Titanium dioxide manufacture from rutile via the chloride process Tamil revision short notes in plain paragraphs: the raw mineral rutile; step one chlorination of rutile with coke and chlorine gas at about 950 degrees Celsius to give volatile titanium tetrachloride, condensed and purified by distillation; step two oxidation of purified titanium tetrachloride with oxygen back to pure titanium dioxide with the chlorine gas recycled to step one; and the use of titanium dioxide as a bright white pigment in paints, plastics, paper and toothpaste.

A/L இரசாயனவியல் · அலகு 14 · குறு குறிப்பு (14h)

🧠 மனப்படம்
⚪
TiO₂ — குளோரைட்டு முறை
Titanium Dioxide — Chloride Process

1 மூலப்பொருளும் முறையின் கண்ணோட்டமும்

தைத்தேனியம் (titanium) அடங்கியுள்ள பிரதான கனியங்களாக இல்மனைற்று (ilmenite) மற்றும் உரூத்தைல் (rutile) ஆகியன அமைகின்றன. உரூத்தைல் என்பது TiO₂ வடிவத்தில் தைத்தேனியத்தைப் பெருமளவில் கொண்டிருக்கும் கனியமாகும். உரூத்தைலிலிருந்து தூய தைத்தேனியம் ஈரொட்சைட்டை (TiO₂) உற்பத்தி செய்யும் முறை குளோரைட்டுச் செயன்முறை (chloride process) எனப்படும். ஒசுவால்ட் மற்றும் தொடர்பு முறைகள் மூன்று படிமுறைகளைக் கொண்டிருந்தாலும், இம்முறை ஒப்பீட்டளவில் சுருக்கமானது — இரு பிரதான படிமுறைகளை மட்டுமே கொண்டுள்ளது.

2 படிமுறை 1 — குளோரீனேற்றம்

உரூத்தைல் (TiO₂), காபன் (கரி, C), குளோரீன் வாயு (Cl₂) ஆகியன சுமார் 950 °C வெப்பநிலையில் தாக்கமுறச் செய்யப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக ஆவியான தைத்தேனியம் டெட்ரா குளோரைட்டு (TiCl₄) உருவாகின்றது. TiCl₄ இன் கொதிநிலை 137 °C ஆதலால், அது வாயுக்கலவையிலிருந்து குளிர்த்தப்படும்போது திரவமாக வேறாக்கப்படுகின்றது; பின்னர் வடித்தல் (distillation) மூலம் மேலும் தூய்மையாக்கப்படுகின்றது.

TiO₂(s) + 2C(s) + 2Cl₂(g) → TiCl₄(g) + 2CO(g)    (~950 °C)

3 படிமுறை 2 — ஒட்சியேற்றமும் Cl₂ மீள்சுழற்சியும்

தூய்மையாக்கப்பட்ட TiCl₄ ஆனது ஒட்சிசனுடன் தாக்கமுறச் செய்யப்பட்டு, மீண்டும் தூய TiO₂ ஆக மாற்றப்படுகின்றது. இங்கு விளைவாகக் கிடைக்கும் குளோரீன் வாயு வீணாக்கப்படாமல், படிமுறை 1 இன் குளோரீனேற்றத்துக்காக மீள்சுழற்சி செய்யப்படுகின்றது.

TiCl₄(g) + O₂(g) → TiO₂(s) + 2Cl₂(g)    (Cl₂ மீள்சுழற்சி)
நினைவில் வைக்க
படிமுறை 2 இல் உருவாகும் Cl₂, படிமுறை 1 இற்குத் திரும்பச் செல்கின்றது — ஒசுவால்ட் முறையில் NO மீள்சுழற்சி செய்யப்படுவதைப் போன்றதொரு கருத்தே. மீள்சுழற்சியை எழுதத் தவறினால் மதிப்பெண் இழக்கப்படும்.

4 பயன்பாடு — வெண்மை நிறப்பொருள்

இவ்வாறு பெறப்படும் TiO₂ வெண்ணிறமானதும் இரசாயன ரீதியில் சடத்துவமானதுமாதலால், பூச்சு (paints), பிளாஸ்திக், காகிதம், பற்பசை போன்றவற்றில் பிரகாசமான வெண்மை நிறப்பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றது.

learn.gtdigital.tech · A/L இரசாயனவியல் · அலகு 14 கோபிரமணன் திருசெந்திவேல், MSc