Procesul Van Arkel-de Boer

Procesul van Arkel-de Boer , dezvoltat în 1925 de chimiștii olandezi Anton Eduard van Arkel și Jan Hendrik de Boer ^{[1] a} fost primul proces industrial pentru producția comercială de zirconiu . Este folosit și astăzi pentru producerea de cantități mici de titan , zirconiu , hafniu , vanadiu , toriu și protactiniu de înaltă puritate, în timp ce pentru producțiile de interes comercial este înlocuit cu procesul Kroll .

Principiul de funcționare

Procesul se bazează în esență pe formarea reversibilă a iodurilor care se recompun în metal pur. În cazul titanului, reacția de disociere este următoarea:

\mathrm {Ti\;+2I_{2}\;\rightleftharpoons \;TiI_{4}}

{\ displaystyle \ mathrm {Ti \; + 2I_ {2} \; \ rightleftharpoons \; TiI_ {4}}}

{\ displaystyle \ mathrm {Ti \; + 2I_ {2} \; \ rightleftharpoons \; TiI_ {4}}}

Descrierea procesului

Titanul brut sau resturile de titan de purificat se încălzesc sub vid până la 800 ° C (50-250 ° C pentru zirconiu) în prezența iodului . Prin urmare , se formează tetraiodură de titan ( TiI ₄ ) sau tetraiodură de zirconiu ( ZrI ₄ ) care, fiind volatile, separă metalul de impuritățile rămase în stare solidă. De fapt, la presiunea atmosferică , iodura de titan se topește la 150 ° C și fierbe la 377 ° C și iodura de zirconiu se topește la 499 ° C și fierbe la 600 ° C, iar temperatura de fierbere scade în continuare cu scăderea presiunii. Tetraiodura gazoasă este extrasă prin convecție și descompusă în contact cu un filament de tungsten încălzit până la 1400 ° C, pe care se depune metalul purificat. Tungstenul este menținut la această temperatură prin trecerea curentului electric , profitând de conductivitatea sa relativ scăzută. Cu toate acestea, depozitul de titan crește semnificativ conductivitatea, necesitând astfel o creștere continuă a curentului prin filament pentru a asigura o temperatură constantă.

Galerie de imagini

Bara de titan
Bara de zirconiu
Barul Hafnium
Bara de vanadiu

Notă

^ ( DE ) Anton Eduard van Arkel, Jan Hendrik de Boer, Darstellung von reinem Titanium-, Zirkonium-, Hafnium- und Thoriummetall , în Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie , vol. 148, nr. 1, 1925, pp. 345–350, DOI : 10.1002 / zaac.19251480133 .

Elemente conexe

linkuri externe

Fișă informativă privind producția de titan din cursul de metalurgie a metalelor neferoase de la Universitatea din Trento

Portalul chimiei

Portal de inginerie

[1] ( DE ) Anton Eduard van Arkel, Jan Hendrik de Boer, Darstellung von reinem Titanium-, Zirkonium-, Hafnium- und Thoriummetall , în Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie , vol. 148, nr. 1, 1925, pp. 345–350, DOI : 10.1002 / zaac.19251480133 .

[1] a