Ποια είναι η διαδικασία Kroll που χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό των μετάλλων;
Ακολουθεί μια ανάλυση της διαδικασίας:
1. Μείωση του τετραχλωριούχου τιτανίου:
* Υλικό εκκίνησης: Η διαδικασία αρχίζει με τετραχλωρίδιο τιτανίου (TICL₄), το οποίο είναι υγρό σε θερμοκρασία δωματίου και λαμβάνεται με αντίδραση του διοξειδίου του τιτανίου (Tio₂) με αέριο χλωρίου.
* Μείωση: Στη συνέχεια, μειώνεται με το τετηγμένο μαγνήσιο σε σφραγισμένο αντιδραστήρα. Αυτή η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε υψηλές θερμοκρασίες (περίπου 800 ° C) και κάτω από αδρανή ατμόσφαιρα (συνήθως αργόν). Η αντίδραση είναι:
* ticl₄ + 2 mg → ti + 2 mgcl₂
* αποτέλεσμα: Αυτή η αντίδραση παράγει σφουγγάρι τιτανίου (πορώδη μορφή τιτανίου) και χλωριούχο μαγνήσιο (MGCL₂).
2. Καθαρισμός και ενοποίηση:
* Διαχωρισμός: Το χλωριούχο μαγνήσιο απομακρύνεται από το σφουγγάρι τιτανίου με πλύση με νερό.
* Ενοποίηση: Το σφουγγάρι τιτανίου στη συνέχεια λιώνει σε φούρνο τόξου κενού για να παράγει συμπαγή κιβώτια τιτανίου.
Πλεονεκτήματα της διαδικασίας Kroll:
* υψηλή καθαρότητα: Η διαδικασία Kroll μπορεί να παράγει τιτάνιο με καθαρότητα 99,9%.
* σχετικά αποτελεσματική: Η διαδικασία είναι αποτελεσματική από την άποψη της μετατροπής τετραχλωριούχου τιτανίου σε μέταλλο τιτανίου.
Μειονεκτήματα της διαδικασίας Kroll:
* Κατανάλωση υψηλής ενέργειας: Η διαδικασία είναι ενεργειακή ένταση λόγω των απαιτούμενων υψηλών θερμοκρασιών.
* Ανησυχίες για την ασφάλεια: Ο χειρισμός του τετραχλωριούχου τιτανίου και του μαγνησίου απαιτεί προσεκτικές προφυλάξεις ασφαλείας.
Συνοπτικά:
Η διαδικασία Kroll είναι μια κρίσιμη μέθοδος για την παραγωγή τιτανίου υψηλής καθαρότητας, η οποία είναι ένα ισχυρό, ελαφρύ και ανθεκτικό στη διάβρωση μέταλλο που χρησιμοποιείται σε διάφορες εφαρμογές όπως η αεροδιαστημική, τα ιατρικά εμφυτεύματα και η χημική επεξεργασία.
