அலுமினோவெப்ப வினை
அலுமினோவெப்ப வினைகள் (Aluminothermic reactions) என்பவை உயர் வெப்ப நிலைகளில் அலுமினியத்தைப் பயன்படுத்தும் வெப்பஉமிழ் வேதிவினைகள் ஆகும். இந்த செயல்முறையானது தொழிற்துறையில் இரும்பின் உலோகக் கலவைகளை தயாரிப்பதற்கு பயனுள்ள முறையாகும்.[1] மிகவும் முன்னோடியான உதாரணமானது, இரும்பு ஆக்சைடுகள் அலுமினியத்துடன் வினைபுரிந்து இரும்பினை உருவாக்கும் வெப்ப வினையாகும்:
- Fe2O3 + 2 Al → 2 Fe + Al2O3
இருப்பினும், இந்த குறிப்பிட்ட வினையானது அலுமினோவெப்ப வினைகளின் மிக முக்கியமான பயன்பாடான இரும்புஉலோகக்கலவைகள் தயாரிப்பு என்பதோடு தொடர்பில்லாததாகும். இதற்குப் பதிலாக, இன்னும் விலைமலிவான ஒடுக்க வினைபொருளான கற்கறியைப் பயன்படுத்திக் கொள்ளும் கார்போவெப்ப வினைகள் இரும்பின் தயாரிப்பில் பயன்படுகின்றன.
வரலாறு
[தொகு]அலுமினோவெப்பமுறையானது உருஷ்ய அறிவியலாளர் நிகோலே பெகேடோவ் உக்ரைனில் உள்ள கார்கிவ் பல்கலைக்கழகத்தில் நிகழ்த்திய ஆய்வுகளிலிருந்து தொடங்குகின்றது. இவரது சோதனையானது, உயர் வெப்பநிலையில் அலுமினியமானது உலோகங்களை அவற்றின் ஆக்சைடுகளிலிருந்து மீட்கும் வல்லமை உடையது என்பதை நிரூபித்தார். இந்த வினையானது உலோக ஆக்சைடுகளின் கார்பனற்ற ஒடுக்கத்திற்க முதலில் பயன்படுத்தப்பட்டது. இந்த வினையானது மிகவும் வெப்ப உமிழ் தன்மையைக் கொண்டதாகும். ஆனால், இந்த வினையில் திண்ம நிலையில் உள்ள அணுக்களுக்கிடையேயான பிணைப்புகள் உடைக்கப்பட வேண்டியுள்ளதால், இந்த வினையானது மிக அதிக கிளர்வுறு ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. ஆக்சைடானது அலுமினியத்துடன் புடக்குகையுலையில் வைத்து வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது. தப்பியோடும் எதிர்வினையானது, மிகக் குறைவான அளவிலான பொருட்களையே உருவாக்கும் வகையிலாக இருந்தது. ஆன்ஸ் கோல்டுஸ்மிட் என்வர் 1893 முதல் 1898 வரை உள்ள காலத்தில் அலுமினோவெப்பமுறையினை பின்வரும் முறையில் மேம்படுத்தினார். இவரது முறைப்படி, வெளியிலிருந்து வெப்பப்படுத்தும் முறைக்கு பதிலாக, உலோக ஆக்சைடு தூள் மற்றும் அலுமினியத் தூள் அடங்கிய கலவையை ஒரு தொடக்க வினையைப் பயன்படுத்தி எரியூட்டினார். இந்த முறையானது 1898 ஆம் ஆண்டில் காப்புரிமை பெறப்பட்டது. பிற்காலத்தில் தொடருந்து இருப்புப்பாதை பற்றவைப்பிற்கு இந்த முறையானது அதிக அளவில் பயன்படுத்தப்பட்டது.
பயன்பாடுகள்
[தொகு]அலுமினோவெப்ப வினையானது பல இரும்பு கலப்புலோகங்களின் தயாிப்பிற்குப் பயன்படுத்தப்பட்டது, உதாரணமாக, நியோபியம் பென்டாக்சைடிலிருந்து இரும்புநியோபியம், வனேடியம(V) ஆக்சைடு மற்றும் இரும்பிலிருநு்து வனேடியம் இரும்பு போன்றவற்றை தயாரிக்கும் வினைகளைக் குறிப்பிடலாம்.[1][2] இந்த செயல்முறையானது ஆக்சைடானது அலுமினியத்தால் ஒடுக்கப்படும் வினையிலிருந்து தொடங்குகிறது:
- 3 V2O5 + 10 Al → 5 Al2O3 + 6 V
இதர உலோகங்களும் இதே முறையில் தயாரிக்கப்படலாம்.[3][4][5]
அலுமினோவெப்ப வினையானது, தொடருந்து இருப்புப்பாதைகளில் பற்றவைப்பு செய்ய பயன்படுகிறது. தொடர்ச்சியாக பற்றவைப்பு செய்யப்பட்ட இருப்புப்பாதைகளில் செய்வதற்கு கடினமான சிறுசிறு பழுதுகளை சரிசெய்வதற்கும் சிக்கலான நிறுவுதல் பணிகளை அந்தந்த இடங்களிலேயே சென்று செய்வதற்கும் மிகவும் பயனுள்ள முறையாக இருக்கிறது. இந்த செயல்முறையின் மற்றுமொரு பொதுவான பயன்பாடானது, புவியிணைப்பு கொடுக்கப் பயன்படும் தாமிரக்கம்பிகளை பற்றவைப்பதாகும்.
மேற்கோள்கள்
[தொகு]- ↑ 1.0 1.1 Rudolf Fichte (2005), "Ferroalloys", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, எண்ணிம ஆவணச் சுட்டி:10.1002/14356007.a10_305
- ↑ Claude Dufresne and Ghislain Goyette. "The Production of Ferroniobium at the Niobec Mine MINE 1981-2001" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2008-12-17. பார்க்கப்பட்ட நாள் 2008-09-02.
- ↑ Davis, Joseph R. (1993). Aluminum and Aluminum Alloys. ASM International. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 978-0-87170-496-2.
- ↑ Gupta, Chiranjib Kumar (2006). Chemical Metallurgy: Principles and Practice. Wiley-VCH. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 978-3-527-60525-5.
- ↑ Wang, L. L.; Munir Z. A.; Maximov,Y. M. (1993). "Thermite reactions: their utilization in the synthesis and processing of materials". Journal of Materials Science 28 (14): 3693–3708. doi:10.1007/BF00353167. Bibcode: 1993JMatS..28.3693W.