी आधीच याकडे लक्ष देण्यास सुरुवात केली आहे, सौरपत्रे, भ्रमणध्वनीआणि, शेवटी, सुपर-फास्ट संगणक चिप्स.
वाचन वेळ: 5 मिनिटे.
धातू मानवतेच्या जवळजवळ सर्व जागरूक जीवनाबरोबर असतात. त्याची सुरुवात अर्थातच तांब्यापासून झाली, कारण ती सर्वात निंदनीय सामग्री आहे आणि निसर्गात उपलब्ध आहे.
उत्क्रांतीने लोकांना लक्षणीयरीत्या विकसित होण्यास मदत केली आहे तांत्रिक बाबीआणि कालांतराने त्यांनी मिश्रधातूंचा शोध लावायला सुरुवात केली जी मजबूत आणि मजबूत बनली. आमच्या काळात, प्रयोग चालू राहतात आणि दरवर्षी नवीन मजबूत मिश्रधातू दिसतात. चला त्यापैकी सर्वोत्तम विचार करूया.
टायटॅनियम
टायटॅनियम ही उच्च-शक्तीची सामग्री आहे जी अनेक उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते. अनुप्रयोगाचे सर्वात सामान्य क्षेत्र विमानचालन आहे. कमी वजन आणि उच्च शक्तीच्या यशस्वी संयोजनाचा सर्व दोष. तसेच, टायटॅनियमचे गुणधर्म उच्च विशिष्ट शक्ती, भौतिक प्रभावांना प्रतिकार, तापमान आणि गंज आहेत.
युरेनस
सर्वात टिकाऊ घटकांपैकी एक. एटी नैसर्गिक परिस्थितीहा एक कमकुवत किरणोत्सर्गी धातू आहे. हे मुक्त स्थितीत उद्भवू शकते, खूप जड आहे आणि त्याच्या पॅरामॅग्नेटिक गुणधर्मांमुळे जगभरात मोठ्या प्रमाणावर वितरीत केले जाते. युरेनियम लवचिक आहे, उच्च फोर्जिंग लवचिकता आणि सापेक्ष लवचिकता आहे.
टंगस्टन
आज ज्ञात सर्वात रेफ्रेक्ट्री मेटल. एक चांदी-राखाडी रंग आहे तथाकथित संक्रमण घटक आहे. टंगस्टनच्या गुणधर्मांमुळे ते रासायनिक हल्ल्यांना प्रतिरोधक आणि निंदनीय बनवते. ऍप्लिकेशनचे सर्वात प्रसिद्ध क्षेत्र इनॅन्डेन्सेंट दिवे वापरले जाते.
रेनिअम
चांदीचा पांढरा धातू. निसर्गात, ते त्याच्या शुद्ध स्वरूपात आढळू शकते, परंतु मॉलिब्डेनम कच्चा माल देखील आहे, ज्यामध्ये ते देखील आढळते. रेनिअमचे एक विशिष्ट वैशिष्ट्य म्हणजे अपवर्तकता. हे महाग धातूंचे आहे, म्हणून त्याची किंमत देखील कमी आहे. अर्जाचे मुख्य क्षेत्र इलेक्ट्रॉनिक्स आहे.
ऑस्मियम
ऑस्मिअम हा चांदीचा-पांढरा धातू आहे ज्याला थोडासा निळा रंग आहे. हे प्लॅटिनम गटाशी संबंधित आहे आणि रीफ्रॅक्टरनेस, कडकपणा आणि ठिसूळपणा या गुणधर्मांमध्ये इरिडियमशी विलक्षण समानता आहे.
बेरिलियम
हा धातू हलका राखाडी रंग आणि उच्च विषारीपणा असलेला घटक आहे. अशा असामान्य गुणधर्मांमुळे, सामग्रीला अणुऊर्जा आणि लेसर तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रात विस्तृत अनुप्रयोग आढळला आहे. बेरिलियमची उच्च शक्ती ते मिश्रधातूच्या मिश्रधातूंच्या निर्मितीमध्ये वापरण्याची परवानगी देते.
