Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Таза титан мен цирконийді коммерциялық өндіру процесі Ван Аркель-де Бур процесі, сондай-ақ йодты процесс немесе кристалл таяқша процесі деп те аталады, таза, икемді титан, цирконий және басқа да кейбір металдарды коммерциялық өндірудің алғашқы өнеркәсіптік процесі болды. Оны 1925 жылы Антон Эдуард ван Аркель және Ян Хендрик де Бур әзірледі. Қазіргі кезде ол өте таза титан мен цирконийдің шағын көлемдерін өндіруде қолданылады. Процесс негізінен металл йодидтерін түзетіп, оларды ыдырату арқылы таза металл алуды қамтиды. Бұл процесс коммерциялық тұрғыдан Kroll процесімен ығыстырылды.
Process for the commercial production of pure titanium and zirconium
The van Arkel–de Boer process, also known as the iodide process or crystal bar process, was the first industrial process for the commercial production of pure ductile titanium, zirconium and some other metals. It was developed by Anton Eduard van Arkel and Jan Hendrik de Boer in 1925. Now it is used in the production of small quantities of ultrapure titanium and zirconium. It primarily involves the formation of the metal iodides and their subsequent decomposition to yield pure metal. This process was superseded commercially by the Kroll process.
Процесс
Төмендегі диаграммада көрсетілгендей, таза емес титан, цирконий, гафний, ванадий, торий немесе протактиний 50–250 °C температурада эвакуацияланған ыдыста галогенмен қыздырылады. Патент, ең алдымен, TiI4 және ZrI4 аралық қосылыстарын қамтиды, олар буланып (қоспаларды қатты күйде қалдырады). Атмосфералық қысымда TiI4 150 °C-та балқиды және 377 °C-та қайнайды, ал ZrI4 499 °C-та балқиды және 600 °C-та қайнайды. Төмендетілген қысымда қайнау температурасы төмендейді. Газ тәрізді металл тетрайодиді 1400 °C температурада қызған ақ вольфрам жіпшесінде (filament) ыдырайды. Металл жиналған сайын жіпше өткізгіштігі артады, сондықтан жіпше температурасын сақтау үшін күштірек электр тогы қажет. Бұл процесс нақты орнатуға байланысты бірнеше сағаттан немесе бірнеше аптаға дейін созылуы мүмкін. Жалпы алғанда, кристалл таяқша процесін кез келген металл үшін, сол тасымалдау механизміне ең қолайлы галогенді немесе галогендердің комбинациясын қолдана отырып жүргізуге болады, бұл реакциялық қабілеттерге негізделген. Өнеркәсіптік масштабта тазарту үшін титан, цирконий және гафний ғана қолданылған, және шындығында, олар әлі де арнайы тазалық талаптары үшін кіші масштабта қолданылуда.
As seen in the diagram below, impure titanium, zirconium, hafnium, vanadium, thorium or protactinium is heated in an evacuated vessel with a halogen at 50–250 °C. The patent specifically involved the intermediacy of TiI4 and ZrI4, which were volatilized (leaving impurities as solid). At atmospheric pressure TiI4 melts at 150 °C and boils at 377 °C, while ZrI4 melts at 499 °C and boils at 600 °C. The boiling points are lower at reduced pressure. The gaseous metal tetraiodide is decomposed on a white hot tungsten filament (1400 °C). As more metal is deposited the filament conducts better and thus a greater electric current is required to maintain the temperature of the filament. The process can be performed in the span of several hours or several weeks, depending on the particular setup. Generally, the crystal bar process can be performed using any number of metals using whichever halogen or combination of halogens is most appropriate for that sort of transport mechanism, based on the reactivities involved. The only metals it has been used to purify on an industrial scale are titanium, zirconium and hafnium, and in fact is still in use today on a much smaller scale for special purity needs.