குரோல் செயல்முறை

குரோல் செயல்முறை (Kroll process) என்பது டைட்டானியம் டெட்ராக்ளோரைடிலிருந்து உலோக டைட்டானியத்தை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு உயர்வெப்ப உலோகவியல் தொழில்துறை செயல்முறையாகும். 2001 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி, வில்லியம் ஜஸ்டின் குரோலின் செயல்முறையானது கிட்டத்தட்ட அனைத்து வணிக தயாரிப்புகளுக்கும் ஹண்டர் செயல்முறையை இடம் பெயரச் செய்தது.^[1]

செயல்முறை

குரோல் செயல்முறையில், தைட்டானியம் டெட்ராக்ளோரைடு திரவ மெக்னீசியத்தால் ஒடுக்கப்பட்டு டைட்டானிய உலோகம் உருவாகிறது.

{\ce {{TiCl4}+2{Mg}->[825~^{\circ }\mathrm {C} ]{Ti}+2{MgCl2}}}

இந்த ஒடுக்க வினையானது துருவேறா எஃகு வாலையில் 800-850 ° செல்சியசு வெப்பநிலையில் நடத்தப்படுகிறது.^[2] TiCl₄ -இன் பகுதி குறைப்பு காரணமாக குளோரைடுகளான TiCl₂ மற்றும் TiCl₃ ஆகியவை உருவாக இடம் கொடுக்கிறது. MgCl<sub id="mwIA">2</sub> ஐ மீண்டும் மெக்னீசியமாக சுத்திகரிப்பு செய்யப்பட்டு பெற முடியும்.

உடனடிச் செயல்முறைகள்

இச்செயல்முறையின் விளைவாக கிடைக்கப்பெறும் நுண்ணிய உலோக தைட்டானியம் புரையானது கசிவு அல்லது வெற்றிட வடிகட்டுதல் மூலம் சுத்திகரிக்கப்படுகிறது. புரையானது நசுக்கப்பட்டு, நுகரப்படக்கூடிய கார்பன் மின்முனை வெற்றிட வளைவு உலையில் உருக்கப்படுவதற்கு முன்பு அழுத்தப்படுகிறது, "பளபளப்பான உலோகம் வெளியேற்றப்படுவதைத் தவிர்ப்பதற்கு போதுமான அழுத்தத்தின் தூய்மையான ஆர்கான் மூலம் மீண்டும் நிரப்பப்படுகிறது". உருகிய உலோக வார்ப்புக் கட்டியானது வெற்றிடத்தின் கீழ் திண்மமாக்க அனுமதிக்கப்படுகிறது. இத்தோடு சேர்ந்துள்ள வேறு பொருள்களை அகற்றுவதற்கும் சீரான தன்மையை உறுதி செய்வதற்கும் இது பெரும்பாலும் மீண்டும் மீண்டும் உருக்கப்படுகிறது. இந்த உருக்குதல் படிநிலைகள் உற்பத்தியின் விலையை அதிகரிக்கின்றன. டைட்டானியம் துருப்பிடிக்காத எஃகினை விட ஆறு மடங்கு அதிக விலை கொண்டது என்று 2023 ஆம் ஆண்டில் பாட்டர் குறிப்பிட்டார். "டைட்டானியத்தைக் கையாள்வது அடிப்படையில் கடினமானதும் மற்றும் அதிக செலவினை ஏற்படுத்தக்கூடியதாகவும் இருந்தது. தைட்டானிய உலோக வார்ப்புக் கட்டிகள் மற்றும் தாள்களாக மாற்றுவது இவ்வுலோகத் துகள்களின் வினைத்திறன் காரணமாக ஒரு சவாலானதாக இருந்தது.

வரலாறு மற்றும் அதன் பின் நிகழ்ந்த முன்னேற்றங்கள்

தைட்டானியம் உலோக உற்பத்தி தொடர்பாக 1887 ஆம் ஆண்டில் நில்சன் மற்றும் பெட்டர்சன் சோடியத்தைப் பயன்படுத்தி மேற்கொண்ட ஒரு முறையிலிருந்து தொடங்கி, ஒரு அறிக்கையுடன் தொடங்கி, இது உகந்த அளவுடையதாக மாற்றப்பட்ட அன்டர் செயல்முறை என்பது வரை பல முறைகள் இருந்தன. இந்தச் செயல்பாட்டில் (1990 களில் வணிக ரீதியாக நிறுவப்பட்டது) TiCl₄ சோடியம் மூலம் உலோகமாக ஒடுக்கப்படுகிறது.