क्रोमियम
निळसर-पांढरी सावली क्रोमला सूचीमधून वेगळे करते. हे अल्कली आणि ऍसिडला प्रतिरोधक आहे. निसर्गात, ते त्याच्या शुद्ध स्वरूपात आढळू शकते. क्रोमियमचा वापर बहुधा विविध मिश्रधातू तयार करण्यासाठी केला जातो जो पुढे औषध आणि रासायनिक उपकरणांच्या क्षेत्रात वापरला जातो.
फेरोक्रोम हे क्रोमियम आणि लोह यांचे मिश्रण आहे. हे मेटल कटिंग टूल्सच्या निर्मितीमध्ये वापरले जाते.
टॅंटलम
हा उच्च कडकपणा आणि घनता असलेला चांदीचा धातू आहे. पृष्ठभागावर ऑक्साईड फिल्म दिसल्यामुळे धातूवर लीड शेड तयार होते. धातू चांगले मशीन केलेले आहे.
आजपर्यंत, अणुभट्ट्यांच्या बांधकामात आणि धातुकर्म उत्पादनात टॅंटलमचा यशस्वीपणे वापर केला गेला आहे.
रुथेनियम
चांदीचा धातू जो प्लॅटिनम गटाशी संबंधित आहे. यात एक असामान्य रचना आहे: त्यात सजीवांच्या स्नायूंच्या ऊतींचा समावेश आहे. आणखी एक विशिष्ट वस्तुस्थिती अशी आहे की रुथेनियमचा उपयोग अनेक रासायनिक अभिक्रियांसाठी उत्प्रेरक म्हणून केला जातो.
इरिडियम
आमच्या क्रमवारीत, ही धातू प्रथम ओळ व्यापते. त्यात चांदीचा पांढरा रंग आहे. इरिडियम देखील प्लॅटिनम गटाशी संबंधित आहे आणि वरील धातूंमध्ये सर्वात जास्त कडकपणा आहे. आधुनिक जगात, ते खूप वेळा वापरले जाते. मूलतः, ते इतर धातूंमध्ये जोडले जाते ज्यामुळे आम्लीय वातावरणाचा प्रतिकार सुधारला जातो. धातू स्वतःच खूप महाग आहे, कारण ते निसर्गात खूप खराब वितरीत केले जाते.
हे देखील वाचा:
अनेक प्रेमी मनोरंजक माहितीमला आश्चर्य वाटते की कोणता धातू सर्वात कठीण आहे? आणि या प्रश्नाचे उत्तर देणे सोपे नाही. अर्थात, कोणताही रसायनशास्त्राचा शिक्षक विचार न करता सहजपणे बरोबर बोलू शकतो. परंतु सामान्य नागरिकांपैकी ज्यांनी शाळेत रसायनशास्त्राचा शेवटचा अभ्यास केला आहे, त्यापैकी बरेच लोक अचूक आणि द्रुतपणे उत्तर देऊ शकणार नाहीत. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की प्रत्येकाला लहानपणापासून वायरपासून विविध खेळणी बनवण्याची सवय आहे आणि हे लक्षात ठेवले आहे की तांबे आणि अॅल्युमिनियम मऊ आणि वाकणे सोपे आहे, परंतु त्याउलट, स्टीलला इच्छित आकार देणे इतके सोपे नाही. एक व्यक्ती बहुतेक वेळा तीन नामांकित धातूंशी व्यवहार करते, म्हणून तो उर्वरित उमेदवारांचा विचारही करत नाही. पण पोलाद हा जगातील सर्वात कठीण धातू नक्कीच नाही. निष्पक्षतेने, हे लक्षात घेतले पाहिजे की हे रासायनिक अर्थाने अजिबात धातू नाही तर कार्बनसह लोहाचे संयुग आहे.
