عندما تم اكتشاف التيتانيوم

اكتشاف التيتانيوم

القس ويليام جريجور: 1791، تم العثور على التيتانيوم على شكل معادن تحتوي على التيتانيوم في كورنوال، إنجلترا، المؤسس هو عالم المعادن الهاوي في إنجلترا القس ويليام جريجور. فقد وجد بعض الرمال السوداء في أبرشية ماناكان الصغيرة المجاورة، ثم وجد أن الرمال يمكن أن تنجذب بواسطة المغناطيس، فأدرك أن هذا المعدن يحتوي على عنصر جديد. وتبين له وجود أكسيدين معدنيين في الرمال: أكسيد الحديد وأكسيد معدني أبيض لم يستطع التعرف عليه. وفي الوقت نفسه، قام فرانز جوزيف م. لور فون رايشنشتاين أيضًا بتكوين مادة مماثلة، ولكن لم يستطع التعرف عليها.

مارتن هاينريش كلابروث: في عام 1795، اكتشف الكيميائي الألماني كلابروث هذا الأكسيد عند تحليل الروتيل الأحمر المنتج في المجر. وقد دعا إلى طريقة تسمية اليورانيوم، وأطلق على العنصر الجديد اسم "التيتانيوم". عندما سمع بالاكتشاف السابق من جريجور، قام كلابروث بعمل بعض العينات المعدنية الماناكانية، وأكد أنه التيتانيوم.

ماثيو أ. هانتر: كان التيتانيوم الذي اكتشفه جريجور وكراب في ذلك الوقت هو التيتانيوم البودرة وليس التيتانيوم المعدني. نظرًا لأن أكسيد التيتانيوم مستقر للغاية، ويمكن دمج معدن التيتانيوم مباشرة مع الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين والكربون، لذلك من الصعب صنع التيتانيوم. في عام 1910، قام الكيميائي الأمريكي هانتر لأول مرة بصنع TiCI بنسبة نقاء 99.9% عن طريق اختزاله بالصوديوم.

في عام 1940، صنع العالم اللوكسمبورغي W.J.Kroll التيتانيوم النقي باختزال المغنيسيوم TiCl4. ومنذ ذلك الحين، أصبح اختزال المغنيسيوم واختزال الصوديوم الطريقتين الصناعيتين لإنتاج إسفنج التيتانيوم. في عام 1948، أنتجت الولايات المتحدة الأمريكية 2 طن من التيتانيوم الإسفنجي بطريقة اختزال المغنيسيوم ثم بدأ الإنتاج الصناعي للتيتانيوم.

عملية تطوير صناعة التيتانيوم

في عام 1789، اكتشف العلماء عنصر التيتانيوم، ولكن حتى عام 1908، بدأت النرويج والولايات المتحدة في إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم بطريقة حمض الكبريتيك، في عام 1910، تم تحضير الصوديوم بواسطة إسفنج التيتانيوم لأول مرة في المختبر. في عام 1948، بدأت شركة دوبونت الأمريكية في إنتاج أطنان من إسفنج التيتانيوم بطريقة المغنيسيوم، وهو ما يمثل بداية الإنتاج الصناعي لإسفنج التيتانيوم التيتانيوم التيتانيوم.

تحضير التيتانيوم

صهر التيتانيوم

إن عملية صهر مادة التيتانيوم الخام وإضافة المواد، وتحضير التيتانيوم، وعملية سبائك التيتانيوم الكثيفة، هي العملية الأولى لتحضير مادة التيتانيوم.

يمكن الحصول على مواد التيتانيوم العامة عن طريق الصهر الذاتي الاستهلاك. تحتاج بعض سبائك التيتانيوم للاستخدامات المهمة، مثل الطيران، إلى الصهر 3 مرات.

عملية صهر التيتانيوم الإسفنجي

عملية اختزال المغنيسيوم

تُعد عملية إنتاج التيتانيوم عن طريق اختزال كلوريد التيتانيوم الرباعي (TiCl4) مع المغنيسيوم إحدى الطرق الرئيسية لإنتاج التيتانيوم. وقد أُجريت عملية الاختزال في درجة حرارة عالية وجو غاز خامل، وفُصل معدن المغنيسيوم المتبقي وMgCl2 عن طريق التقطير بالتفريغ للحصول على التيتانيوم المعدني الإسفنجي.

طريقة اختزال الصوديوم (Na)

تُعرف أيضاً باسم طريقة هنتر، وهي أقدم دراسة استُخدمت لتحضير معدن التيتانيوم.