Nguyên tố Titan

[Ma Bư]

Các nhà kiến trúc đã bắt đầu xây dựng các đài, bia tưởng niệm, bề mặt có trang trí bằng kim loại Titan từ những năm 60 của thế kỷ 20. Titan là kim loại có độ bền kim loại cao, khả năng chống ăn mòn rấl lớn, phủ ngoài mặt các bia, đài tưởng niệm là rất xứng đáng vì nó luôn hoàn toàn có khả năng trường tồn với thời gian.

Tại Kepleptơn vila ở Matscơva vào năm 1964, người ta đã dựng lên đài tưởng niệm tên lửa. Bề mặt của đài tưởng niệm này ốp toàn bằng những tấm Titan sáng loáng. Ðài này được xây dựng để ghi nhớ công ơn những người công tác trong ngành hàng không, vũ trụ có công chinh phục khoảng không ngoài trái đất.

Một thời gian sau UNESCO (tổ chức văn hoá - giáo dục - khoa học liên hợp quốc) cũng cho xây dựng đài tưởng niệm ở Giơnevơ (Thụy Sĩ) nhân kỷ niệm 100 ngày thành lập liên hiệp thông tin quốc tế. Ðài kỷ niệm này cao 10,5m, tạo bởi hai khối bê tông cốt thép, mặt ngoài ốp các tấm titan sáng loáng.

Caclôt - nhà khoa học và khoáng vật học người Anh, vào năm 1791 đã tìm thấy trong quặng titanite (CaTiSiO5) một nguyên tố mới và đặt lên là Valađi (chính là tên địa phương đã tìm ra nguyên tố). Graphônte - nhà hoá học người Ðức, vào năm 1795 cũng tìm thấy một nguyên tố mới tại Bôinic (Hunggary) và đặt cho nó một cái tên thật mỹ miều "Titanium" mà theo tiếng Hy Lạp là "thái tử con thần đất". Graphôn nói, nguyên tố Valađi mà Caclôt tìm thấy cũng chính là Titan.

Thực ra, cả hai thứ mà ông tìm thấy chỉ là một. Nó không phải là Valađi, cũng chẳng phải là Titan. Ðó chính là ôxit Titan (Titanium đi oxyde) - một loại bột kết tinh màu trắng. Về sau, rất nhiều nhà khoa học tìm cách tinh luyện Titan nguyên chất từ các hợp chất chứa Titan nhưng đều thất bại. Cho đến năm 1887, Nensân và Pitơsân (người Thụy Ðiển) đã dùng Natri hoàn nguyên Titan từ loại quặng Ôxyt titan 4 (Titanium tetraoxyt) và thu được Titan hàm lượng 95%, trong bình thép kín. Năm 1895, nhà khoa học người Pháp Morisơn đã tinh luyện được Titan hàm lượng 98%. Ðến cuối năm 1910, Hantơ - một nhà khoa học người Mỹ đã cải tiến phương pháp của Nensân, cuối cùng thu được Titan thuần khiết hàm lượng 99% trở lên. Tuy nhiên, thật đáng tiếc là tổng trọng lượng Titan thu được chỉ có một gam. Dẫu vậy tin này truyền đi đã làm chấn động địa cầu vì việc tinh luyện Titan là vô cùng khó. Như vậy, từ khi phát hiện đến khi chế tạo được Titan nguyên chất là cả một quá trình lê thê, suốt 120 năm.

Vì Titan tìm được vẫn chưa phải là nguyên chất hoàn toàn tinh khiết nên Titan giòn và yếu, không chịu nổi gia công cơ giới nên phạm vi sử dụng Titan còn hẹp.

Trái lại, các hợp chất của Titan như: Titanium di ôxide và Titanium tetaxi được ứng dụng nhiều. Titanium di ôxide là bột màu trắng là một thứ nguyên liệư quan trọng trong công nghiệp nhuộm. Titanium di ôxide không độc so với Sulfade zinc và tốt hơn ôxit thiếc rất nhiều. Ôxyt titan được dùng nhiều trong công nghiệp chế tạo sơn, giấy, chất dẻo, nhuộm các sản phẩm dệt, công nghiệp thuỷ tinh, gốm sứ...Titanium tetra ôxide (ôxit titan 4) có khả năng tạo ra khói mù trắng dầy đặc. Vào mùa sương giá nông dân thường dùng nó để chưng cất tạo ra mù dầy để chống sương giá bảo vệ màu màng. Người ta cũng dùng nó để chế tạo "hoả mù" dùng trong chiến tranh.

Vào năm 1925 hai nhà khoa học người Hà Lan tên là: Fanake và Ðơbôiê dùng dây Wolfram gia nhiệt để hoàn nguyên Titan từ Titanium tetra ôxyde và đã lấy được Titan thuần khiết. Do đó, cách suy nghĩ của Hantơ: Titan giòn không chịu nổi gia công cơ khí đã bị bác bỏ. Ngược lại Titan nguyên chất có tính dẻo cao, hoàn toàn có thể gia công như thép để chế tạo tấm thỏi kéo sợi, dát mỏng.

Titan nguyên chất có ánh kim trắng như bạc, tỷ trọng nhỏ, nhưng cường độ cơ tính cao, chịu nhiệt và chống ăn mòn tốt. Cường độ tương đương với thép nhưng trọng lượng chỉ bằng một nửa. Trọng lượng của Titan tuy gấp 1,5 lần trọng lượng nhôm nhưng cường độ cơ tính lại cao gấp 5 lần nhôm. Chính vì vậy, trong một số lĩnh vực nhôm cũng phải nhường chỗ cho Titan.

Cho đến nay, Titan vẫn đang được coi là kim loại hiếm. Thực ra qua điều tra khảo sát, người ta đã thấy tnr lượng Titan thật dồi dào. Tổng trữ lượngTitan trong lớp vỏ trái đất, gấp mười mấy lần trữ lượng của các kim loại như: nhôm; sắt, canxi, natri, mangan, cùng các kim loại màu như: đồng, chì, thiếc, kẽm. . .

Trung Quốc là nước được thiên nhiên ban tặng nguồn khoáng vật Titan dồi dào. Vùng Phán Mỹ Hoa (thuộc Tứ Xuyên) đã tìm thấy quặng sắt - Titan Valađi cực lớn. Trữ lượng Titan ở khu mỏ này gần bằng trữ lượng đã được thăm dò trên toàn thế giới.

Năm 1947, Trung Quốc thực hiện công nghiệp hoá ngành sản xuất Titan, sản lượng Titan lúc đó chỉ có hai tấn. Ðến năm 1972 sản lượng Titan lên tới 200. 000 tấn.