ไทเทเนียม ไทเทเนียมในการตั้งชื่อตามไทรทันขนาดใหญ่ เป็นโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกแบบปอนด์ต่อปอนด์ แม้ว่าจะไม่ใช่โลหะที่หายาก แต่ก็มีราคาแพงเนื่องจากค่าใช้จ่ายในการขุดและผลิต อาจเคยได้ยินเกี่ยวกับไม้กอล์ฟ ไทเทเนียมหรือเรือดำน้ำ ไทเทเนียมแต่รู้หรือไม่ว่ามีไทเทเนียมในไอซิ่งเค้กสีขาว ต่อไปนี้เป็นข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ 6 ประการ เกี่ยวกับโลหะอันเลื่องชื่อโลหะที่เหมือนพระเจ้า ไม่ได้ถูกปลอมแปลงจนกระทั่งศตวรรษที่ 20
โดยย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2334 วิลเลียมเกรเกอร์ นักแร่วิทยาสมัครเล่นชาวอังกฤษ และศิษยาภิบาลของโบสถ์ได้ตักทรายสีดำ น่าสงสัยขึ้นมาในลำธารใกล้เมืองคอร์นวอลล์ ทรายบางส่วนเป็นแม่เหล็ก ซึ่งเกรเกอร์ ระบุว่าเป็นเหล็กออกไซด์ แต่วัสดุอื่นๆยังเป็นปริศนา เป็นออกไซด์อีกอันหนึ่งอย่างแน่นอน แต่ไม่ใช่หนึ่งในหนังสือที่สมาคมธรณีวิทยาแห่งราชวงศ์ มาร์ติน ไฮน์ริช แคลปรอธ นักเคมีชาว เยอรมันได้ค้นพบออกไซด์แปลกๆอีกครั้งในปี พ.ศ. 2338
และให้ชื่อตามตำนานที่ว่า ไทเทเนียมออกไซด์ตามชื่อเทพเจ้าที่ นำหน้านักกีฬาโอลิมปิกในตำนานเทพเจ้ากรีก แม้ว่าจะถูกค้นพบในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 แต่ไทเทเนียมบริสุทธิ์ไม่ได้ถูกแยกออกจากออกไซด์จนกระทั่งปี 1910 เมื่อแมทธิว ฮันเตอร์ นักเคมีชาวอเมริกัน ซึ่งทำงานให้กับบริษัทเจเนอรัลอิเลคทริค ได้ค้นพบวิธีลอกโลหะสีเงินออกจาก ออกไซด์ภายใต้ความร้อน และความดันสูงในระเบิดที่ปิดสนิท เบาและแข็งแรงอย่างไม่น่าเชื่อ
โลหะผสมไทเทเนียมซึ่งเป็นเครื่องบินโดยสารที่ใหญ่ที่สุดในโลก ประกอบด้วยไทเทเนียม 70 เมตริกตัน ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ ต้องขอบ นวัตกรรมทางโลหวิทยาในช่วงทศวรรษที่ 1930 ที่เรียกว่า กระบวนการของน็อกซ์ การตีไทเทเนียมในเชิงพาณิชย์จึงแพร่หลายอย่างมากในช่วงทศวรรษที่ 1940 และ1950 การใช้งานครั้งแรกในเครื่องบินทหาร และเรือดำน้ำ ทั้งของอเมริกาและของรัสเซีย และเครื่องบินพาณิชย์ในปี 1960
การกัดกร่อนเป็นกระบวนการทางเคมีไฟฟ้าที่ทำลายโลหะโดยที่ส่วนใหญ่เมื่อเวลาผ่านไป เมื่อโลหะสัมผัสกับออกซิเจน ทั้งในอากาศหรือใต้น้ำ ออกซิเจนจะดึงอิเล็กตรอน และสร้างสิ่งที่ เรียกว่า ออกไซด์ของโลหะหนึ่งในออกไซด์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่พบมากที่สุด คือออกไซด์ของเหล็กหรือที่เรียกว่าสนิม แต่ไม่ใช่ว่าออกไซด์ทั้งหมด จะทำให้โลหะที่อยู่ด้านล่างเกิดการกัดกร่อนได้ เมื่อไทเทเนียมสัมผัสกับออกซิเจน จะสร้างชั้นบางๆของไทเทเนียมไดออกไซด์
บนพื้นผิวชั้นออกไซด์นี้ช่วยปกป้องไทเทเนียมจากการถูกกัดกร่อนที่เกิดจากกรด ด่าง มลพิษ และน้ำเค็มส่วนใหญ่ สมบัติต้านการกัดกร่อนตามธรรมชาติของ ไทเทเนียม ทำให้เป็นวัสดุในอุดมคติไม่เพียงแต่สำหรับเครื่องบินเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชิ้นส่วนใต้ทะเลที่สัมผัสกับน้ำเค็มที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงด้วย ใบพัดของเรือ มักจะทำจากไทเทเนียม เช่นเดียวกับบัลลาสต์ภายในเรือและระบบท่อ รวมถึงฮาร์ดแวร์ออนบอร์ดที่สัมผัสกับน้ำทะเล ไทเทเนียมอาศัยอยู่ในส่วนต่างๆของร่างกาย