टायटॅनियम म्हणजे काय?
सर्वात कठीण धातू टायटॅनियम आहे. शुद्ध टायटॅनियम प्रथम 1925 मध्ये प्राप्त झाले. या शोधामुळे वैज्ञानिक वर्तुळात खळबळ उडाली. उद्योगपतींनी ताबडतोब नवीन सामग्रीकडे लक्ष वेधले आणि त्याच्या वापराच्या फायद्यांचे कौतुक केले. अधिकृत आवृत्तीनुसार, पृथ्वीवरील सर्वात कठीण धातूचे नाव अविनाशी टायटन्सच्या सन्मानार्थ मिळाले, जे प्राचीन ग्रीक पौराणिक कथेनुसार जगाचे संस्थापक होते.
शास्त्रज्ञांच्या मते, आज टायटॅनियमचा एकूण जागतिक साठा सुमारे 730 दशलक्ष टन आहे. जीवाश्म कच्चा माल काढण्याच्या सध्याच्या दरानुसार, आणखी 150 वर्षे पुरेसे असतील. सर्व ज्ञात धातूंमध्ये नैसर्गिक साठ्याच्या बाबतीत टायटॅनियम 10 व्या क्रमांकावर आहे. टायटॅनियमचा जगातील सर्वात मोठा उत्पादक आहे रशियन कंपनी VSMPO-Avisma, जे जगाच्या 35% गरजा पूर्ण करते. कंपनी अयस्क उत्खननापासून विविध उत्पादनांच्या निर्मितीपर्यंत प्रक्रियेच्या संपूर्ण चक्रात गुंतलेली आहे. हे सुमारे 90% घेते रशियन बाजारटायटॅनियमच्या उत्पादनासाठी. सुमारे ७०% तयार उत्पादनेनिर्यातीसाठी जातो.
टायटन - हलका धातू 1670 अंश सेल्सिअसच्या वितळण्याच्या बिंदूसह चांदीचा रंग. गरम केल्यावरच ते उच्च रासायनिक क्रिया प्रदर्शित करते; सामान्य परिस्थितीत, ते बहुतेक रासायनिक घटक आणि संयुगे यांच्यावर प्रतिक्रिया देत नाही. हे त्याच्या शुद्ध स्वरूपात निसर्गात आढळत नाही. हे रुटाइल (टायटॅनियम डायऑक्साइड) आणि इल्मेनाइट (टायटॅनियम डायऑक्साइड आणि फेरस ऑक्साईड असलेले एक जटिल पदार्थ) धातूंच्या स्वरूपात सामान्य आहे. क्लोरीनसह धातूचे सिंटरिंग करून आणि नंतर परिणामी टेट्राक्लोराईडमधून अधिक सक्रिय धातू (सर्वसाधारणपणे मॅग्नेशियम) विस्थापित करून शुद्ध टायटॅनियम पुनर्प्राप्त केला जातो.
टायटॅनियमचे औद्योगिक अनुप्रयोग
सर्वात कठीण धातूचा अनेक उद्योगांमध्ये बर्‍यापैकी विस्तृत अनुप्रयोग असतो. बेढबपणे मांडलेले अणू टायटॅनियमला उच्च पातळीचे तन्य आणि टॉर्शन सामर्थ्य, चांगला प्रभाव प्रतिरोध आणि उच्च चुंबकीय गुण प्रदान करतात. या धातूचा वापर हवाई वाहतूक हल आणि क्षेपणास्त्रे बनवण्यासाठी केला जातो. हे मशीन्स मोठ्या उंचीवर अनुभवत असलेल्या प्रचंड भारांचा चांगला सामना करते. टायटॅनियमचा वापर पाणबुड्यांसाठी हुल तयार करण्यासाठी देखील केला जातो, कारण ते मोठ्या खोलीवर उच्च दाब सहन करण्यास सक्षम आहे.
