14.3.1 – ටයිටේනියම් ඩයොක්සයිඩ් නිෂ්පාදනය

• Ti අන්තර්ගත මූලික   ඛනිජ රූටයිල් සහ ඉල්මනයිට් වේ .
• Ti ලෝහය TiO₂ ස්වරූපයෙන්  බහුලව පවතින්නේ රූටයිල් ලෙසයි.
• ඉල්මනයිට් වල  TiO₂ හා FeO දෙකෙහි    මිශ්‍රණයක්   ඇත.

  ඉල්මනයිට් වලින් TiO₂ සෑදීම.

• පළමුව FeO ඉවත්කර  TiO₂ ප්‍රතිශතය වැඩි කිරීම සිදු කරයි .
• එම  ක්‍රියාවලිය සල්ෆේට් ක්‍රියාවලිය (sulphate process ) ලෙස හඳුන්වයි .
• FeO ඉවත්කර TiO₂  ප්‍රතිශතය 70% ට වඩා වැඩි අවස්ථාවකට ලගාවූ පසු ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුතු TiO₂ නිපදවයි .

 රූටයිල් වලින් TiO₂ නිපදවීමේ  රසායනික  ක්‍රියාවලිය  

• මෙය ක්ලෝරයිඩ  ක්‍රියාවලිය නම් වේ .
• එහි පියවර දෙකකි.

1. ක්ලෝරිනීකරණය
2. ඔක්සිකරණය

1. ක්ලෝරිනිකරණය

• කෝක් සහ රූටයිල් 200-300 ⁰C වන උෂ්ණත්වයකට රත් කර හොඳින් වියළීම සිදු කරයි (ඒවාගේ ඇති තෙත ඉවත් කිරීම ඉතා අවශ්‍ය නිසාය. )
• රූටයිල් කෝක් සමග  950 ⁰C ට පමණ රත් කර ඒ මතින් Cl₂ වායු ධාරාවක් යවනු ලැබේ .එවිට පහත   ප්‍රතික්‍රියාව සිදුවී TiCl₄ වායුව සෑදේ .

Ti{O_2}_{(S)}\;+\;\;C_{(S)}\;\;\rightarrow\;Ti_{(s)}\;+\;CO_{2(g)}\;

Ti_{(S)}\;+\;2Cl_{2(g)}\;\;\rightarrow\;TiCl_{4(g)}\;\;

මේ සමස්ථ ප්‍රතික්‍රියාව පහත පරිදි දැක්විය හැක.

TiO_{2(S)}\;+\;\;C_{(s)}\;+\;2Cl_{2(g)}\;\;\xrightarrow{950^\circ C}\;\;TiCl_{4(g)}\;+\;CO_{2(g)}

• මෙය තාප දායක වේ.එයට  ප්‍රධාන හේතුව කෝක් ඔක්සිකරණය වී CO₂ බවට පත්වීමයි .
• _^TiCl4 හි තාපාංකය 134 ⁰C පමණ වේ.

• දැන් කුටීරයෙන් ඉවතට එන එන වායු මිශ්‍රණයේ TiCl₄(g) , CO₂(g) ප්‍රධාන වශයෙන් ද ,ඊට අමතරව ඇතැම් අතුරු ප්‍රතික්‍රියා වල ප්‍රතිඵල ලෙස HCl හා CO (g) මෙන්ම දූවිලි අංශු වැනි අපද්‍රව්‍ය ද තිබිය හැක .
• එම නිසා එම අකාබනික අපද්‍රව්‍ය හා දූවිලි ඉවත් කිරීමෙන් පසු වායු මිශ්‍රණය සිසිල් කර  ද්‍රව TiCl₄ වෙන් කරගත හැක . එසේ වෙන් කර ගත් ද්‍රව TiCl₄   තව දුරටත් සංශුද්ධ කිරීමෙන් පසු ඔක්සිකරණයට යොදා ගැනේ. 

2.ඔක්සිකරණය

• TiCl₄  1000 ⁰C දී පමණ O₂ සමග  ප්‍රතික්‍රියා කරවා සංශුද්ධ TiO₂ ලබා ගැනීම මෙහිදී කෙරේ .
• එහිදී පහත  ප්‍රතික්‍රියාව සිදුවී TiO₂ ලැබෙන අතර Cl₂  වායුව ප්‍රතිචක්‍රීකරණය වේ .

TiCl_{4(g)}\;+\;\;O_{2(g)}\;\;\xrightarrow{1000^\circ C}\;\;TiO_{2(s)}\;+\;\;2Cl_{2(g)}

( රූටයිල් හි වූ අකාබනික අපද්‍රව්‍ය වලින් තොර සංශුද්ධ TiO₂ නිපදවිම.)

රූටයිල්වලින් TiO₂ නිපදවීමේ දී සිදුවන පාරිසරික හානිය

• කෝක් ඔක්සිකරණය වී වායුගෝලයට කාබන් ඩයොක්සයිඩ් එක්වීමෙන් ගෝලීය උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම .
• 2006 දී මෙම කර්මාන්තය මගින් වායුගෝලයට මුදා හරින ලද සමස්ත කාබන්ඩයොක්සයිඩ් ප්‍රමාණය මෙට්‍රික් ටොන් මිලියන 3.6කි.
• මෙයින් අඩක් උෂ්ණත්වය ජනනයට ඉන්ධන දහනය නිසා ද ඉතිරිය නිෂ්පාදන  ක්‍රියාවලිය නිසා ද ජනනය වී ඇත

TiO₂ හි ප්‍රයෝජන

1. TiO₂ හි සුදු පැහැය නිසා ප්ලාස්ටික්, කඩදාසි, තීන්ත ආදියෙහි දීප්තිමත් සුදු පැහැය ලබාගැනීමට වර්ණකයක් ලෙස භාවිතා කෙරේ .TiO₂ හි ඇති ඉහළ වර්තනාංකය  ද එය වර්ණකයක් ලෙස යොදා ගැනීමට හේතු වේ .
2. දන්තාලේප හා ඖෂධ   වල සුදු වර්ණය ලබා ගැනීම සඳහා (රසායනිකව අක්‍රිය බැවින් )
3. UV කිරණ මගින් සම පිළිස්සීම වැළැක්වීමට ආලේපනය කරන  ද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදනයට .TiO₂ මගින් UV ලගාවීම වලක්වයි .
4. ඇතැම් සූර්ය කෝෂ නිෂ්පාදනයට .

ඉදිරියේදී ප්‍රශ්න ඇතුලත් වන්නේ මෙතනටයි.