Titan – co je to za materiál?

102 Views 0 Liked
Posted on: 2025-03-28
 

V následujícím článku se seznámíte se základními aspekty titanu jako materiálu. Co je to titan, odkud pochází, od kdy je známý a k čemu se využívá? Jak jsou jeho úžasné vlastnosti využívány v technice a dokonce i v medicíně?

Titan - co to je? -Ti

Titan je přírodní materiál, chemická značka Ti - jeden z přírodních prvků vyskytujících se v zemské kůře. Teoreticky je poměrně běžný, protože patří mezi 10 nejčastěji se vyskytujících prvků v zemské kůře - v praxi se však přirozeně nevyskytuje v čisté formě. Protože je poměrně reaktivní, spojuje se s dalšími prvky a jedinou možností, jak získat titan, který může být následně použit jako materiál, je těžba rudy a její čištění. To mimochodem není snadný proces, proto se jen některé země specializují na výrobu titanu. Je to tedy vzácný a drahý materiál, navzdory jeho hojnému výskytu v zemské kůře.

Od kdy a k čemu se titan využívá?

Jako prvek byl titan objeven náhodou anglickým chemikem v roce 1791, který zkoumal černý písek nalezený v řece na jihu Anglie. Tímto způsobem objevil dosud neznámý oxid kovu, o kterém dnes víme, že to byl titan. O několik let později dostal svůj správný název inspirovaný Titány z řecké mytologie.

Teprve v roce 1910 se poprvé podařilo izolovat Ti, ale stále neexistovala účinná a levná metoda zpracování. Proto nebyla možná průmyslová výroba.

Technologie hromadné výroby titanu byly patřičně zdokonaleny až po druhé světové válce - a až od 50. let 20. století se datuje masovější výroba titanu. Tehdy byly také rozpoznány jeho výhody, zejména v letectví, vojenství a pomalu se rozvíjejícím kosmickém průmyslu. Titan se ukázal jako mimořádně pevný, nekorozevzdorný, odolný a přitom lehký. Brzy přišel čas na využití Ti v medicíně, zejména jako materiálu, který nepodléhá degradaci a z něhož lze vyrobit dokonce komponenty pro srdeční chlopně.

Titan - vlastnosti

Především je důležitá jeho neuvěřitelná pevnost, zejména odolnost proti korozi - dokonce i ve vysoce škodlivých podmínkách. Díky tomu může být používán dokonce s vodou s vysokou koncentrací solí nebo s agresivními kyselinami.

Při neuvěřitelné pevnosti má titan ještě jednu vlastnost, která mu dává výhodu oproti oceli. Jeho hustota je 4,5 g/cm³ - což znamená, že titan je lehčí než ocel.

Je také odolný vůči vysokým teplotám - protože jeho teplota tání je 1668°C. V přirozených podmínkách by bylo velmi obtížné jej roztavit nebo poškodit.

Nevýhodou titanu jako materiálu je jeho menší dostupnost a cena.

Jak vypadá titan - jakou barvu má Ti?

Titan se vzhledem liší od oceli - je stříbrošedý, často lesklý, často blízký šedé barvě. Rozhodně nelze zaměnit Ti s ocelovými prvky.

Titanové výměníky tepla - k čemu se používají?

V kontextu výměníků tepla se titan stal nesmírně důležitým materiálem pro použití s agresivními médii, tedy v podmínkách, kdy je nerezová ocel stále příliš slabá. Titanové výměníky tepla se proto používají všude tam, kde se vyskytuje médium s vysokou škodlivostí.

V bazénové technice našly uplatnění při vytápění bazénů se slanou vodou a bazénů, do kterých se přidává sůl. Používají se k vytápění léčivých solankových lázní a exkluzivních mořských bazénů, které občas najdeme v rekreačních střediscích.

Kde se titan vyrábí?

Titan se vyrábí hlavně v zemích, které mají velké zásoby jeho rud, především ilmenitu a rutilu. Proces výroby titanu je složitý a nákladný, proto probíhá ve specializovaných závodech a daná země musí mít odpovídající technologie.

Hlavní země těžící titanovou rudu

  • Austrálie – největší světový producent rutilu a ilmenitu
  • Jižní Afrika
  • Indie
  • Čína
  • Ukrajina
  • Kanada
  • Norsko

Země, kde se vyrábí hotový zpracovaný titan

  • Čína – největší producent kovového titanu
  • Rusko – velký producent, zejména titanu pro letecké a zbrojní využití
  • Japonsko – specializované na výrobu vysoce kvalitního a čistého titanu, v mnoha kruzích, zejména lékařských, je titan vyrobený v Japonsku považován za nejlepší
  • Spojené státy
  • Kazachstán
  • Polsko

Jak vidíte, země těžící titanovou rudu nejsou vždy stejné jako ty, které jsou schopny ji zpracovat a dodat na trh v hotové podobě. Proces rafinace Ti je poměrně obtížný, protože titan velmi snadno reaguje s kyslíkem a musí být zpracováván v bezkyslíkaté atmosféře, například Krollovou metodou. To činí výrobu dražší než například tavení železa - a to dělá z titanu jeden z nejdražších materiálů, často 2-3krát dražší než ocel.

 
Posted in: VŠEOBECNÉ, Vyhřívání bazénu a bazénové výměníky tepla

Leave a comment

Security code
Product added to wishlist
Cookie consent