वैद्यकीय उद्योगात, कृत्रिम अवयव आणि दंत रोपण, तसेच शस्त्रक्रिया उपकरणे तयार करण्यासाठी धातूचा वापर केला जातो. मिश्रित घटक म्हणून, घटक काही स्टील ग्रेडमध्ये जोडला जातो, ज्यामुळे त्यांना वाढीव शक्ती आणि गंज प्रतिरोधकता मिळते. टायटॅनियम कास्टिंगसाठी योग्य आहे, कारण ते आपल्याला पूर्णपणे गुळगुळीत पृष्ठभाग मिळविण्यास अनुमती देते. पासून देखील तयार केले आहे दागिनेआणि सजावटीच्या वस्तू. टायटॅनियम संयुगे देखील सक्रियपणे वापरली जातात. पेंट्स, पांढरे डायऑक्साइडपासून बनवले जातात, ते कागद आणि प्लास्टिकच्या रचनेत जोडले जातात.
कॉम्प्लेक्स ऑर्गेनिक टायटॅनियम ग्लायकोकॉलेट पेंट आणि वार्निश उत्पादनात कठोर उत्प्रेरक म्हणून वापरले जातात. टायटॅनियम कार्बाइडचा वापर इतर धातूंवर प्रक्रिया आणि ड्रिलिंगसाठी विविध साधने आणि संलग्नक बनवण्यासाठी केला जातो. अचूक अभियांत्रिकीमध्ये, टायटॅनियम अॅल्युमिनाइडचा वापर पोशाख-प्रतिरोधक घटक तयार करण्यासाठी केला जातो ज्यात सुरक्षिततेचे उच्च मार्जिन असते.
बहुतेक हार्ड मिश्र धातु 2011 मध्ये अमेरिकन शास्त्रज्ञांनी धातू मिळवला होता. त्यात पॅलेडियम, सिलिकॉन, फॉस्फरस, जर्मेनियम आणि चांदी असते. नवीन साहित्य"मेटल ग्लास" म्हणतात. त्याने काचेची कडकपणा आणि धातूची प्लॅस्टिकिटी एकत्र केली. नंतरचे क्रॅकचा प्रसार होऊ देत नाही, जसे मानक काचेच्या बाबतीत होते. स्वाभाविकच, सामग्रीचे विस्तृत उत्पादन केले गेले नाही, कारण त्याचे घटक, विशेषतः पॅलेडियम, दुर्मिळ धातू आहेत आणि खूप महाग आहेत.
याक्षणी, शास्त्रज्ञांच्या प्रयत्नांचा उद्देश पर्यायी घटक शोधणे आहे जे प्राप्त गुणधर्मांचे जतन करतील, परंतु उत्पादनाची किंमत लक्षणीयरीत्या कमी करेल. तथापि, एरोस्पेस उद्योगासाठी वैयक्तिक भाग आधीच परिणामी मिश्र धातुपासून तयार केले जात आहेत. जर पर्यायी घटक संरचनेत आणले जाऊ शकतात आणि सामग्री व्यापक बनते, तर हे शक्य आहे की ते भविष्यातील सर्वात मागणी असलेल्या मिश्र धातुंपैकी एक होईल.
आवर्त सारणीतील बहुतेक घटक धातूंचा संदर्भ देतात. ते भौतिक आणि रासायनिक वैशिष्ट्यांमध्ये भिन्न आहेत, परंतु सामान्य गुणधर्म आहेत: उच्च विद्युत आणि थर्मल चालकता, प्लॅस्टिकिटी, सकारात्मक तापमान. बहुतेक धातू सामान्य परिस्थितीत घन असतात, या नियमाला एकच अपवाद आहे - पारा. क्रोमियम हा सर्वात कठीण धातू मानला जातो.
