Nguyên tố Titanium

Số nguyên tử: 22
Kí hiệu nguyên tố: Ti
Trọng lượng nguyên tử: 47,867
Màu sắc: bạc
Pha: rắn
Phân loại: kim loại chuyển tiếp
Điểm nóng chảy: 1668oC
Điểm sôi: 3287oC
Cấu trúc tinh thể: lục giác

Nguyên tố Titanium

Titanium là nguyên tố dồi dào thứ chín trên Trái đất – đó là điều may mắn, biết rằng chúng ta tìm thấy rất nhiều ứng dụng cho nó. Bền như thép nhưng nhẹ hơn 45%, và đồng thời không bị ảnh hưởng bởi các hiện tượng giảm phẩm chất và nứt gãy của kim loại, chẳng có gì bất ngờ khi mà kim loại thuộc nhóm 4 của bảng tuần hoàn này có vô số ứng dụng trong ngành hàng không. Khung máy bay và đặc biệt các bộ phận động cơ phản lực đều sử dụng titanium. Một chiếc Boeing 777 ước tính dùng đến 65 tấn titanium.

Titanium không những bền và nhẹ, mà còn chống ăn mòn; nó ăn mòn rất ít, nhưng thay vì bong ra giống như gỉ trên sắt – làm cho phần kim loại bên dưới ăn mòn nhanh hơn – oxide titanium bọc lấy kim loại thành một màng bảo vệ chống xảy ra ăn mòn. Bề dày ban đầu của màng oxide chỉ chừng một hai nano mét, nhưng lớn dần lên tối đa khoảng 25 nano mét sau 4 năm. Khả năng cản trở các hiệu ứng ăn mòn cao của nước biển như vậy đã đưa đến nhiều ứng dụng hàng hải cho titanium, ví dụ như trục chân vịt, bệ đỡ giàn khoan dầu khí, và lớp vỏ ngoài của tàu ngầm.

Khả năng kháng ăn mòn của titanium đồng nghĩa là nó trơ và không độc. Đặc biệt, nó được dùng trong khớp hông thay thế, chốt bắt xương gãy và miếng vá sọ nứt. Những bộ phận này ở lại trong cơ thể người hàng thập kỉ. Titanium còn đặc biệt ở phương diện này, vì nó có vẻ hòa hợp tốt với xương đang sống – người ta cho rằng nguyên nhân là do sự tương đồng giữa xương và màng oxide mỏng bao quanh kim loại này. Vì lí do này, toàn bộ lượng titanium y khoa đều được xử lí trước bởi dòng điện cao áp, loại bỏ hết mọi lớp phủ bề mặt và cho phép hình thành một lớp oxide bảo vệ mới tươi nguyên.

Nguyên tố Titanium

Kim loại chuyển tiếp titanium màu bạc và giòn. Là một kim loại bền và nhẹ, titanium được sử dụng nhiều trong kĩ thuật hàng không. Hợp chất titanium dioxide được dùng làm sắc tố trong đa số nước sơn màu trắng.

Các nhà sản xuất dụng cụ thể thao thích sử dụng titanium trong các thiết bị như gậy golf, vợt tennis, và xe đạp. Mũ sắt nhẹ và thậm chí móng ngựa được người ta chế tạo từ titanium. Tuy nhiên, không phải chỉ có titanium nguyên chất mới hữu dụng, mà các hợp chất của nó cũng có nhiều ứng dụng đa dạng. Ví dụ, titanium dioxide cực kì trắng và mờ đục nên nó được dùng làm chất độn đục trong nước sơn, trong giấy (ngăn mực từ mặt bên kia hiện sang) và trong kem chống nắng (chặn tia tử ngoại). Mới đây, titanium còn có công dụng bất ngờ là làm lớp phủ tự sạch cho cửa sổ. Trong khi đó, titanium và nickel tạo nên hợp kim nitinol – cho phép bạn có tình cờ ngồi lên gọng kính đeo mắt của mình thì chúng vẫn bật trở lại hình dạng cũ một khi bạn đứng lên.

William Gregor, một mục sư và nhà địa chất nghiệp dư xứ Cornwall, nước Anh, đã khám phá ra titanium vào năm 1791. Ông tìm thấy một ít cát đen lấy từ một dòng suối từ đó ông có thể chiết ra oxide của một nguyên tố mới. Ông đặt tên cho nó là menachanite, theo tên xứ đạo nơi nó được tìm thấy. Vào năm 1795, nhà khoa học người Đức Martin Heinrich Klaproth độc lập khám phá ra titanium. Klaproth đã đặt cho nó cái tên mà nó được gọi ngày nay (theo các thần “Titan” trong thần thoại) – có lẽ ông đã nhìn thấy trước một nguyên tố phi thường mà titanium sẽ trở thành.

Trích The Periodic Table – Paul Parsons & Gail Dixson

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Các bài khác


Sinh viên Mĩ giải được bài toán electron 60 năm tuổi
14/12/2017
Trong sáu thập niên qua, các nhà khoa học vẫn hằng tìm kiếm một luồng electron ẩn náu ở gần Trái Đất nhưng chưa hề tìm
10 đột phá vật lí của năm 2017
13/12/2017
Tạp chí Physics World của Anh bình chọn các thành tựu quan trắc đa kênh liên quan đến sóng hấp dẫn là Đột phá của năm
Trump lệnh cho NASA trở lại Mặt Trăng
12/12/2017
Lần cuối các nhà du hành vũ trụ người Mĩ đặt chân lên Mặt Trăng là hồi những năm 1970. Tổng thống Mĩ Donald Trump muốn
Top 10 khám phá thiên văn học (Phần 2)
07/12/2017
6. Sự át trội của vật chất tối Hồi thập niên 1970, Vera Rubin không những đã có một khám phá vũ trụ học đồ sộ, mà trong
Top 10 khám phá thiên văn học (Phần 1)
05/12/2017
Những phát hiện không những làm thay đổi thế giới, mà còn thách thức cách chúng ta nhìn nhận sự tồn tại của mình và vị
Moment từ proton được đo chính xác nhất từ trước đến nay
26/11/2017
Các nhà vật lí ở Đức vừa đo được moment từ của proton đến sai số 0,3 phần tỉ. Giá trị này tốt gấp 11 bậc so với phép
Kiểm tra bản chất lượng tử của lực hấp dẫn
26/11/2017
Bất chấp hàng thập kỉ nỗ lực phấn đấu, một lí thuyết về lực hấp dẫn lượng tử vẫn nằm ngoài tầm với của chúng
Lỗ đen ăn thịt sao và ợ ra tia vũ trụ
26/11/2017
Kịch bản sao lùn trắng bị lỗ đen xé xác có thể giải thích được những cơn mưa tia vũ trụ và neutrino mà chúng ta thấy trên
Vui Lòng Đợi

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com