Kas ir Kroll process?

Titānu 1791. gadā Lielbritānijā atklāja kāds vīrietis vārdā Viljams Gregors. Vācu zinātnieks vārdā Martins Heinrihs Klaprots tajā pašā gadā to nosauca grieķu dieva Titāna vārdā. Zinātnieki sāka izstrādāt veidus, kā iegūt jaunatklāto elementu no rutila un ilmenīta, un 1910. gadā ķīmiķis Metjū Hanters izstrādāja metodi titāna metāla iegūšanai, sajaucot rutila ar koksu un hloru. Hantera process kļuva par pirmo rūpnieciskā mēroga procesu šī metāla ražošanai.

1930. gados zinātnieks no Luksemburgas Viljams Krols sāka eksperimentēt ar titānu. 1938. gadā viņš izstrādāja to, kas vēlāk kļuva pazīstams kā Kroll metode. Krols pārcēlās uz ASV pēc Otrā pasaules kara uzliesmojuma, un viņa titāna metāla ražošanas process tika patentēts Amerikas Savienotajās Valstīs 1940. gadā. Patentu vēlāk anulēja federālā valdība, jo Krols nebija Amerikas Savienoto Valstu pilsonis. Viņš uzsāka septiņu gadu juridisku cīņu, kuras kulminācija bija patenta atjaunošana.

Kroll process sākas, izlaižot hlora gāzi caur rutila hlorētājā. Procesa pirmajā posmā no rūdas tiek ražots titāna tetrahlorīds un hlorīdi. Skābeklis tiek noņemts no titāna tetraholdīra destilācijas procesā, un tas atstāj titāna tetrahlorīdu šķidrā veidā. Zinātnieki titāna tetrahlorīdam pievieno šķidru magniju vai nātriju, un gala rezultāts ir metāla sūklis.

Šis titāna sūklis tiek sasmalcināts un pēc tam ievietots patērējamā elektrodu vakuuma loka krāsnī. Sūklis krāsnī kūst, bet atšķirībā no citiem metāliem tas netiek izliets, jo tas sacietē vakuumā. Titāna lietnis, kas ražots Kroll procesa laikā, var svērt vairāk nekā 5,000 kilogramus (5.51 tonnu). Vairāki Kroll procesa posmi nozīmē, ka titāna ražošana ir daudz dārgāka nekā līdzīga veida metālu, piemēram, tērauda, ​​ražošana.

Pēc Kroll procesa izstrādes Viljams Krols izmantoja līdzīgu tehniku, lai izveidotu cirkonija metālu. Gan titānu, gan cirkoniju tagad izmanto, lai izgatavotu kosmosa kuģu daļas. Titāns, atšķirībā no cirkonija, nav bīstams veselībai, tāpēc to izmanto arī medicīniskiem implantiem.