1766 मध्ये, येकातेरिनबर्गजवळील एका खाणीवर, संतृप्त लाल रंगाचे पूर्वीचे अज्ञात खनिज सापडले. त्याला "सायबेरियन रेड लीड" हे नाव देण्यात आले. याचे आधुनिक नाव "क्रोकोइट" आहे, त्याचे PbCrO4. नवीन खनिजाने शास्त्रज्ञांचे लक्ष वेधून घेतले. 1797 मध्ये, फ्रेंच रसायनशास्त्रज्ञ वॉकेलिनने त्याच्यावर प्रयोग करून एक नवीन धातू वेगळा केला, ज्याला नंतर क्रोमियम म्हणतात.
क्रोमियम यौगिकांमध्ये विविध रंगांचा चमकदार रंग असतो. यासाठी त्याला त्याचे नाव मिळाले, कारण ग्रीकमध्ये "क्रोमियम" म्हणजे "पेंट".
त्याच्या शुद्ध स्वरूपात, तो एक निळसर-चांदीचा धातू आहे. मिश्र धातुयुक्त (स्टेनलेस) स्टील्सचा हा सर्वात महत्त्वाचा घटक आहे, ज्यामुळे त्यांना गंज प्रतिकार आणि कडकपणा मिळतो. क्रोमियमचा वापर इलेक्ट्रोप्लेटिंगमध्ये, सुंदर आणि पोशाख-प्रतिरोधक संरक्षणात्मक कोटिंग लागू करण्यासाठी तसेच लेदर प्रक्रियेमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. बेस मिश्र धातुंचा वापर रॉकेटचे भाग, उष्णता-प्रतिरोधक नोझल्स इत्यादी बनवण्यासाठी केला जातो. बहुतेक स्त्रोत असे सांगतात की क्रोमियम हे अस्तित्वात असलेल्या सर्व धातूंपैकी सर्वात कठीण धातू आहे. क्रोमियमची कठोरता (प्रायोगिक परिस्थितींवर अवलंबून) ब्रिनेल स्केलवर 700-800 युनिट्सपर्यंत पोहोचते.
क्रोमियम, जरी पृथ्वीवरील सर्वात कठीण धातू मानला जात असला तरी, टंगस्टन आणि युरेनियमच्या कडकपणामध्ये फक्त किंचित निकृष्ट आहे.
उद्योगात क्रोमियम कसे मिळवले जाते
क्रोमियम अनेक खनिजांचा भाग आहे. क्रोम धातूंचे सर्वात श्रीमंत साठे दक्षिण आफ्रिका (दक्षिण आफ्रिका प्रजासत्ताक) मध्ये आहेत. कझाकस्तान, रशिया, झिम्बाब्वे, तुर्की आणि इतर काही देशांमध्ये अनेक क्रोम धातू आहेत. क्रोमियम लोह धातू Fe (CrO2) 2 सर्वात व्यापक आहे. या खनिजापासून विद्युत भट्टीत कोकच्या थरावर भाजून क्रोमियम मिळते. प्रतिक्रिया पुढे जात राहते खालील सूत्र: Fe (CrO2) 2 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO.
क्रोमियम लोह धातूपासून सर्वात कठीण धातू दुसर्या मार्गाने मिळवता येते. हे करण्यासाठी, खनिज प्रथम सोडा राख सह मिसळले जाते, परिणामी सोडियम क्रोमेट Na2CrO4 तयार होते. नंतर, द्रावणाचे आम्लीकरण केल्यानंतर, क्रोमियमचे बिक्रोमेट (Na2Cr2O7) मध्ये रूपांतर होते. सोडियम बायक्रोमेटपासून, कोळशासह कॅल्सीनेशन करून, मूलभूत क्रोमियम ऑक्साईड Cr2O3 प्राप्त होतो. वर अंतिम टप्पा, या ऑक्साईडचा उच्च तापमानावर अॅल्युमिनियमशी संवाद साधल्यानंतर शुद्ध क्रोमियम तयार होतो.