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Fabrication de bioxyde de titane.
On sait qu'en faisant réagir des halogénures de titane avec des gaz contenant de l'oxygène libre à des tempé- ratures dépassant 1000 on obtient du bioxyde de titane et du chlore. Les effets de cristallisation qui se produisent souvent au cours de ce processus et qui sont particulièrement gênants lors de la fabrication de pigments, peuvent être, suivant un procédé connu, évités en faisant passer le mélange gazeux aussi rapidement que possible à travers la chambre de réaction chauffée.
Il faut prendre soin également que les gaz atteignent aussi vite que possible la température de décomposition du tétra-halogénure de titane.
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On a découvert de façon surprenante qu'il est possible d'obtenir des pigments de titane d'une valeur toute particuliè- re et d'empêcher le grossissement des particules pigmentaires, en faisant réagir les gaz dans un vase sur un espace de volume le plus réduit possible et en assurant entre la zone de réaction et la paroi du vase une chute de température telle que la tem- pérature dans le voisinage de la paroi soit inférieure à la température de réaction de l'halogénure. ce
Pour la mise en oeuvre de/nouveau procédé, les gaz sont chauffés séparément à une température supérieure à la température de réaction, puis rassemblés pour -réagir en passant à travers une tuyère appropriée.
cette tuyère est adap tée à une chambre maintenue du dehors à une température plus basse que celle à laquelle les gaz ont été chauffés. La réaction : TiC14 + 02 = TiO2 + 2 C12 est faiblement exothermique. Il suffit donc que l'inflammation ait lieu pour que la combustion continue même dans une chambre -plus froide. La chaleur libérée empêche un refroidissement trop grand.
Grâce à ce dispositif, la transformation de pro- duit a lieu tout d'abord dans l' étroit espace de mélange cons- titué par la tuyère. Le produit transformé qui arrive aux parois plus froides de la chambre ne peut pas ici se condenser en con- glomérats cristallins plus gros, et l'on évite ainsi l'effet de cristallisation. Avec un rapport de mélange approprié des gaz dans la tuyère, on obtient une réaction à 100% dans l'étroit espace de mélange, le plus souvent avec formation d'une flamme vert-jaune. Avec de l'oxygène pur on réussit très facilement une réaction à 100% avec production de lumière, en employant par exemple la proportion du tétrachlorure-à l'oxygène de 1 : 4.
Il est naturellement possible d'arriver aux mêmes résultats avec d'autres proportions. Suivant la proportion des mélanges,
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l'on peut obtenir une réaction à 100% sans formation de flamme.
Au lieu d'oxygène pur il est également'possible d'employer de l'air ou d'autres mélanges gazeux contenant de l'oxygène.
Le dessin annexé montre un dispositif pouvant être utilisé avantageusement pour la réalisation du procédé.
Exemple :
Dans le four 1 chauffé à 1000 - 1100 , de préfé- rence électriquement, l'oxygène, dans la spirale en quartz 2, et le tétrachlorure de titane, dans la spirale 3, sont chauffés séparément à la température de réaction nécessaire. A l'entrée du four 4 se trouve la tuyère 5 servant au mélange et à la com- bustion des gaz. Le four 4 est maintenu à la température de 730 .
Le tétrachlorure de titane est, grâce au chauffage réglable, vaporisé dans une quantité telle que la proportion de l'halo- génure à l'oxygène soit maintenue contante dans le rapport 1 : 4.
Pendant la marche de la réaction, on voit au tube 5 une flamme vert-jaune, et du four sort une fumée de pigment qui est séparée du chlore entraîné dans les vases 6 de dépôt reliés au four.
Le pigment obtenu est très volumineux et possède un pouvoir colorant qui correspond aux meilleurs pigments de bioxyde de titane. Son grain est très uniforme et sa couleur d'un blanc pur.