Коррозияи электрокимиёвӣ

13.2.Усулҳои ҳосил кардани металлҳо


Усулҳои аз маъданҳо ба даст овардани металлҳо. Пайвастагиҳое, ки дар таркибашон пайвастагиҳои табиии металлӣ доранд, маъданҳо номида мешаванд.
Пайвастагиҳои зерини металлҳо дар табиат маъмуланд: оксидҳо, сулфидҳо, металлҳои ишқорӣ ва ишқорзаминӣ. Металлҳо инчунин дар табиат дар шакли намакҳои кислотаҳои оксиген (карбонатҳо, силикатҳо, фосфатҳо, сулфатҳо) ба амал меоянд. Пеш аз истихроҷи металлҳо аз маъданҳо маъданҳо аз иловаҳо тоза карда мешаванд.
Дар саноат металлҳо асосан бо роҳҳои зерин ба даст оварда мешаванд:
1) Пирометаллургия (баргаштан дар ҳарорати баланд): а) Металлотермия (нисбат ба металли истихроҷшуда металли фаъолтар истифода мешавад). Дар ин усул ба сифати металлҳои барқароркунанда бештар алюминий, магний, калтсий ва дигар металлҳои фаъол истифода мешаванд. Масалан, титан аз хлориди титан бо магний барқарор карда мешавад:
TiCl₄ + 2Mg = Ti + 2MgCl₂
Алюминийро аксар вақт барои барқарор кардани металлҳо (алалхусус металлҳои нодир) истифода мебаранд:
Cr₂O₃ + 2Al = 2Cr + Al₂O₃
Ин усулро алюминотермия меноманд.
б) Дар усули карботермикӣ, карбон аксар вақт ҳамчун барқароркунанда истифода мешавад.
2) Гидрометаллургия. Дар ин усул, металлҳоро бо истифода аз маҳлулҳои обии асосҳои намак ва кислота бармегардонанд.
3) Электрометаллургия ин ҷудо кардани металлҳо аз маҳлулҳо ва маҳлули намакҳо тавассути усули электролиз истифода мешаванд.
Истихроҷ ва ҷудо кардани металлҳо. Истихроҷ, ҷудо ва тоза кардани металлҳо ва инчунин истифодаи онҳо сабаби рушди технологияи муосир мебошад. Баланд бардоштани тозагии металлҳо якчанд хусусиятҳои техникии онҳоро беҳтар мекунад. Масалан, хосияти пластикӣ, қобилияти электрикӣ ва гармии металлҳои тозаро ба таври назаррас афзудааст ва занг заданашон душвор аст. Манган, хром, ванадий, тилло ва дигар металлҳо қаблан металлҳои хеле шикананда ҳисоб мешуданд. Ҳоло маълум аст, ки ин металлҳо хеле хуб ҳамвор шуда ба монанди сим дароз кашида доранд. Металлҳое, ки дар технология ҳамчун нимноқил истифода мешаванд, аз ҷиҳати тозагӣ талаботҳои хеле баланд доранд. Масалан, фоизи мис ва никел дар германий, ки ба сифати нимноқил дар технология истифода мешавад, бояд аз даҳяки миллион камтар бошад. Дар энергияи ядроӣ танҳо уран, ториум ва бериллийи ултра тоза истифода мешавад. Технологияи ба даст овардани металли тоза хеле мураккаб аст ва он одатан якчанд марҳиларо тай мекунад. Масалан, титанро аксар вақт тавассути таҷзияи термикии йодидҳо ба даст меоранд. Дар ин раванд, металл аввал бо йод якҷоя шуда, як пайвастагии идоракунандаро ба вуҷуд меорад ва сипас, дар ҳолати буғ, йодиди титан ба нахи титане, ки дар вакуум тафсонда мешавад, тақсим мешавад. Ё хлориди титан (IВ) бо магний ё металли натрий дар 800-900°C гарм карда мешавад:
TiCl_{4 (г)} + 2Mg _(с) = Ti _(с) + 2MgCl₂
Титане, ки бо роҳи ҳароратӣ ба даст оварда шудааст, дорои 55-56% Ti, 20-30% MgCl₂ ва 10-20% Mg мебошад. Аз он Mg ва MgCl₂ 20% дар 900925 °C дар вакуум дар давоми 25 соат бухор карда мешавад. Дар усули пошхӯрии ҳароратӣ 1300-1500 С йодиди титан дар баъзе корхонаҳо дар тозакунии техникии титан ба сими титан татбиқ карда мешавад.