亨特法

亨特法(Hunter process)是第一種能夠提煉高純度延性金屬的工業製程。1910年由紐西蘭裔美籍化學家馬修·亞伯特·亨特(Matthew A. Hunter)發現。[1] 該製程使用在700–800 °C的鋼製容器中還原四氯化鈦(TiCl4)得到高純度的鈦。

亨特法示意圖,1957年阿士塔布拉的RMI公司就是用這種方法生產鈦,連續反應槽的溫度約為232 °C,燒結時反應溫度低於1037 °C[2]

總反應式如下

TiCl4 + 4 Na → 4 NaCl + Ti

亨特法從反應可略分為兩步驟

TiCl4 + 2 Na → 2 TiCl2 + 2 NaCl(第一步驟,連續反應槽反應)
TiCl2 + 2 Na → Ti + 2 NaCl(第二步驟,坩鍋燒結反應)

由於連續反應槽中的反應為放熱反應,會釋放大量熱量。因此,若能將第一步驟的多餘熱量傳遞給需要較高溫度的第二步驟,將可有效節約能源並提升溫控能力。[3]

在亨特法之前,提煉鈦的製程都只能提供純度不高的鈦材料,通常只能生產氮化鈦。然而自從1940年用鎂還原四氯化鈦的克羅爾法出現之後,亨特法的經濟效益已然相形見絀而被日漸取代。 [4]


參考文獻

  1. M. A. Hunter "Metallic Titanium" J. Am. Chem. Soc. 1910, pp 330–336. doi:10.1021/ja01921a006
  2. William F. Smith著,《Structure And Properties Of Engineering Alloys》,第434頁
  3. William F. Smith著,《Structure And Properties Of Engineering Alloys》,第435頁
  4. Heinz Sibum, Volker Günther, Oskar Roidl, Fathi Habashi, Hans Uwe Wolf, "Titanium, Titanium Alloys, and Titanium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a27 095

參考書目

  • William F. Smith著,《Structure And Properties Of Engineering Alloys》國際版第二版,紐約:McGraw-Hill Education,1993年,ISBN 978-0-07-112829-2.
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