ไทเทเนียมและคุณสมบัติของมัน

ไทเทเนียมคืออะไร มาจากไหนนะ ?

ได้ยินแต่เขาเอาทำส่วนประกอบภายนอกของรถยนต์ ทำไมเอามาทำแหวนได้?

ไทเทเนียม (Titanium) เป็นธาตุเคมี มีสัญลักษณ์เป็น Ti มีเลขอะตอมเท่ากับ 22 มีความหนาแน่นต่ำ แข็ง ทนการกัดกร่อน และเป็นโลหะทรานซิชันสีเงิน

ไทเทเนียมถูกค้นพบในคอร์นวอลล์ บริเตนใหญ่ โดย วิลเลียม เกรเกอร์ (William Gregor) ในขณะนั้นก็ถูกค้นพบโดยนักขุดแร่ชาวฮังการี (Franz-Joseph Müller von Reichenstein) ด้วยเช่นกัน ไม่แค่นั้นต่อมาในปี ค.ศ. 1795 ไทเทเนียมได้ถูกค้นพบโดยนักเคมีชาวเยอรมัน มาร์ทิน ไฮนริช คลาพรอท Martin Heinrich Klaproth ผู้ซึ่งตั้งชื่อให้โลหะชนิดนี้ว่า ไทเทเนียม โดยเขาได้อ้างอิงจาก ไททันส์ ตำนานเทพเจ้าของกรีกโบราณ

จนกระทั่งหลังจากปี 1932 ก็ได้มีการใช้ไทเทเนียมในเชิงเชิงพาณิชย์ขึ้น โดย William Justin Kroll Kroll คิดค้นวิธีลด titanium tetrachloride (TiCl4) มาเป็นในรูปแบบของโลหะ กระบวนการของเขายังคงใช้ในเชิงพาณิชย์มาจนถึงปัจจุบัน

ธาตุนี้พบในชั้นที่ทับถมกันของแร่ที่กระจายอยู่ทั่วไปในเปลือกโลกและธรณีภาค ส่วนใหญ่จะเป็นรูไทล์และอิลเมไนต์ และยังพบในสิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิด หิน แหล่งน้ำ และดิน ไทเทเนียมสามารถสกัดจากสินแร่ด้วยกระบวนการครอลล์ (Kroll process) หรือกระบวนการฮันเตอร์ (Hunter process)

องค์ประกอบที่แท้จริงของไทเทเนียมจะแตกต่างกันไปแล้วแต่การใช้งาน ไทเทเนียมสามารถผลิตเป็นโลหะเจือ ด้วยการผสมกับเหล็ก อะลูมิเนียม วาเนเดียม โมลิบดีนัม และธาตุอื่นๆ เพื่อผลิตโลหะเจือที่แข็งแรงแต่น้ำหนักเบา เช่น สำหรับใช้ในยานอวกาศหรืออากาศยาน ส่วนใหญ่ มีส่วนประกอบของ ไทเทเนียม 90% อลูมิเนียม 6% และ วานาเดียม 4% ในเชิงพาณิชย์มีไทเทเนียมบริสุทธิ์ ราว 99.2% การทหาร กระบวนการทางอุตสาหกรรม ยานยนต์ กระดูกเทียม ฟันปลอมรากเทียม โทรศัพท์มือถือ และการประยุกต์ใช้อื่น ๆ

คุณสมบัติของไทเทเนียม

สองคุณสมบัติที่มีประโยชน์มากที่สุดของรูปโลหะ คือ มีความต้านทานการกัดกร่อน และ มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงกว่าโลหะชนิดใด ๆ ในสภาวะบริสุทธิ์ ไทเทเนียมมีความแข็งเท่ากับเหล็กกล้าบางชนิด แต่เบากว่าถึง 45%

ทำไมต้องแหวนไทเทเนียม??

แหวนที่ทำจากไทเทเนียมเป็นปรากฏการณ์ที่ทันสมัย และมีการจัดจำหน่ายอย่างแพร่หลายในตลาดในช่วงปี 1990 ได้รับความนิยมนำมาทำเป็นเครื่องประดับ เนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของมัน คือ ไทเทเนียมไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้ (hypoallergenic) หรือไม่เป็นพิษต่อร่างกาย กล่าวคือแหวนไทเทเนียมจะไม่ทำปฏิกิริยากับผู้ที่แพ้วัสดุเช่นเครื่องประดับอื่น ๆ และ ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีที่สุด น้ำทะเล น้ำจืด คลอรีน รวมถึงกรดบางชนิด อย่างไรก็ตามมันสามารถละลายได้ในกรดเข้มข้น

แหวนไทเทเนียมจึงเป็นเครื่องประดับที่ใช้งานได้จริงสำหรับผู้ที่ว่ายน้ำเป็นประจำในมหาสมุทรหรือในสระคลอรีน ตรงกันข้ามกับวัสดุเครื่องประดับแบบดั้งเดิม เช่น เงิน ทองเหลือง และบรอนซ์ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเสื่อมเสียหรือเสื่อมสภาพอื่นๆ แหวนไทเทเนียมปรับขนาดได้แต่เป็นเรื่องที่ค่อนข้างยากและจำนวนของการลดและเพิ่มนั้นก็มีจำกัดอีกด้วย จึงไม่นิยมที่จะปรับขนาดกัน