রসায়ন প্রশ্ন

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

ইলমেনাইট ($\text{FeTiO}_3$) থেকে টাইটেনিয়াম নিষ্কাশন মূলত ক্রোল (Kroll) পদ্ধতিতে সম্পন্ন করা হয়। সংশ্লিষ্ট বিক্রিয়াগুলো নিচে দেওয়া হলো:

১. কার্বো-ক্লোরিনেশন (Carbochlorination):
ইলমেনাইট আকরিককে কার্বন (কোক) সহযোগে ক্লোরিন গ্যাসের সাথে প্রায় $900^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করলে তরল টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড ($\text{TiCl}_4$) এবং আয়রন ক্লোরাইড উৎপন্ন হয়।
$2\text{FeTiO}_3 + 6\text{C} + 7\text{Cl}_2 \xrightarrow{\Delta} 2\text{TiCl}_4 + 2\text{FeCl}_3 + 6\text{CO}$
(অথবা অতিরিক্ত কার্বনের উপস্থিতিতে $\text{CO}_2$ গঠিত হতে পারে)।

২. পরিশোধন:
উৎপন্ন উদ্বায়ী $\text{TiCl}_4$-কে আংশিক পাতনের মাধ্যমে $\text{FeCl}_3$ ও অন্যান্য অপদ্রব্য থেকে আলাদা ও বিশুদ্ধ করা হয়।

৩. ম্যাগনেসিয়াম বা সোডিয়াম দ্বারা বিজারণ (ক্রোল পদ্ধতি):
নিষ্ক্রিয় গ্যাস (যেমন আর্গন) পরিবেশে বিশুদ্ধ $\text{TiCl}_4$-কে প্রায় $800^\circ - 850^\circ\text{C}$ তাপমাত্রায় গলিত ম্যাগনেসিয়াম ($\text{Mg}$) দ্বারা বিজারিত করে টাইটানিয়াম স্পঞ্জ তৈরি করা হয়:
$\text{TiCl}_4 + 2\text{Mg} \xrightarrow{850^\circ\text{C}, \text{Ar}} \text{Ti} + 2\text{MgCl}_2$
(সোডিয়াম ব্যবহার করলে: $\text{TiCl}_4 + 4\text{Na} \rightarrow \text{Ti} + 4\text{NaCl}$)

৪. পরবর্তীতে উৎপন্ন $\text{MgCl}_2$-কে পাতন বা লঘু এসিড দ্বারা দূর করে বিশুদ্ধ ধাতব টাইটেনিয়াম ($\text{Ti}$) পাওয়া যায়।