ตั้งแต่หัวจรดเท้าไทเทเนียมไดออกไซด์ชั้นบางแบบเดียวกัน ที่ปกป้องไทเทเนียมจากการกัดกร่อนยังทำให้เป็นวัสดุที่ปลอดภัยที่สุด ในการฝังเข้าไปในร่างกายมนุษย์ ไทเทเนียมมีคุณสมบัติ เข้ากันได้ทางชีวภาพ อย่างสมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่าไม่เป็นพิษ ไม่ก่อภูมิแพ้ และยังสามารถหลอมรวมเข้ากับเนื้อเยื่อ และกระดูกของมนุษย์ได้ ไทเทเนียมเป็นวัสดุผ่าตัดที่เลือกใช้สำหรับการปลูกถ่ายกระดูกและข้อ แผ่นกะโหลก รากของรากฟันเทียม หมุดสำหรับตาและหูเทียม ลิ้นหัวใจการหลอมรวมของกระดูกสันหลัง
และแม้กระทั่งท่อปัสสาวะ การศึกษาพบว่าการปลูกถ่ายไทเทเนียม โดยกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย ให้สร้างกระดูกโดยตรงบนพื้นผิวไทเทเนียม ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่า ออสซิโออินทิเกรชัน เหตุผลอื่นๆที่ไทเทเนียมเป็นเป้าหมายสำหรับการเปลี่ยนสะโพกและหมุดสำหรับกระดูกที่หักก็คือไทเทเนียมมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงอันเลื่องชื่อ ซึ่งทำให้รากเทียมมีน้ำหนักเบา
และยังแสดงความยืดหยุ่นที่แน่นอนซึ่งอาจจะเหมือนกับกระดูกมนุษย์ สวิงในไม้กอล์ฟและอุปกรณ์กีฬาอื่นๆ เมื่อราคาของไทเทเนียมบริสุทธิ์ลดลงในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ผู้ผลิตเริ่มมองหาการใช้งานเชิงพาณิชย์มากขึ้น สำหรับโลหะมหัศจรรย์นี้ ความแข็งแรงน้ำหนักเบาของไทเทเนียม ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องกีฬา ไม้กอล์ฟไทเทเนียมรุ่นแรกๆวางจำหน่ายในร้านค้าในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990
รวมถึงไดรเวอร์ขนาดยักษ์จากคัลลาเวย์ที่รู้จักกันในนามเกรท บิ๊ก เบอร์ธา ไม้กอล์ฟมีราคาแพงเมื่อเทียบกับไดรเวอร์เหล็กหรือไม้ แต่ความสำเร็จทำให้ผู้ผลิตอุปกรณ์กีฬารายอื่นสนใจไทเทเนียม ตอนนี้สามารถพบไทเทเนียมในอุปกรณ์กีฬาชิ้นใดก็ได้ที่น้ำหนัก ความแข็งแรง และความทนทานเป็นกุญแจสำคัญ ไม้เทนนิส ไม้ลาครอส สกี เฟรมจักรยาน ไม้เบสบอล อุปกรณ์เดินป่าและปีนเขา อุปกรณ์ตั้งแคมป์และแม้แต่เกือกม้าสำหรับม้าแข่งมืออาชีพ
ไทเทเนียมเพียง5 เปอร์เซ็นต์ จาก 5.7 ล้านเมตริกตัน ที่ผลิตทุกปีเท่านั้นที่ถูกนำไปหลอมเป็นโลหะส่วนใหญ่กลายเป็นไทเทเนียมไดออกไซด์ ซึ่งเป็นวัสดุชนิดเดียวกับที่ปกป้องไทเทเนียมจากการกัดกร่อนตามธรรมชาติ ไทเทเนียม ไดออกไซด์ถูกใช้ทั่วโลกเป็นเม็ดสีไวท์เทนนิ่งที่ไม่เป็นพิษสำหรับสี เครื่องสำอาง ยาและอาหาร รวมถึงไอซิ่งเค้กสีขาว สีขาวเคยถูกย้อมด้วยสารสีที่มีสารตะกั่ว แต่เมื่อทราบถึงผลกระทบต่อสุขภาพของสารตะกั่ว ไทเทเนียมไดออกไซด์ก็เข้ามาแทนที่
ปรากฏว่าเม็ดสีที่มีไทเทเนียมมีคุณสมบัติเย็นช่างทาสีบ้านเลือกใช้สีขาวที่มีส่วนผสมของไทเทเนียม เพราะป้องกันการกัดกร่อน และมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า ไทเทเนียมออกไซด์หักเหแสงมาก ทำให้มีความแวววาวตามธรรมชาติมากกว่าเพชร และสร้างเฉดสีขาวที่สว่างเป็นพิเศษ ไทเทเนียมออกไซด์ยังสะท้อนแสงอินฟราเรด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมสีทาไทเทเนียมจึงถูกนำมาใช้ที่ด้านนอกของหอดูดาว เพื่อกระจายแสงอินฟราเรดที่ทำให้ภาพพร่ามัว
นานาสาระ: ภูเขา การทำความเข้าใจปล่องภูเขาไฟที่หลงเหลือมาจากวัตถุนอกโลก
