Titán – čo je to za materiál?

V nasledujúcom článku spoznáte základné aspekty titánu ako materiálu. Čo je to titán, odkiaľ pochádza, odkedy je známy a na čo sa využíva? Ako sa jeho úžasné vlastnosti využívajú v technike, ale dokonca aj v medicíne?

Titán - čo to je? -Ti

Titán je prírodný materiál, chemická značka Ti - jeden z prírodných prvkov vyskytujúcich sa v zemskej kôre. Teoreticky je pomerne rozšírený, pretože patrí medzi 10 najčastejšie sa vyskytujúcich prvkov v zemskej kôre - avšak v praxi sa prirodzene nevyskytuje v čistej forme. Keďže je pomerne reaktívny, spája sa s inými prvkami a jediným spôsobom, ako získať titán, ktorý môže byť následne použitý ako materiál, je ťažba rudy a jej čistenie. To mimochodom nie je jednoduchý proces, preto len niektoré krajiny sa špecializujú na výrobu titánu. Je to teda vzácny a drahý materiál, napriek jeho rozšírenému výskytu v zemskej kôre.

Titánový Výmenník tepla - bazénový Nordic Tec B55-Ti 16 kW

SK-B55-Ti-Titan

449.99

View

Titánový Výmenník tepla - bazénový Nordic Tec B85-Ti 25 kW

SK-B85-Ti-Titan

599.99

View

Titánový Výmenník tepla - bazénový Nordic Tec B155-Ti 50 kW

SK-Vymennik-tepla-B155-Ti-Titan

815

View

Titánový Výmenník tepla - bazénový Nordic Tec B210-Ti 60 kW

SK-Vymennik-tepla-B210-Ti-Titan

919.99

View

Odkedy a na čo sa využíva titán?

Ako prvok bol titán objavený náhodou anglickým chemikom v roku 1791, ktorý skúmal čierny piesok, ktorý našiel v rieke na juhu Anglicka. Týmto spôsobom objavil dovtedy neznámy oxid kovu, dnes vieme, že to bol titán. O niekoľko rokov neskôr dostal svoju správnu názov, inšpirovaný Titánmi z gréckej mytológie.

Až v roku 1910 sa prvýkrát podarilo izolovať Ti, no stále neexistovala metóda efektívneho a lacného spracovania. Preto nebola možná priemyselná výroba.

Technológie hromadnej výroby titánu boli dostatočne zdokonalené až po druhej svetovej vojne - a až od 50. rokov 20. storočia sa datuje masovejšia výroba titánu. Vtedy sa tiež začínajú využívať jeho výhody, najmä v letectve, vo vojenskom priemysle, ale aj v pomaly sa rozvíjajúcom kozmickom priemysle. Titán sa ukazuje ako mimoriadne pevný, nekoroziuvzdorný, odolný a zároveň ľahký. Čoskoro príde čas na využitie Ti v medicíne, najmä ako materiálu, ktorý sa nerozklada a z ktorého je možné vyrobiť dokonca súčiastky pre srdcové chlopne.

Titán - vlastnosti

Predovšetkým je dôležitá jeho mimoriadna odolnosť, najmä voči korózii - dokonca aj v extrémne nepriaznivých podmienkach. Vďaka tomu môže byť použitý dokonca s vodou s vysokou koncentráciou soli alebo s agresívnymi kyselinami.

Pri svojej úžasnej odolnosti má titán aj ďalšiu vlastnosť, vďaka ktorej má prevahu nad oceľou. Jeho hustota je 4,5 g/cm³ - čiže titán je ľahší ako oceľ.

Je tiež odolný voči vysokým teplotám - pretože jeho teplota topenia je 1668°C. V prírodných podmienkach by bolo veľmi ťažké ho roztaviť alebo poškodiť.

Nevýhodou titánu ako materiálu je jeho menšia dostupnosť a cena.

Titán - ako vyzerá - akú farbu má Ti?

Titán sa vzhľadom líši od ocele - je striebristo-sivý, často lesklý, niekedy takmer šedý. Rozhodne si ho nie je možné spliesť s oceľovými súčasťami.

Titánové výmenníky tepla - na čo sa používajú?

V kontexte výmenníkov tepla sa titán stal mimoriadne dôležitým materiálom pre použitie s agresívnymi médiami, teda v podmienkach, v ktorých je nerezová oceľ stále príliš slabá. Titánové výmenníky tepla sa preto používajú všade tam, kde sa vyskytuje médium s vysokou agresivitou.

V bazénovej technike našli uplatnenie pri vykurovaní bazénov so slanou vodou alebo s vodou, do ktorej sa pridáva soľ. Používajú sa na vykurovanie liečebných solanok aj exkluzívnych bazénov s morskou vodou, ktoré niekedy nájdeme v rekreačných strediskách.

Titánový Výmenník tepla - bazénový Nordic Tec B300-Ti 90 kW

SK-Vymennik-tepla-B300-Ti-Titan

1039.99

View

Titánový Výmenník tepla - bazénový Nordic Tec B360-Ti 110 kW

SK-Vymennik-tepla-B360-Ti-Titan

1119.99

View

Titánový Výmenník tepla - bazénový Nordic Tec B600-Ti 175 kW

SK-Vymennik-tepla-B600-Ti-Titan

1849.99

View

Výmenník tepla bazénový oceľový Nordic Tec B360 105kW

B360

334.99

View

Kde sa vyrába titán?

Titán sa vyrába predovšetkým v krajinách, ktoré majú veľké zásoby jeho rúd, najmä ilmenitu a rutilu. Proces výroby titánu je zložitý a nákladný, preto prebieha v špecializovaných závodoch a daná krajina musí mať príslušné technológie.

Hlavné krajiny ťažiace rudu titánu

Austrália – najväčší výrobca rutilu a ilmenitu na svete
Južná Afrika
India
Čína
Ukrajina
Kanada
Nórsko

Pomerne veľké ložiská titánu sa predpokladajú v severovýchodnom Poľsku, čo je čiastočne potvrdené. Zatiaľ však naša krajina ešte nepatrí medzi svetové veľmoci v ťažbe – časť poľských ložísk sú relatívne nové objavy, ktoré si stále vyžadujú podrobné geologické prieskumy a posúdenie rentability ťažby.

Krajiny, v ktorých sa vyrába hotový spracovaný titán

Čína – najväčší výrobca kovového titánu
Rusko – veľký výrobca, najmä titánu pre letecký a zbrojný priemysel
Japonsko – špecializované na výrobu vysoko kvalitného a vysoko čistého titánu, v mnohých kruhoch, najmä medicínskych, je titán vyrobený v Japonsku považovaný za najlepší
Spojené štáty
Kazachstan

Ako vidno, krajiny ťažiace rudu titánu nie sú vždy tie isté krajiny, ktoré ho dokážu spracovať a dodať na trh v hotovej forme. Proces rafinácie Ti je pomerne náročný, pretože titán veľmi ľahko reaguje s kyslíkom a musí sa spracovávať v bezkyslíkatom prostredí, napríklad Krollovou metódou. To robí výrobu drahšou ako napríklad výroba železa - a to spôsobuje, že titán je jedným z najdrahších materiálov, často 2-3 krát drahším ako oceľ.