1920களில் பிலிப்ஸ் என். வி. யில் பணிபுரிந்த ஆன்டன் எட்வர்ட் வான் ஆர்கல், டைட்டானியம் டெட்ரையோடைடின் வெப்ப சிதைவு மிகவும் தூய்மையான டைட்டானியத்தை தருகிறது என்று விவரித்தார்.

டைட்டானியம் டெட்ராக்ளோரைடு அதிக வெப்பநிலையில் ஹைட்ரஜனுடன் ஒடுக்கப்பட்டு வெப்ப முறையில் சுத்தமான உலோகமாக பதப்படுத்தக்கூடிய ஹைட்ரைடுகளைத் தருகிறது.

இந்த மூன்று யோசனைகளின் பின்னணியுடன், லக்சம்பர்க்கில் உள்ள கிரோல் டைட்டானியம் டெட்ராக்ளோரைடைக் குறைப்பதற்கான புதிய குறைப்பான்கள் மற்றும் புதிய கருவிகள் இரண்டையும் உருவாக்கினார். நீர் மற்றும் பிற உலோக ஆக்சைடுகளின் எச்ச அளவுகளுக்கு ஏற்ப இந்த உலோகத்தின் அதிக வினைத்திறன் சவால்களை முன்வைத்தது. கால்சியத்தைக் குறைப்பானாகப் பயன்படுத்தியதன் மூலம் குறிப்பிடத்தக்க வெற்றி கிடைத்தது, ஆனால் இதன் விளைவாக கிடைக்கப்பெறும் கலவையில் குறிப்பிடத்தக்க ஆக்சைடு அசுத்தங்கள் சேர்ந்திருந்தன.^[3] 1000° செல்சியசில் மெக்னீசியத்தை மாலிப்டினம் உலையில் பயன்படுத்தி பெரும் வெற்றியைப் பெற்றதாக ஒட்டாவாவில் உள்ள மின்வேதியியல் கழகத்திற்கு கிரோல் அறிவித்தார்.^[4] கிரோலின் டைட்டானியம் அதன் உயர் தூய்மையை பிரதிபலிக்கும் வகையில் மிகவும் நெகிழ்வுத் தன்மை உடையதாக இருந்தது.

அன்டர் செயல்முறையை கிரோல் செயல்முறை இடம்பெயரச் செய்து, டைட்டானியம் உலோக உற்பத்திக்கான மேலாதிக்க தொழில்நுட்பமாகத் தொடர்கிறது.

அமெரிக்காவிற்குச் சென்ற பிறகு, ஆல்பெனி ஆராய்ச்சி மையத்தில் கிரோல் சிர்கோனியம் உற்பத்திக்கானதாக தனது முறையை உருவாக்கினார்.^[5]

மேலும் காண்க

குளோரைடு செயல்முறை

மேற்கோள்கள்

↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-12-352651-5.
↑ Habashi, F. (ed.) Handbook of Extractive Metallurgy, Wiley-VCH, Weinheim, 1997.
↑ W. Kroll "Verformbares Titan und Zirkon" (Eng: Ductile Titanium and Zirconium) Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie Volume 234, p. 42-50. எஆசு:10.1002/zaac.19372340105
↑ W. J. Kroll, "The Production of Ductile Titanium" Transactions of the Electrochemical Society volume 78 (1940) 35–47.
↑ Kroll, W.J. (1955). "How commercial titanium and zirconium were born". Journal of the Franklin Institute 260 (3): 169–192. doi:10.1016/0016-0032(55)90727-4. https://archive.org/details/sim_journal-of-the-franklin-institute_1955-09_260_3/page/169.

வெளி இணைப்புகள்

டைட்டானியம்ஃ கிரோல் முறை ஓக் ரிட்ஜ் தேசிய ஆய்வகத்தில் உற்பத்தியில் புதுமைகளால் பதிவேற்றப்பட்ட யூடியூப் வீடியோஓக் ரிட்ஜ் தேசிய ஆய்வகம்

[1] Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-12-352651-5.

[2] Habashi, F. (ed.) Handbook of Extractive Metallurgy, Wiley-VCH, Weinheim, 1997.

[3] W. Kroll "Verformbares Titan und Zirkon" (Eng: Ductile Titanium and Zirconium) Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie Volume 234, p. 42-50. எஆசு:10.1002/zaac.19372340105

[4] W. J. Kroll, "The Production of Ductile Titanium" Transactions of the Electrochemical Society volume 78 (1940) 35–47.

[kroll55-5] Kroll, W.J. (1955). "How commercial titanium and zirconium were born". Journal of the Franklin Institute 260 (3): 169–192. doi:10.1016/0016-0032(55)90727-4. https://archive.org/details/sim_journal-of-the-franklin-institute_1955-09_260_3/page/169.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]