admin
Iako je titanij jedan od najzastupljenijih elemenata u Zemljinoj kori, njegova proizvodnja toliko je složena i skupa da se ovaj izuzetni metal i danas koristi gotovo isključivo u svemirskoj, vojnoj i medicinskoj industriji.
Kada bismo birali gotovo savršen metal, titanij bi bio pri samom vrhu liste. Čvrst je poput čelika, ali gotovo upola lakši. Otporan je na koroziju, podnosi ekstremne temperature i ogromne pritiske, zbog čega se koristi u dubokomorskim podmornicama, mlaznim motorima, svemirskim letjelicama i medicinskim implantatima.
Na prvi pogled nameće se logično pitanje – zašto onda od titanija nisu napravljeni automobili, mostovi, mobilni telefoni ili kuhinjsko posuđe,…?
Odgovor nije u njegovoj rijetkosti. Naprotiv, titanij je deveti najzastupljeniji element u Zemljinoj kori. Problem je nešto sasvim drugo – izuzetno je teško i skupo dobiti čisti metal.
Špijunski avion koji je zavisio od Sovjetskog Saveza
Koliko je titanij bio važan pokazuje i jedna zanimljiva priča iz vremena Hladnog rata.
Šezdesetih godina prošlog stoljeća Sjedinjene Američke Države razvijale su legendarni izviđački avion SR-71 Blackbird. Letio je tolikom brzinom da bi se aluminijski trup zbog trenja sa zrakom doslovno počeo topiti. Jedino rješenje bio je titanij.
Međutim, SAD nisu raspolagale dovoljnim količinama ovog metala, dok je najveći svjetski proizvođač bio upravo njihov najveći protivnik – Sovjetski Savez.
Ironično, američka CIA organizovala je mrežu lažnih kompanija kako bi potajno kupovala sovjetski titanij, od kojeg su zatim izrađivani špijunski avioni namijenjeni upravo nadzoru Sovjetskog Saveza.
Titanij je svuda oko nas – ali ne u obliku metala
Za razliku od zlata ili srebra, titanij se gotovo nikada ne nalazi u čistom obliku. On se izuzetno snažno veže za kisik stvarajući titanij-dioksid.
S tim spojem susrećemo se svakodnevno. Titanij-dioksid daje bijelu boju bojama za zidove, nalazi se u pasti za zube, a dugo je bio i jedan od glavnih sastojaka krema za zaštitu od sunca.
Problem nastaje kada taj čvrsti hemijski spoj treba razdvojiti kako bi se dobio čisti titanij.
Jedan od najzahtjevnijih industrijskih procesa
Za proizvodnju titanija koristi se takozvani Krollov proces, jedan od energetski najzahtjevnijih i tehnološki najkomplikovanijih postupaka u metalurgiji.
Ruda se prvo obrađuje veoma otrovnim hlorom na ekstremno visokim temperaturama. Nakon toga slijedi reakcija s magnezijem u zatvorenim komorama ispunjenim argonom, bez prisustva zraka.
Za razliku od proizvodnje čelika, gdje se metal može dobijati kontinuirano, titanij se proizvodi polako, u malim serijama i pod strogo kontrolisanim uslovima.
Samo ovaj proces čini sirovi titanij višestruko skupljim od čelika.
Obrada je jednako zahtjevna
Ni nakon što se dobije čisti metal problemi ne prestaju.
Titanij vrlo slabo provodi toplotu, pa se toplina prilikom bušenja ili rezanja zadržava upravo na vrhu alata. Zbog toga se svrdla i rezači izuzetno brzo troše.
Zavarivanje predstavlja poseban izazov. Ako se zagrijani titanij izloži zraku, trenutno upija kisik i azot, postaje krhak i može popucati poput stakla. Zato se zavarivanje mora obavljati u zaštitnoj atmosferi argona.
Dodatni rizik predstavlja fina titanijska prašina nastala obradom. Ona je veoma zapaljiva, a požari izazvani titanijem ne mogu se gasiti vodom – voda može izazvati još snažniju reakciju.
Gotovo savršen materijal – ali uz visoku cijenu
Titanij nije skup zato što ga nema dovoljno. Skup je zato što priroda ovaj metal čvrsto “zaključava” u hemijskim spojevima, a njegovo oslobađanje zahtijeva ogromnu količinu energije, vremena i precizne tehnologije.
Upravo zbog toga titanij i dalje ostaje rezervisan za primjene gdje njegove jedinstvene osobine opravdavaju visoku cijenu – u avioindustriji, svemirskim misijama, vojnim tehnologijama i medicini.
Sve dok proizvodnja ne postane jednostavnija i jeftinija, ovaj gotovo savršeni metal vjerovatno će ostati mnogo češći na nebu i u svemiru nego u našim svakodnevnim predmetima.
LuPortal
