Процесс Ван Аркеля–де Бура , также известный как иодидный процесс или процесс кристаллического стержня , был первым промышленным процессом для коммерческого производства чистого пластичного титана , циркония и некоторых других металлов. Он был разработан Антоном Эдуардом ван Аркелем и Яном Хендриком де Буром в 1925 году для Philips Nv . [1] [2] [3] [4] [5] Сейчас он используется для производства небольших количеств сверхчистого титана и циркония. Он в первую очередь включает образование иодидов металлов и их последующее разложение для получения чистого металла, например, на одном из заводов Allegheny Technologies в Олбани. [6]
Этот процесс был заменен в коммерческом плане процессом Кролла .
Как показано на схеме ниже, нечистый титан, цирконий, гафний , ванадий , торий или протактиний нагревают в вакуумированном сосуде с галогеном при температуре 50–250 °C. В патенте конкретно рассматривается промежуточное взаимодействие TiI 4 и ZrI 4 , которые испаряются (оставляя примеси в твердом состоянии).
При атмосферном давлении TiI 4 плавится при 150 °C и кипит при 377 °C, в то время как ZrI 4 плавится при 499 °C и кипит при 600 °C. Температуры кипения ниже при пониженном давлении. Газообразный тетраиодид металла разлагается на раскаленной добела вольфрамовой нити (1400 °C). По мере осаждения большего количества металла нить проводит лучше, и, таким образом, для поддержания температуры нити требуется больший электрический ток. Процесс может быть выполнен в течение нескольких часов или нескольких недель, в зависимости от конкретной установки.
Как правило, процесс кристаллического стержня может быть выполнен с использованием любого количества металлов, используя любой галоген или комбинацию галогенов, наиболее подходящую для этого вида транспортного механизма, на основе вовлеченных реактивностей. Единственными металлами, которые он использовался для очистки в промышленных масштабах, были титан, цирконий и гафний, и на самом деле он все еще используется сегодня в гораздо меньших масштабах для особых потребностей в чистоте. [ необходима цитата ]