Ero sivun ”Kidetankoprosessi” versioiden välillä

[arvioimaton versio][arvioimaton versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Styroks (keskustelu | muokkaukset)
Uusi sivu, vielä kesken.
 
Styroks (keskustelu | muokkaukset)
Ei muokkausyhteenvetoa
Rivi 1:
{{Käännös}}
 
'''Kidetankoprosessi''' (tunnetaan myös nimillä jodidiprosessi'''[[jodidi]]prosessi''' ja '''van Arkelin–de Boerin prosessi''') on Anton Eduard van Arkelin ja Jan Hendrik de Boerin vuonna [[1925]] kehittämä, ensimmäinen teollisesti mahdollinen ja taloudellinen tapa valmistaa pieniä määriä erittäin puhdasta titaania[[titaani]]a ja zirkoniumia[[zirkonium]]ia.
Prosessi perustuu pääasiallisesti metallijodidien[[metalli]][[jodidi]]en muodostumiseen ja niiden hajoamistuotteina syntyviin puhtaisiin metalleihin. Tämä tapa on myöhemmin korvautunut Krollin prosessilla.
 
== Prosessi käytännössä ==
Epäpuhtaat titaani, zirconium, hafnium, vanadium, thorium tai protactinium lämmitetään tyhjiössä jodin kanssa 50–250 °C. Lämmitettäessä muodostuvat titaani- tai zirkoniumtetrajodidi (TiI4 ja ZrI4) höyrystyvät ja jättävät metalleissa esiintyvät epäpuhtaudet kiinteiksi, näin erottuen muodostuneista jodideista.
 
Epäpuhtaat [[titaani]], zirconium[[zirkonium]], [[hafnium]], [[vanadium]], [[thorium]] tai protactinium[[protaktinium]] lämmitetään tyhjiössä[[tyhjiö]]ssä jodin[[jodi]]n kanssa 50–250 °C lämpötilaan. Lämmitettäessä muodostuvat titaani- tai zirkoniumtetrajodidi (TiI4 ja ZrI4) höyrystyvät ja jättävät metalleissa esiintyvät epäpuhtaudet kiinteiksi, näin erottuen muodostuneista jodideista.
Titaanitetrajodidi (TiI4) sulaa ilmakehän paineessa 150°C celsiusasteen lämpötilassa, ja kiehuu 377°C celsiusasteessa; zirkoniumtetrajodidi (ZrI4) puolestaan sulaa 499°C celsiusasteen lämpötilassa ja kiehuu 600°C lämpötilassa. Kiehumispisteiden vaatima lämpötila laskee ainetta ympäröivän paineen laskiessa.
 
Titaanitetrajodidi (TiI4) sulaa ilmakehän[[ilmakehä]]n paineessa 150°C celsiusasteen lämpötilassa, ja kiehuu 377°C celsiusasteessa; zirkoniumtetrajodidi (ZrI4) puolestaan sulaa 499°C celsiusasteen lämpötilassa ja kiehuu 600°C lämpötilassa. Kiehumispisteiden vaatima lämpötila laskee ainetta ympäröivän paineen laskiessa.
Kaasuuntuneet jodidit hajoavat 1400°C lämpötilaan sähköllä kuumennetun volframilangan ansiosta. Puhdas metalli kertyy volframilankaan, ja määrien kasvaessa lanka tulee paremmin sähköä johtavaksi ja vaatii sitä suurempaa sähkövirtaa lämpötilan ylläpitämiseksi, mitä suurempia määriä metallia lankaan kertyy.
 
=== Pelkistyminen ===
 
Kaasuuntuneet jodidit hajoavat ja [[pelkistyminen|pelkistyvät]] 1400°C lämpötilaan sähköllä[[sähkö]]llä kuumennetun volframilangan[[volframi]]langan ansiosta. Puhdas metalli kertyy volframilankaan, ja määrien kasvaessa lanka tulee paremmin sähköä johtavaksi ja vaatii sitä suurempaa sähkövirtaa[[sähkövirta]]a lämpötilan ylläpitämiseksi, mitä suurempia määriä metallia lankaan kertyy.